Detecteren en beoordelen van spanningsfracturen in benen en voeten met behulp van CT met fotonentelling (FootPCCT)

Een stressfractuur wordt veroorzaakt door de discrepantie tussen de botsterkte en de chronische spanning die op het bot wordt uitgeoefend, wat onvoldoende is om een ​​acute fractuur te veroorzaken, maar een stressfractuur geneest zichzelf niet. Men kan het onderverdelen in vermoeidheidsfracturen (overmatig gebruik van een gezond bot) en insufficiëntiefracturen (normaal gebruik van een verzwakt bot). Vermoeidheidsfracturen komen meestal voor bij gezonde atleten of militaire rekruten, terwijl insufficiëntiefracturen voorkomen bij patiënten met een onderliggende stofwisselings- of voedingsstoornis (bijv. osteoporose). Op röntgenfoto's en computertomografie (CT) worden stressfracturen gedefinieerd als ronde of lineaire intracorticale lucentie of een intertrabeculaire sclerotische lijn, die zelden de cortex snijdt. Röntgenfoto's zijn een kosteneffectieve en zeer beschikbare techniek voor het opsporen van fracturen, maar vertonen echter een matige gevoeligheid bij het detecteren van stressfracturen: 15-35% bij de eerste en 30-70% bij de vervolgbeeldvorming. CT, een andere techniek die in de meeste ziekenhuisomgevingen zeer goed beschikbaar is, vertoont een vergelijkbare gematigde gevoeligheid van 32-38%, met echter een overeenkomstige hoge specificiteit van 88-98% bij de eerste beeldvorming. Soortgelijke specificiteitswaarden kunnen worden waargenomen voor magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) en nucleaire scintigrafie. Hoewel hun beschikbaarheid beperkt is en hun onderzoekstijd verlengd is, presteren ze beter dan de op röntgenstraling gebaseerde technologieën in termen van gevoeligheid (respectievelijk 68-98% MRI en 50-97% nucleaire scintigrafie).

De introductie van dual-energy technologie heeft CT ontwikkeld van een puur anatomisch evaluatie-instrument tot een gecombineerde anatomische en functionele modaliteit. Elk materiaal heeft een specifiek absorptiegetal, dat kan worden beoordeeld door twee verschillende energieën toe te passen (hoge en lage röntgenbuisspanningen). Deze methode van multispectrale beeldvorming is ontwikkeld en klinisch geïmplementeerd bij het opsporen van jicht en het karakteriseren van nierstenen. Verdere onderzoeken hebben aangetoond dat DECT beenmergoedeem kan weergeven, een marker voor vroege stressfracturen en een veel voorkomende bevinding bij MRI. Dit is echter nog niet geïmplementeerd in de klinische praktijk.

Onlangs is de foton-counting-computed-tomography (PCCT) geïntroduceerd, die een energie-afhankelijke scheiding van fotonen over het gehele röntgenenergiespectrum mogelijk maakt. Dit resulteert in minder achtergrondruis, verbeterde beeldresolutie en multispectrale beeldvorming zonder de noodzaak van een extra acquisitie op een ander energieniveau. Uit een eerste onderzoek is al gebleken dat PCCT superieur is door kleine nierstenen beter te detecteren en te karakteriseren, vergeleken met conventionele dual-energy computertomografie (DECT).

In dit project streven de onderzoekers ernaar klinisch verwezen patiënten met een vermoedelijke stressfractuur van de onderste extremiteit te includeren, die een MRI zullen ondergaan om de diagnose van een vermoedelijke stressfractuur te bevestigen. De proefpersonen worden gescand op het nieuwe PCCT-systeem met dosisbesparende technologie, waardoor een onderzoek volgens het ALARA-principe (zo laag als redelijkerwijs haalbaar) gegarandeerd is. De onderzoekers zullen geen jodiumcontrastmiddelen injecteren en verwachten een gemiddelde dosis van 2-4 mSv (millisievert). Omdat dit de drempel van 5 mSv niet zal overschrijden, wordt dit project geclassificeerd als categorie A.