Prospektivt multisenterregister over strålingsdoseestimater av hjerte-CT-angiografi i daglig praksis i 2017 (PROTECTION-VI)

Cardiac CT angiografi (CCTA) har blitt et kraftig og ofte brukt diagnostisk verktøy for evaluering av koronararteriesykdom. Fordelene med CCTA er dens ikke-invasive tilnærming, utbredte tilgjengelighet og høye negative prediktive verdier for å utelukke koronarsykdom. Imidlertid må strålingseksponering under CCTA vurderes, på grunn av den potensielle risikoen for induksjon av malignitet.

For et tiår siden har multisenter observasjonsPROTECTION I-studien avslørt at dose-lengde-produktet av CCTA varierer mellom 568-1259 mGy x cm med en median på 885 mGy x cm. Dette tilsvarer en estimert effektiv dose på ca. 12 mSv. Videre demonstrerte PROTECTION I en opptil 7 ganger variasjon av stråledose mellom ulike studiesteder, noe som impliserte det store potensialet for dosereduksjon. Til slutt har det blitt oppdaget betydelige forskjeller i strålingseksponeringen mellom CT-systemer fra forskjellige leverandører og bruk av dosebesparende algoritmer, noe som antyder at tilnærminger for dosereduksjon med hensyn til maskinvare og programvare også har vært relevante i 2007.

Siden den gang har en rekke teknikker blitt utviklet og forbedret for å redusere strålingseksponering under CCTA. Tidligere har EKG-kontrollert rørstrømmodulasjon blitt akseptert for å redusere stråledose og ble derfor brukt i EKG-styrt retrospektiv hjertespiralskanning.

En annen dosebesparende teknikk er reduksjonen av rørpotensialet fra konvensjonelt 120 kVp til 100 kVp hos ikke-overvektige pasienter. I PROTECTION II-studien viste vi at diagnostisk bildekvalitet opprettholdes med en reduksjon av rørpotensialet til 100 kVp mens strålingseksponeringen ble betydelig redusert med 31 %.

Utvikling av prospektiv EKG-styrt aksial (sekvensiell) skanning tillot ytterligere dosereduksjon, på grunn av administrering av stråling kun ved slutten av diastolen. I PROTECTION III-studien kunne vi demonstrere at diagnostisk bildekvalitet opprettholdes med prospektiv EKG-gated aksialskanning hos pasienter med stabil og lav hjertefrekvens mens strålingseksponeringen ble redusert med 69 % sammenlignet med konvensjonell spiralskanning med retrospektiv EKG-gate. Ved å bruke prospektivt EKG-utløst spiral CCTA med høy tonehøyde med bildeopptak i løpet av bare én hjertesyklus, kan ytterligere doser spares ved bruk hos utvalgte pasienter med lav og stabil hjertefrekvens. En skannestrategi med et forsøk på skanning med høy tonehøyde først er imidlertid sårbar for bevegelsesartefakter og medfører risiko for gjentatt skanning.

I PROTECTION IV-utprøvingen sammenlignet vi en skannestrategi med spiralskanning med høy tonehøyde først med en konvensjonell skanningsstrategi. Vi kunne demonstrere vedlikehold av bildekvalitet ved å bruke strategien med spiralskanning med høy tonehøyde først, mens strålingseksponering ble redusert med 57 %, sammenlignet med den konvensjonelle første skanningsstrategien.

Innføringen av iterativ bilderekonstruksjonsteknikk med avansert rådatabehandling muliggjør forbedring av bildekvaliteten sammenlignet med tradisjonell filtrert tilbakeprojeksjon. Dette tillot ytterligere dosesparing under bildeoppsamling. I PROTECTION V-utprøvingen demonstrerte vi muligheten for å kombinere iterative bilderekonstruksjonsteknikker med en reduksjon av rørstrømmer med 30 %, noe som fører til opprettholdelse av diagnostisk bildekvalitet samtidig som stråledose lagres lineært til rørstrømmen.

Oppsummert viste de fire randomiserte kliniske studiene PROTECTION II-V at ulike teknikker for å redusere strålingseksponering under CCTA kan brukes i klinisk praksis uten å gå på bekostning av den diagnostiske bildekvaliteten. Studiene viser at de ulike tilnærmingene også kan brukes i kombinasjon og at disse tilnærmingene kan brukes med ulike CT-plattformer fra ulike CT-leverandører.

Nyere studier har vist at den effektive stråledosen for én CCTA-skanning kan reduseres til 0,3 mSv15 eller til og med under 0,1 mSv hos en liten mengde nøye utvalgte pasienter. Det er imidlertid fortsatt uklart om så dramatisk lave doser oppnås og om diagnostisk bildekvalitet opprettholdes i klinisk rutine. For å analysere omfanget av stråledoseeksponering under CCTA i dagens kliniske praksis, designet vi den internasjonale og multisentriske PROTECTION VI-studien. Vi vil vurdere variasjonen av stråledose med hensyn til leverandører, CT-systemer og studiesteder. Videre vil vi evaluere bruken av dosesparingsstrategier inkludert de ovennevnte i daglig praksis og analysere deres effekt på diagnostisk bildekvalitet. På grunnlag av de innsamlede dataene vil vi vurdere den potensielle bruken av ytterligere dosebesparelser for hvert nettsted individuelt.