211service.com
Wyraźne skany CT z mniejszym promieniowaniem
Tomografia komputerowa – lub tomografia komputerowa – stała się potężnym narzędziem obrazowania do diagnozowania choroby. W 2007 r. w Stanach Zjednoczonych pracownicy służby zdrowia wykonali ponad 70 milionów skanów CT.
Cięcie dawki: Nowa technika rekonstrukcji obrazu skutkuje lepszym skanem CT (na dole) ludzkiego modelu brzucha niż obecne algorytmy (na górze). Nowa metoda wykorzystuje jedną ósmą dawki promieniowania w porównaniu z obecnymi skanami.
Badanie z grudnia 2009 r. w Archiwum Chorób Wewnętrznych obliczyli, że te 70 milionów skanów może doprowadzić do 29 000 nowotworów. Liczba ta jest obliczeniem statystycznym i nie ma bezpośrednich dowodów na powiązanie dawki promieniowania ze skanów CT z rakiem, mówi Cynthia McCollough , fizyk radiologiczny w Klinice Mayo. Dawki dostarczane w tomografii komputerowej mają taką samą wielkość, jaką co roku otrzymujemy z promieniowania tła. (Typowy skan CT może skutkować dawką od jednego do 14 milisiwertów.)
Niemniej jednak społeczność tomografów poszukuje sposobów na zmniejszenie dawki promieniowania ze skanerów. Dzieje się tak, ponieważ tomografia komputerowa staje się coraz bardziej powszechna, a u niektórych pacjentów, na przykład po urazie głowy lub kręgosłupa, często wymagane jest wielokrotne skanowanie. Niektóre obiecujące techniki zmniejszania promieniowania w tomografii komputerowej zostały niedawno zaprezentowane na spotkaniu Amerykańskiego Stowarzyszenia Fizyków Medycyny w Filadelfii.
Badacze w GE Healthcare w Waukesha, WI, przedstawiła technika wymaga to mniej więcej jednej ósmej dawki promieniowania dzisiejszych skanerów, aby stworzyć obraz równie ostry i o tej samej wysokiej rozdzielczości. Zmniejszenie dawki zależy od indywidualnego przypadku i zastosowania, mówi główny naukowiec Girijesh Yadava. Możesz zejść niżej lub wyżej [niż ósma] w zależności od części ciała.
Skaner CT łączy wiele przekrojowych obrazów, aby stworzyć szczegółowy obraz struktur ciała. Lampa rentgenowska obraca się wokół pacjenta i kieruje wiązki do ciała pod różnymi kątami. Po przejściu promieni przez ciało ich intensywność jest mierzona przez szereg detektorów po drugiej stronie. Algorytm komputerowy następnie rekonstruuje obrazy na podstawie danych o intensywności. Tak jak każdy detektor światła w aparacie cyfrowym odpowiada pikselowi obrazu, tak każdy detektor daje woksel lub element objętości obrazu.
Konwencjonalne algorytmy rekonstrukcyjne zakładają, że źródło i detektor promieniowania rentgenowskiego są punktami, a wiązka promieniowania rentgenowskiego jest linią. W zeszłym roku firma GE Healthcare wprowadziła skanery, które wykorzystują algorytm zwany adaptacyjną statystyczną rekonstrukcją iteracyjną (ASIR). Technika porównuje sąsiednie woksele; jeśli wygląda zbyt różnie, zakłada się, że jest to hałas i jest usuwany. Dzięki temu skaner może używać mniej intensywnych promieni rentgenowskich, co może skutkować bardziej zaszumionymi obrazami. Technika ta może zmniejszyć dawkę promieniowania w tomografii komputerowej o połowę.
Nowy algorytm Yadavy i jego współpracowników idzie o krok dalej. Wykorzystuje bardziej realistyczny model fizyczny źródła promieniowania rentgenowskiego, detektorów i wiązki promieniowania rentgenowskiego. Zakłada się, że każda z tych trzech ma określoną średnicę, a nie jest uważana za punkt lub linię, mówi Yadava. W zależności od rodzaju skanu, technika ta jest lepsza niż ASIR przy wycinaniu szumu obrazu, przez co promieniowanie rentgenowskie może być jeszcze mniej intensywne. Naukowcy wykonali wysokiej jakości skany brzucha ludzkiego modelu przy użyciu jednej ósmej dawki promieniowania konwencjonalnego skanu.
Techniki oprogramowania to jeden z obiecujących sposobów na zmniejszenie promieniowania, mówi McCollough. W ciągu ostatniej dekady inne techniki zmniejszyły dawkę promieniowania uzyskaną w tomografii komputerowej – skany jamy brzusznej dostarczają obecnie jedną trzecią dawki, którą dostarczyły w latach 80. XX wieku. Mówi, że jednym z głównych postępów było dodanie wielu detektorów do skanerów. Drugi polegał na dostosowaniu intensywności promieniowania rentgenowskiego w zależności od wielkości pacjenta i obrazowanego narządu. Zmniejszyło to dawki promieniowania nawet o 40 procent.
McCollough opracował inną technikę zmniejszania dawki, która obejmuje: automatyczne dostosowywanie widma energii promieni rentgenowskich. Mówi, że metoda ta może dawać obrazy lepszej jakości dzieciom i szczuplejszym dorosłym oraz zużywać od 20 do 40 procent mniej promieniowania. Wiele szpitali w tej chwili ręcznie reguluje energię promieniowania rentgenowskiego, mówi, ale jeden z głównych producentów skanerów wprowadza technikę automatyczną do swoich urządzeń.