全自動スキャン技術 胸部 CT におけるスキャンタイミングの最適化 ([FAST-START])

コンピュータ断層撮影血管造影 (CTA) は、さまざまな適応症に広く使用されている非侵襲的なイメージング ツールです。 造影剤 (CM) は、適応症に応じて、血管内腔および器官実質を増強するために使用されます。 CTスキャン技術における最近の技術的進歩により、時間的および空間的解像度の点で画質が大幅に向上した非常に高速なスキャン取得が可能になりました。 これらのより速いスキャン時間は、「合理的に達成可能な限り低く」(ALARA) 原則に照らして望ましい放射線量の大幅な削減を説明します。 新しい「ハイエンド」スキャナーのもう 1 つの利点は、より低い管電圧とより低い CM ボリュームを使用することです。これは、多くの研究で、より低い管電圧を使用すると CM ボリュームを減らすことができることが示されているためです。

ただし、より高速なスキャン取得では、CM ボーラスのタイミングに関して課題が生じます。 これらの高速取得で CM ボーラスを追い越すリスクはより高く、その後、(ハウンズフィールド単位 (HU) で) 減少または非診断的増強にさえつながります。 さらに、より低い管電圧の使用による CM ボリュームの減少も、ボーラスを追い越すリスクを高めます。 CM ボーラスを減らすと、注入時間が短縮され、ピーク増強のウィンドウが短くなり、より狭くなります。 また、これらの小さい CM ボリュームをより高い流量で注入すると、ピーク増強は増加しますが、ピーク増強のウィンドウはより急速に減少します。 したがって、同じ流速で投与した場合、増強曲線のピークは、より大きな CM ボリュームと比較して、より低く、より狭く、より速くなります。 これは、より高速なスキャン取得と組み合わせて、スキャンの開始のタイミング (スキャン開始遅延) を非常に重要なものにします。これは、診断画像品質を達成するためにピーク強調でのスキャンが必要であるためです。

スキャン遅延を決定するために、日常の臨床ルーチンで頻繁に使用される 2 つの手法は、「テスト ボーラス」と「ボーラス トラッキング」手法です。 1 つ目は、実際のスキャンの前に少量の CM ボーラスを投与し、専用ソフトウェア (DynEva、Siemens Healthineers、フォルヒハイム、ドイツ) を使用して血管内増強のピークまでの時間を決定します。 「ボーラス追跡」技術を使用する場合、追加の CM ボリュームは管理されません。 関心領域 (ROI) は、関心のある大きな動脈 (例えば、血管) に配置されます。 上行大動脈または下行大動脈)、およびスキャンの前にしきい値強調が設定されます (例: 100 HU)。 反復的な低線量スキャンが同じレベルで取得され、CM ボーラスの到着が追跡されます。 しきい値に達すると、スキャナは自動的にスキャンを開始します。 しきい値に達してからスキャンが実際に開始されるまでの間に、スキャンの前に手動のポストトラッキング遅延が設定されます。 この遅延は、スキャン開始までのスキャナーのテーブル移動と息止めコマンドの両方に必要です。 問題は、この手動の追跡後の遅延がスキャンの前に設定され、患者の心臓血管のダイナミクスの情報がないことです (例: 心拍出量）。 心拍出量は患者間および患者内で大きく変動する可能性があるため、この固定された追跡後の遅延はすべての患者に適しているとは限りません。 次善のポストトラッキング遅延でスキャンすると、次善の動脈強化と不十分な診断品質が生じる可能性があります。

新しいボーラス追跡自動遅延ソフトウェア (Fully Automated Scan Technique、FAST、Siemens Healthineers) を使用すると、次善の減衰で行われるスキャンの発生率を減らすことができます。 このソフトウェアは「ボーラス追跡」技術に似ていますが、違いは、手動の追跡後の遅延がソフトウェアによって自動的に計算されることです。 ROI レベルでの低線量の反復スキャン中に、ROI の減衰を使用して最適な増強曲線を予測します。 ソフトウェアは、注入プロトコル、管電圧、および患者パラメータを考慮に入れます。 個々の患者に最適な増強曲線を予測するために、以前に取得した多数の増強曲線のデータベースが参照されます。 次に、ソフトウェアは、最適なポスト トラッキング スキャン遅延を計算して、ピーク強調でスキャンします。 したがって、患者の生理機能に基づいた最適な個々のスキャンの遅延と強化を達成でき、非診断スキャンのリスクが減少するはずです。 したがって、この研究は、非診断スキャン (< 300 HU) の数に関して標準的な胸部 CT を受けた患者の FAST ソフトウェアのパフォーマンスを評価し、これを標準的なケア (手動で設定されたスキャン前の遅延) と比較することを目的としています。