Prospektywny wieloośrodkowy rejestr szacunkowych dawek promieniowania w angiografii TK serca w codziennej praktyce w 2017 roku (PROTECTION-VI)

Angiografia CT serca (CCTA) stała się potężnym i powszechnie stosowanym narzędziem diagnostycznym do oceny choroby wieńcowej. Zaletą CCTA jest nieinwazyjność, powszechna dostępność i wysoka ujemna wartość predykcyjna w celu wykluczenia choroby wieńcowej. Należy jednak wziąć pod uwagę ekspozycję na promieniowanie podczas CCTA, ze względu na potencjalne ryzyko indukcji nowotworu złośliwego.

Dziesięć lat temu wieloośrodkowe badanie obserwacyjne PROTECTION I wykazało, że iloczyn dawka-długość CCTA waha się między 568-1259 mGy x cm z medianą 885 mGy x cm. Odpowiada to szacowanej skutecznej dawce wynoszącej około 12 mSv. Ponadto projekt PROTECTION I wykazał nawet 7-krotne zróżnicowanie dawki promieniowania między różnymi ośrodkami badawczymi, co wskazuje na duży potencjał redukcji dawki. Wreszcie wykryto znaczące różnice w narażeniu na promieniowanie między systemami CT różnych dostawców i zastosowaniem algorytmów oszczędzania dawki, co sugeruje, że podejścia do redukcji dawki w odniesieniu do sprzętu i oprogramowania były również istotne w 2007 r.

Od tego czasu opracowano i ulepszono różnorodne techniki w celu zmniejszenia narażenia na promieniowanie podczas CCTA. Wcześniej akceptowano kontrolowaną przez EKG modulację prądu w rurce w celu zmniejszenia dawki promieniowania i dlatego stosowano ją w retrospektywnym spiralnym skanowaniu serca bramkowanym EKG.

Inną techniką oszczędzania dawki jest redukcja potencjału rurki z konwencjonalnie 120 kVp do 100 kVp u pacjentów nieotyłych. W badaniu PROTECTION II wykazaliśmy, że jakość obrazu diagnostycznego jest utrzymywana przy obniżeniu potencjału lampy do 100 kVp, podczas gdy ekspozycja na promieniowanie została znacznie zmniejszona o 31%.

Opracowanie prospektywnego skanowania osiowego (sekwencyjnego) bramkowanego EKG umożliwiło dalsze zmniejszanie dawki, dzięki podawaniu promieniowania dopiero pod koniec rozkurczu. W badaniu PROTECTION III mogliśmy wykazać, że jakość obrazu diagnostycznego jest utrzymywana dzięki prospektywnemu skanowaniu osiowemu bramkowanemu EKG u pacjentów ze stabilną i niską częstością akcji serca, podczas gdy ekspozycja na promieniowanie została zmniejszona o 69% w porównaniu z konwencjonalnym skanowaniem spiralnym z bramkowaniem retrospektywnym EKG. Używając prospektywnie wyzwalanego przez EKG spiralnego CCTA o wysokim tonie z akwizycją obrazu podczas tylko jednego cyklu pracy serca, można zaoszczędzić dodatkową dawkę w przypadku stosowania u wybranych pacjentów z niską i stabilną częstością akcji serca. Jednak strategia skanowania z próbą skanowania w pierwszej kolejności z dużą częstotliwością jest podatna na artefakty ruchowe i wiąże się z ryzykiem ponownego skanowania.

W badaniu PROTECTION IV porównaliśmy strategię skanowania polegającą na skanowaniu helikalnym o wysokim skoku w pierwszej kolejności z konwencjonalną strategią skanowania w pierwszej kolejności. Mogliśmy zademonstrować utrzymanie jakości obrazu przy użyciu strategii najpierw skanowania helikalnego o wysokim skoku, podczas gdy ekspozycja na promieniowanie została zmniejszona o 57% w porównaniu z konwencjonalną strategią pierwszego skanowania.

Wprowadzenie techniki iteracyjnej rekonstrukcji obrazu z zaawansowanym przetwarzaniem danych surowych pozwoliło na poprawę jakości obrazu w porównaniu z tradycyjną projekcją wsteczną z filtrem. Pozwoliło to na dodatkowe oszczędności dawki podczas akwizycji obrazu. W badaniu PROTECTION V wykazaliśmy wykonalność połączenia technik iteracyjnej rekonstrukcji obrazu z redukcją prądu lampy o 30%, co prowadzi do utrzymania jakości obrazu diagnostycznego przy jednoczesnym oszczędzaniu dawki promieniowania liniowo względem prądu lampy.

Podsumowując, cztery randomizowane badania kliniczne PROTECTION II-V wykazały, że różne techniki zmniejszania ekspozycji na promieniowanie podczas CCTA mogą być stosowane w praktyce klinicznej bez pogorszenia jakości obrazu diagnostycznego. Badania pokazują, że różne podejścia mogą być również stosowane w połączeniu i że te podejścia mogą być stosowane z różnymi platformami CT od różnych dostawców CT.

Ostatnie badania wykazały, że efektywna dawka promieniowania dla jednego skanu CCTA może być zmniejszona do 0,3 mSv15 lub nawet poniżej 0,1 mSv u niewielkiej liczby starannie wyselekcjonowanych pacjentów. Jednak pozostaje niejasne, czy osiąga się tak dramatycznie niskie dawki i czy jakość obrazu diagnostycznego jest utrzymywana w rutynie klinicznej. Aby przeanalizować wielkość ekspozycji na dawkę promieniowania podczas CCTA w dzisiejszej praktyce klinicznej, zaprojektowaliśmy międzynarodowe i wieloośrodkowe badanie PROTECTION VI. Ocenimy zmienność dawki promieniowania w odniesieniu do dostawców, systemów CT i ośrodków badawczych. Ponadto ocenimy wykorzystanie strategii oszczędzania dawki, w tym wyżej wymienionych, w codziennej praktyce i przeanalizujemy ich wpływ na jakość obrazu diagnostycznego. Na podstawie zebranych danych ocenimy potencjalne wykorzystanie dodatkowych oszczędności dawki dla każdego miejsca indywidualnie.