Translasjonsutvikling av foton-tellende CT-bilder

NIH utvikler nye bildeteknikker som en av sine prioriteringer for å akselerere vitenskapen, inkludert metoder for ikke-invasive pasientvurderinger. Computertomografisk (CT) avbildning er en bærebjelke i diagnostisk bildediagnostikk. Det siste store teknologiske fremskritt er fotontelling CT (PCCT) som bruker en ny røntgendetektor som måler røntgengjennomtrengning av kroppen og energien til hvert røntgenfoton. NIH har en av tre prototype Siemens PCCT Count-systemer i verden for undersøkelsesbruk. Skanneren kan utføre standard CT- og PCCT-avbildning. I denne protokollen kan NIH-pasienter som allerede er registrert i en klinisk forskningsprotokoll og som er henvist til radiologi for diagnostisk CT som en del av denne forskningen, bli registrert i denne studien av PCCT. Den diagnostiske CT-skanningen som er forespurt av deres medisinske omsorgsteam, vil bli utført på Count-skanneren, og gir den klinisk indiserte avbildningen, sammen med en enkelt, kort PCCT-undersøkelse for å støtte PCCT-utviklingen. Dataene vil bli brukt til å karakterisere kvaliteten på PCCT-bildene og til å utvikle testbare hypoteser og nye diagnostiske applikasjoner ved bruk av PCCT-funksjoner.

Gjeldende CT-systemer, som Siemens SOMATOM Flash, har to røntgenrør, hver paret med en røntgendetektor som måler total røntgengjennomtrengning av pasienten og bruker denne informasjonen til å lage bildene. Count-skanneren er en modifisert versjon av Flash der en av de to standarddetektorene er erstattet med en PCCT-detektor. De to avbildningsmodusene for Count-skanneren er (i) standard detektorstudie som i en Flash-skanner og (ii) PCCT-skanning. Pasientskanningen vil dermed inkludere klinisk indisert stråleeksponering med standarddetektor og forskningsstråling med PCCT-detektor. Count-systemet er plassert ved det kliniske senteret under en CRADA med Siemens Medical Solutions.

Sammenlignet med nåværende skannere, tilbyr PCCT fire store fordeler:

• lavere stråledose
• større romlig oppløsning
• redusert bildestøy
• røntgenenergidiskriminering

Hovedmålene er å:

• utvikle og karakterisere nye medisinske avbildningsmetoder
• lette oversettelse av PCCT-fordeler til klinisk nyttige applikasjoner.

Som en translasjonsutviklingsprotokoll er alle bildebehandlingsstudier åpne, og data kan analyseres etter hvert som de samles inn. Bias minimeres ved hjelp av objektive målinger. Observasjonsdata kan karakteriseres ved hjelp av beskrivende statistikk. Enkle sammenligninger mellom standard CT og PCCT kan bruke parede og uparrede parametriske og ikke-parametriske teknikker. Disse studiene vil danne grunnlaget for å utvikle avanserte evner og applikasjoner for klinisk avbildning.