Wykrywanie i ocena złamań naprężeniowych nóg i stóp za pomocą tomografii komputerowej zliczającej fotony (FootPCCT)

Złamanie naprężeniowe jest spowodowane niedopasowaniem wytrzymałości kości do chronicznego naprężenia wywieranego na kość, które jest niewystarczające, aby spowodować ostre złamanie, ale złamanie naprężeniowe nie goi się samoistnie. Można je podzielić na złamania zmęczeniowe (nadużywanie zdrowej kości) i złamania niedostateczne (normalne użytkowanie osłabionej kości). Złamania zmęczeniowe zwykle zdarzają się u zdrowych sportowców lub rekrutów wojskowych, natomiast złamania niedobytkowe pojawiają się u pacjentów z podstawowymi zaburzeniami metabolicznymi lub żywieniowymi (np. osteoporoza). Na radiogramach i tomografii komputerowej (CT) złamania przeciążeniowe definiuje się jako okrągłą lub liniową przezroczystość wewnątrzkorową lub międzybeleczkową linię sklerotyczną, która rzadko przecina korę. Rentgen jest opłacalną i wysoce dostępną metodą wykrywania złamań, wykazującą jednak umiarkowaną czułość w wykrywaniu złamań naprężeniowych: 15-35% w obrazowaniu początkowym i 30-70% w badaniu kontrolnym. CT, kolejna metoda szeroko dostępna w większości szpitali, wykazuje podobną umiarkowaną czułość wynoszącą 32–38%, jednakże przy odpowiednio wysokiej swoistości wynoszącej 88–98% w przypadku wstępnego obrazowania. Podobne wartości swoistości można zaobserwować w przypadku rezonansu magnetycznego (MRI) i scyntygrafii jądrowej. Chociaż ich dostępność jest ograniczona, a czas badania wydłużony, przewyższają one technologie oparte na promieniach rentgenowskich pod względem czułości (odpowiednio 68-98% MRI i 50-97% scyntygrafia jądrowa).

Wprowadzenie technologii dwuenergetycznej doprowadziło do zaawansowanej tomografii komputerowej, przekształcając ją z narzędzia służącego wyłącznie do oceny anatomicznej do połączonej modalności anatomicznej i funkcjonalnej. Każdy materiał ma określoną liczbę absorpcji, którą można ocenić, stosując dwie różne energie (wysokie i niskie napięcie lampy rentgenowskiej). Ta metoda obrazowania wielospektralnego została opracowana i wdrożona klinicznie w wykrywaniu dny moczanowej i charakteryzowaniu kamieni nerkowych. Dalsze badania wykazały, że DECT może obrazować obrzęk szpiku kostnego, będący markerem wczesnych złamań przeciążeniowych, częstym objawem w badaniu MRI. Nie zostało to jednak dotychczas wdrożone w praktyce klinicznej.

Niedawno wprowadzono tomografię komputerową zliczającą fotony (PCCT), która umożliwia zależną od energii separację fotonów w całym widmie energii promieniowania rentgenowskiego. Skutkuje to redukcją szumów tła, lepszą rozdzielczością obrazu i obrazowaniem wielospektralnym bez konieczności dodatkowej akwizycji na innym poziomie energii. Wstępne badanie wykazało już wyższość PCCT w zakresie lepszego wykrywania i charakteryzowania małych kamieni nerkowych w porównaniu z konwencjonalną tomografią komputerową o podwójnej energii (DECT).

Celem badaczy jest włączenie do tego projektu pacjentów kierowanych klinicznie z podejrzeniem złamania przeciążeniowego kończyny dolnej, u których zostanie wykonane badanie MRI w celu potwierdzenia rozpoznania podejrzenia złamania przeciążeniowego. Pacjenci będą skanowani przy użyciu nowego systemu PCCT z technologią oszczędzającą dawkę, gwarantującą badanie zgodnie z zasadą ALARA (tak niskie, jak to rozsądnie osiągalne). Badacze nie będą wstrzykiwać jodowego środka kontrastowego i będą oczekiwać mediany dawki 2-4 mSv (milisiwertów). Ponieważ nie przekroczy on progu 5 mSv, projekt ten zostanie zaklasyfikowany do kategorii A.