Volledig geautomatiseerde scantechniek Optimalisatie van scantiming in thorax-CT ([FAST-START])

Computertomografie-angiografie (CTA) is een niet-invasieve beeldvormingstool die veel wordt gebruikt voor verschillende indicaties. Contrastmiddelen (CM) worden gebruikt om het intravasculaire lumen en orgaanparenchym te verbeteren, afhankelijk van de indicatie. Recente technische vorderingen in CT-scantechnieken maken een zeer snelle scanacquisitie mogelijk met een aanzienlijk hogere beeldkwaliteit in termen van temporele en ruimtelijke resolutie. Deze snellere scantijden zorgen voor een aanzienlijke verlaging van de stralingsdosis, wat wenselijk is in het licht van het "As Low As Reasonably Achievable" (ALARA)-principe. Een ander voordeel van de nieuwere 'high-end' scanners is het gebruik van lagere buisspanningen en lagere CM-volumes, aangezien veel onderzoeken hebben aangetoond dat CM-volumes kunnen worden verminderd door gebruik te maken van lagere buisspanningen.

Bij snellere scanacquisitie ontstaan ​​er echter uitdagingen met betrekking tot de timing van de CM-bolus. Het risico om de CM-bolus te ontlopen bij deze snelle acquisities is groter, wat vervolgens leidt tot een verminderde of zelfs niet-diagnostische verbetering (in Hounsfield Units (HU)). Bovendien vergroten de verminderde CM-volumes als gevolg van het gebruik van lagere buisspanningen ook het risico dat de bolus wordt overschreden. Bij het verminderen van de CM-bolus neemt de injectietijd af en is het venster van piekverbetering korter en nauwer. Wanneer deze kleinere CM-volumes bij hogere stroomsnelheden worden geïnjecteerd, neemt de piekversterking weliswaar toe, maar neemt het venster van piekversterking sneller af. Bij toediening met dezelfde stroomsnelheid zal de piek van de verbeteringscurve dus lager, smaller en sneller zijn in vergelijking met grotere CM-volumes. Dit, in combinatie met de snellere scanacquisitie, maakt de timing van de start van de scan (scanstartvertraging) zeer belangrijk, aangezien scannen op de piekverbetering noodzakelijk is om een ​​diagnostische beeldkwaliteit te bereiken.

Om de scanvertraging te bepalen, zijn twee technieken die vaak worden gebruikt in de dagelijkse klinische routine de 'testbolus'- en de 'bolus-tracking'-techniek. Bij de eerste wordt een kleinere CM-bolus toegediend vóór de eigenlijke scan en wordt de piektijd van de intravasculaire versterking bepaald met behulp van speciale software (DynEva, Siemens Healthineers, Forchheim, Duitsland). Bij gebruik van de 'bolus tracking'-techniek wordt geen extra CM-volume toegediend. Een interessegebied (ROI) wordt geplaatst in een grote slagader van belang (bijv. stijgende of dalende aorta) en er wordt een drempelversterking ingesteld voorafgaand aan de scan (bijv. 100 HU). Herhaalde scans met een lage dosis worden op hetzelfde niveau verkregen en de aankomst van de CM-bolus wordt gevolgd. Zodra de drempel is bereikt, start de scanner automatisch met scannen. Tussen het bereiken van de drempel en de daadwerkelijke start van de scan wordt een handmatige post-tracking-vertraging ingesteld voorafgaand aan het scannen. Deze vertraging is nodig voor zowel de tafelbeweging van de scanner naar het begin van de scan als het adem inhouden-commando. Het probleem is dat deze handmatige post-tracking-vertraging voorafgaand aan de scan wordt ingesteld, zonder informatie over de cardiovasculaire dynamiek van de patiënt (bijv. cardiale output). Aangezien het hartminuutvolume sterk kan variëren tussen en binnen de patiënt, is deze vaste post-tracking-vertraging mogelijk niet geschikt voor alle patiënten. Scannen met een suboptimale post-trackingvertraging kan mogelijk resulteren in suboptimale arteriële versterking en onvoldoende diagnostische kwaliteit.

Met nieuwe auto-delay-software voor bolustracking (Fully Automated Scan Technique, FAST, Siemens Healthineers) zou het aantal scans met een suboptimale verzwakking kunnen worden verminderd. Deze software is vergelijkbaar met de 'bolus tracking' techniek, het verschil is dat de handmatige post-tracking vertraging automatisch wordt berekend door de software. Tijdens de lage dosis repetitieve scans op het niveau van de ROI, wordt de verzwakking in de ROI gebruikt om de optimale verbeteringscurve te voorspellen. De software houdt rekening met het injectieprotocol, de slangspanning en patiëntparameters. Een eerder verworven database van talloze verbeteringscurven wordt geraadpleegd om een ​​best passende verbeteringscurve van de individuele patiënt te voorspellen. De software berekent vervolgens de optimale post-tracking scanvertraging om te scannen op de piekverbetering. Zo kan de optimale individuele scanvertraging en -verbetering op basis van de fysiologie van de patiënt worden bereikt, en zou het risico van niet-diagnostische scans moeten afnemen. Daarom heeft deze studie tot doel de prestaties van de FAST-software te evalueren bij patiënten die standaard thorax-CT ondergaan met betrekking tot het aantal niet-diagnostische scans (< 300 HU) en dit te vergelijken met standaardzorg (handmatig ingestelde pre-scanvertraging).