КТ с подсчетом фотонов нагляднее показала врожденные пороки сердца

Компьютерная томография (КТ) с подсчетом фотонов показала более четкие и контрастные изображения у детей с врожденными пороками сердца, нежели КТ с двумя источниками излучения. Немецкие радиологи в статье для журнала Radiology, отмечают, что оба метода имеют схожую дозу облучения.

Примерно у процента новорожденных детей наблюдаются врожденные пороки сердца разной степени тяжести. У четверти таких детей дефект будет критическим и потребует хирургической коррекции в течение первого месяца жизни. Хотя порок развития можно обнаружить с помощью ультразвукового исследования на скринингах во время беременности, порой этого метода бывает недостаточно для полноценной диагностики врожденного дефекта сердца.

Для подробного изучения сложных пороков используют магнитно-резонансную томографию и компьютерную томографию. Хотя МРТ обладает явным преимуществом по сравнению с КТ — оно не связано с ионизирующим излучением — метод требует полного обездвиживания пациента, что у новорожденного и грудного ребенка можно достичь лишь с помощью наркоза, а это создает дополнительные риски. Из-за этого врачи стараются разработать методы визуализации сердца у детей раннего возраста, которые бы требовали меньше наркоза или с невысокой дозой облучения.

КТ с подсчетом фотонов выступает многообещающим кандидатом для этого. Метод подсчитывает энергию каждого фотона, а поскольку нет непрямого преобразования рентгеновского излучения в свет, такой вид КТ избегает потери сигнала на детекторе. Это уменьшает электронный шум и, следовательно, увеличивает соотношение сигнал/шум и контраст/шум, то есть обеспечивает более качественное изображение при стандартной дозе облучения.

Тимм Диррихс (Timm Dirrichs) из Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена сравнил качество изображений, которые получаются при КТ с подсчетом фотонов и КТ с двумя источниками излучения. За показатель качества лаборатория под его руководством принимали соотношения сигнал/шум и контраст/шум. В качестве «источников» изображения выступали дети с врожденными пороками сердца. У каждого ребенка показания к проведению компьютерной томографии устанавливались на еженедельных совещаниях педиатров, детских кардиохирургов, детских кардиологов и кардиорадиолога. Когда это было возможно, детей старались кормить и пеленать, чтобы избежать медикаментозной седации. В случае сильного беспокойства детям внутривенно вводили пропофол.

В общей сложности 113 детей (55 девочек и 58 мальчиков), чей средний возраст составлял 66 дней (возрастной диапазон — 1-1148 дней) разделили на две группы: 30 детей в группе КТ с подсчетом фотонов, а 84 в группе КТ с думя источниками (один ребенок прошел обе процедуры). Средний возраст детей в первой группе был ниже, чем у детей из второй группы (48 против 77 дней).

Качество КТ-изображений достигло диагностического минимума у 97 процентов томограмм при КТ с подсчетом электронов и у 77 процентов при КТ с двумя источниками. По сравнению с КТ с двумя источниками у КТ с подсчетом фотонов соотношения сигнал/шум и контраст/шум были достоверно выше. Общее качество изображения оценивалось как «отличное» у 40 процентов изображений КТ с подсчетом фотонов против четырех процентов изображений КТ с двумя источниками. При оценке резкости изображения, общей контрастности, очертаний сосудистых структур, качества 3D-реконструкции, артефактов движения выяснилось, что КТ с подсчетом фотонов показывал куда лучшие результаты, чем классический метод (р < 0,001 для всех подкатегорий).

При этом радиологи не отметили значимой разницы в поглощенных дозах ионизирующего излучения. Следовательно КТ с подсчетом фотонов можно считать более эффективной альтернативой КТ с двумя источниками: при схожей дозе облучения метод обеспечивает лучшую визуализацию. В дальнейшем ученым предстоит дополнительно усовершенствовать методологию проведения исследования, чтобы еще больше повысить качество изображения и снизить вероятность артефактов.

Хотя в современных рентгеновских аппаратах (в том числе и томографах) доза облучения значительно снизилась, она продолжает оставаться значимым фактором, который может ограничивать применение рентгенологических методов исследования. Например, у детей значительно повышается риск развития опухолей центральной нервной системы, лейкозов и лимфомы Ходжкина после четырех обследований с помощью КТ.

Источник:N+1

Фото: Timm Dirrichs et al. / Radiology, 2023