Kliniczna użyteczność przenośnego dynamicznego prześwietlenia klatki piersiowej (DXR) na OIOM-ie

Radiografia klatki piersiowej została wprowadzona do praktyki medycznej ponad sto lat temu, wkrótce po odkryciu promieni rentgenowskich przez Roentgena. Od tego czasu jest kluczowym elementem zdrowia, badań przesiewowych, oceny klinicznej i oceny terapii miliardów ludzi. Do dziś najczęściej zlecanym badaniem obrazowym pozostaje zdjęcie rentgenowskie klatki piersiowej. W tym szpitalu trzeciego stopnia na 700 łóżek wykonuje się rocznie ponad 100 000 zdjęć rentgenowskich klatki piersiowej. Technika radiografii klatki piersiowej pozostała w dużej mierze niezmieniona i jest postrzegana jako narzędzie głównie jakościowe, a nie ilościowe. Dynamiczne zdjęcie rentgenowskie klatki piersiowej (DDR) to nowa, zaawansowana wersja radiografii klatki piersiowej, która zapewnia ważne parametry ilościowe, takie jak ruch płuc, wentylacja i perfuzja. Przy skanowaniu dynamicznym trwającym 20–30 sekund uzyskuje się sekwencyjne obrazy obu płuc z dużą rozdzielczością czasową podczas oddychania (7,5–30 klatek na sekundę), bez zwiększania dawki promieniowania. DDR wykorzystuje technikę dynamicznej radiografii cyfrowej (DDR) z detektorem płaskopanelowym (2-6) i generuje obrazy o polu widzenia (FOV), które może obejmować oba płuca. DDR wykorzystuje detektory o wyższej czułości niż te zwykle stosowane w radiografii konwencjonalnej, umożliwiając uzyskanie wielu dynamicznych ram czasowych pomimo utrzymywania dawki w większości niezmiennej. W porównaniu z konwencjonalną radiografią, analiza komputerowa i przetwarzanie obrazu sekwencyjnych ramek czasowych DDR dostarczają dodatkowych cennych wskaźników, które rejestrują ruch i inne kluczowe funkcje płuc, a na podstawie rekombinowanych klatek można również generować wysokiej jakości radiogramy klatki piersiowej. Badanie klatki piersiowej DDR można wykonać zasadniczo w dowolnej pozycji pacjenta, w tym stojącej lub siedzącej, aby uchwycić fizjologię płuc w sposób reprezentatywny dla codziennego życia. Co więcej, pamięć DDR jest niedroga, wymaga minimalnej przestrzeni i zapewnia wysoką przepustowość, co może pomóc w obniżeniu kosztów leczenia. Chociaż tomografia komputerowa z detektorem obszarowym może zapewnić wyższą rozdzielczość czasową, jego pole widzenia nie jest w stanie całkowicie pokryć obu płuc, a dawka promieniowania może być zbyt wysoka. Chest DDR oferuje wyjątkową możliwość zapewnienia dynamicznych parametrów obrazowania ruchu i funkcjonowania płuc w sposób bezpieczny, praktyczny i opłacalny.

Niedawno dostępna stała się przenośna technologia DDR. Ten przenośny skaner DDR umożliwia korzystanie z aplikacji dla pacjentów niemobilnych, takich jak pacjenci przebywający na OIOM-ie. Umożliwia półilościową lub ilościową ocenę perfuzji płuc, wentylacji i ruchu przepony. Pacjenci OIT mogą mieć ograniczony dostęp do tomografii komputerowej lub rezonansu magnetycznego ze względu na ciężkość ich stanu i/lub trudności związane z obsługą swoich urządzeń (ECMO, LVAD itp.), dlatego też przenośna technologia DDR może mieć szczególnie znaczący wpływ na ich opiece. Obecny zespół radiologii składa się z dr hab. Nishino, Wada, Valtchinov i Madore. Grupa PI z radiologii będzie ściśle współpracować z zespołem badawczym dr Frendla na oddziałach intensywnej terapii BWH, a także z biostatystyką, jako multidyscyplinarnym zespołem ekspertów. Będą także kontynuować współpracę z panem Tsunomori i panem Yoneyamą. Członkowie tego zespołu mają już ugruntowaną historię udanej współpracy z kierownikiem projektu.

Badacze wykorzystają projekt badania obserwacyjnego, w którym porównane zostaną dwie diagnostyczne metody obrazowania pod kątem ich zdolności do najlepszego diagnozowania patologii płuc (tj. ruchu przepony i napowietrzania/wentylacji płuc, perfuzji płuc i zawartości wody w płucach). Te metody obrazowania to: (i) aktualna przenośna technika diagnostyczna oparta na AP CXR oraz (ii) niedawno opracowana technika przenośnej dynamicznej klatki piersiowej XR (DDR).

Nie udowodniono jeszcze, że technologia DDR zapewnia konkretne korzyści w opiece nad pacjentami poprzez lepszą diagnostykę ich problemów płucnych. Należy udokumentować jego zdolność do dostarczania istotnych klinicznie dodatkowych informacji na temat aspektów patologii płuc (ruch przepony i napowietrzanie/wentylacja płuc, perfuzja płuc i zawartość wody w płucach), których nie można wyraźnie odróżnić od obecnej przenośnej techniki diagnostycznej opartej na CXR ; stąd cele.

W tym projekcie badania porównane zostaną możliwości diagnozowania patologii płuc (niedodma, zatorowość płucna i obrzęk płuc) określonych za pomocą technologii DDR lub tradycyjnej jakościowej przenośnej rutynowej procedury AP CXR (obecne standardy diagnostyczne) na podstawie obrazów uzyskanych za pomocą dwóch technik w tym samym czasie dla każdego pacjenta. Obrazowanie i analiza DDR zapewnią dane jakościowe i półilościowe dla każdego pacjenta we wszystkich punktach czasowych.

W tym badaniu rutynowy przenośny aparat CXR pacjenta będzie służył jako obraz kontrolny, jeśli ma to zastosowanie, a obrazy DDR będą służyć jako obrazy badawcze dla każdego punktu czasowego. W przypadku niektórych schorzeń klinicznych jako kontrole zostaną zastosowane odpowiednie złote standardy, tj. Angiogram TK zatorowości płucnej, skany V-Q pod kątem wentylacji i perfuzji płuc oraz fluorograficzne badania połykania w celu oceny mowy i połykania.

Oczekuje się, że dane uzyskane z tych badań dostarczą nowych i kluczowych klinicznie (ilościowych lub półilościowych) informacji na temat stopnia wypchnięcia przepony, gdy pacjent wentyluje spontanicznie, w porównaniu z sytuacją, gdy zapewnione jest wspomaganie respiratora. Miałoby to kluczowe znaczenie przy podejmowaniu decyzji dotyczącej gotowości pacjenta do ekstubacji lub odwrotnie, w przypadku wykrycia słabego wychylenia przepon u pacjentów niewentylowanych, wspierałoby decyzję o wczesnym włączeniu wspomagania respiratora. Dane dotyczące napowietrzenia płuc będą również uwzględniane w procesie decyzyjnym.

Obecnie nie są dostępne dane ilościowe ani półilościowe dotyczące tych fizjologicznych funkcji płuc. Dlatego badacze skoncentrują się na walidacji tych nowych wskaźników pod kątem scenariuszy klinicznych i wyników. Badacze spodziewają się, że ta nowatorska technologia będzie lepiej kierować podejmowaniem decyzji klinicznych, takich jak potrzeba (lub odwrotnie, bezpieczne usunięcie) ciągłego wspomagania respiratora dla naszych pacjentów.

Co więcej, element analizy obrazu dotyczący perfuzji (oceny przepływu krwi) zapewniłby bezcenne (obecnie niedostępne) możliwości diagnostyczne dla tych pacjentów, dla których nie jest dostępna angiografia CT, pozwalająca wykluczyć/potwierdzić zatorowość płucną (PE). Angiogram CT nie jest dostępny u pacjentów cierpiących na niestabilność hemodynamiczną lub gdy jest to klinicznie przeciwwskazane, np. u pacjentów ze zbliżającą się niewydolnością nerek. Wartość dodana technologii DDR w diagnostyce większych PE zostanie oceniona na późniejszych etapach tego badania.