W pełni zautomatyzowana technika skanowania Optymalizacja czasu skanowania w tomografii komputerowej klatki piersiowej ([FAST-START])

Angiografia tomografii komputerowej (CTA) to nieinwazyjne narzędzie obrazowania szeroko stosowane w różnych wskazaniach. Środki kontrastowe (CM) stosuje się w celu wzmocnienia światła wewnątrznaczyniowego i miąższu narządu, w zależności od wskazania. Najnowsze postępy techniczne w technikach tomografii komputerowej pozwalają na bardzo szybką akwizycję skanów ze znacznie podwyższoną jakością obrazu pod względem rozdzielczości czasowej i przestrzennej. Te krótsze czasy skanowania przyczyniają się do znacznego zmniejszenia dawki promieniowania, co jest pożądane w świetle zasady „tak niskiego, jak rozsądnie osiągalne” (ALARA). Kolejną zaletą nowszych skanerów „high-end” jest zastosowanie niższych napięć lamp i niższych objętości CM, ponieważ wiele badań wykazało, że objętości CM można zmniejszyć przy użyciu niższych napięć lamp.

Jednak wraz z szybszą akwizycją skanów pojawiają się wyzwania związane z synchronizacją bolusa CM. Ryzyko przekroczenia bolusa CM w tych szybkich akwizycjach jest większe, co w konsekwencji prowadzi do zmniejszenia lub nawet niediagnostycznego wzmocnienia (w jednostkach Hounsfielda (HU)). Ponadto zmniejszone objętości CM z powodu zastosowania niższych napięć rurek również zwiększają ryzyko przekroczenia bolusa. Podczas zmniejszania bolusa CM czas wstrzyknięcia skraca się, a okno maksymalnego wzmocnienia jest krótsze i węższe. Ponadto, podczas wstrzykiwania tych mniejszych objętości CM przy wyższych prędkościach przepływu, chociaż wzmocnienie piku jest zwiększone, okno wzmocnienia piku zmniejsza się szybciej. Zatem przy podawaniu z tą samą szybkością przepływu szczyt krzywej wzmocnienia będzie niższy, węższy i szybszy w porównaniu z większymi objętościami CM. To, w połączeniu z szybszą akwizycją skanu, sprawia, że ​​czas rozpoczęcia skanowania (opóźnienie rozpoczęcia skanowania) jest bardzo ważny, ponieważ skanowanie przy maksymalnym wzmocnieniu jest niezbędne do uzyskania diagnostycznej jakości obrazu.

Aby określić opóźnienie skanowania, dwie techniki często stosowane w codziennej rutynie klinicznej to technika „bolusa testowego” i „śledzenia bolusa”. W przypadku pierwszego, mniejszy bolus CM jest podawany przed właściwym skanem, a czas do szczytowego wzmocnienia wewnątrznaczyniowego jest określany za pomocą dedykowanego oprogramowania (DynEva, Siemens Healthineers, Forchheim, Niemcy). Podczas korzystania z techniki „śledzenia bolusa” nie jest podawana żadna dodatkowa objętość CM. Obszar zainteresowania (ROI) jest umieszczany w dużej tętnicy będącej przedmiotem zainteresowania (np. aorty wstępującej lub zstępującej), a przed skanowaniem ustawia się wzmocnienie progowe (np. 100 HU). Powtarzalne skany z niską dawką są uzyskiwane na tym samym poziomie i następuje nadejście bolusa CM. Po osiągnięciu progu skaner automatycznie rozpoczyna skanowanie. Pomiędzy osiągnięciem progu a faktycznym rozpoczęciem skanowania przed skanowaniem ustawiane jest ręczne opóźnienie po śledzeniu. To opóźnienie jest konieczne zarówno dla ruchu stołu skanera do początku skanowania, jak i polecenia wstrzymania oddechu. Problem polega na tym, że to ręczne opóźnienie post-śledzenia jest ustawiane przed skanowaniem, bez informacji o dynamice układu sercowo-naczyniowego pacjenta (np. pojemność minutowa serca). Ponieważ pojemność minutowa serca może się znacznie różnić między pacjentami i wewnątrz pacjenta, to stałe opóźnienie po śledzeniu może nie być odpowiednie dla wszystkich pacjentów. Skanowanie z nieoptymalnym opóźnieniem śledzenia końcowego może potencjalnie skutkować nieoptymalnym wzmocnieniem tętnic i niewystarczającą jakością diagnostyczną.

Dzięki nowemu oprogramowaniu do śledzenia bolusa z automatycznym opóźnieniem (Fully Automated Scan Technique, FAST, Siemens Healthineers) można zmniejszyć częstość występowania skanów wykonywanych przy suboptymalnym tłumieniu. To oprogramowanie jest podobne do techniki „śledzenia bolusa”, z tą różnicą, że ręczne opóźnienie po śledzeniu jest obliczane automatycznie przez oprogramowanie. Podczas powtarzalnych skanów z niską dawką na poziomie ROI tłumienie w ROI jest wykorzystywane do przewidywania optymalnej krzywej wzmocnienia. Oprogramowanie bierze pod uwagę protokół wstrzyknięcia, napięcie rurki i parametry pacjenta. Wcześniej uzyskana baza danych zawierająca liczne krzywe wzmocnienia jest konsultowana w celu przewidzenia najlepiej dopasowanej krzywej wzmocnienia dla indywidualnego pacjenta. Następnie oprogramowanie oblicza optymalne opóźnienie skanowania po śledzeniu, aby skanować przy szczytowym wzmocnieniu. W ten sposób można osiągnąć optymalne indywidualne opóźnienie skanowania i wzmocnienie w oparciu o fizjologię pacjenta, a ryzyko skanów niediagnostycznych powinno się zmniejszyć. Dlatego niniejsze badanie ma na celu ocenę wydajności oprogramowania FAST u pacjentów otrzymujących standardową tomografię komputerową klatki piersiowej w odniesieniu do liczby skanów niediagnostycznych (< 300 HU) i porównanie tego ze standardową opieką (ręcznie ustawione opóźnienie przed skanowaniem).