Facebook
Lekari.sk
Vloženie/úprava Štvrtok, 28.11.2024
Obrázok 1: NAEOTOM Alpha, zdroj: Siemens Healthineers
Špičkové CT pracovisko ORBIS Nitra už druhý rok úspešne vyšetruje pacientov na unikátnom CT prístroji NAEOTOM Alpha, ktorý pracuje na báze photon-counting technológii. Vyšetrenie pacientov sa stáva rýchlejším, bezpečnejším, umožňuje výrazne presnejšiu diagnostiku celého tela a až o 47 % nižšiu dávku žiarenia. Podľa vyjadrenia Americkej liekovej agentúry (FDA) prístroj predstavuje jeden z najväčších pokrokov v oblasti CT za poslednú dekádu. Unikátna technológia posúva bežné CT vyšetrenia na najvyšší štandard už aj na Slovensku. V súčasnosti je CT pracovisko ORBIS Nitra jediným pracoviskom, kde sa využíva NAEOTOM Alpha, no postupne by mohla byť táto špičková technológia dostupná pre čoraz viac pacientov i na ďalších CT pracoviskách na Slovensku.
Počítačová tomografia (CT) je zobrazovacia metóda schopná pomocou röntgenových (RTG) lúčov vytvoriť 3D snímky ľudského tela. Využíva sa pri širokom spektre ochorení a akútnych stavov a je nenahraditeľnou diagnostickou modalitou modernej medicíny.
Od svojho vynájdenia v roku 1971 prešlo „CT-čko“ dramatickým vývojom - zvyšovanie kvality a rýchlosti skenovania pri stále menšej radiačnej záťaži na pacienta.
V roku 2021 uviedla firma Siemens Healthineers na trh revolučný CT prístroj NAEOTOM Alpha, ktorý využíva jedinečnú technológiu photon-counting, komerčne známu ako Quantum. Technológia, ktorá je zatiaľ posledným veľkým skokom vo vývoji CT, ponúka kvalitnejšie snímky s vyššou diagnostickou hodnotou pri rovnakej alebo nižšej dávke RTG žiarenia. Podľa Stefana Ulzheimera, ktorý v Siemens Healthineers riadil vývoj nového CT, je prechod z konvenčného CT na NAEOTOM Alpha „ako prechod z klasickej televízie na HD a z čiernobielej na farebnú zároveň“.
Od februára 2022 je NAEOTOM Alpha inštalovaný aj v Klinike ORBIS v Nitre (jedna z prvých 50 inštalácii celosvetovo). Zatiaľ ide o jediný prístroj svojho druhu na Slovensku. Za dva roky od svojej prevádzky na ňom bolo vyšetrených viac ako 12- tisíc pacientov (údaj – júl 2024)
Ako funguje CT prístroj?
Jednou z hlavných súčastí každého CT prístroja je systém röntgenovej (RTG) lampy a detektora. RTG lampa produkuje röntgenové lúče, ktoré prechádzajú telom pacienta a následne sú zaznamenávané na detektore. Celý systém okolo pacienta rotuje, čím sa získavajú röntgenové projekcie v rôznych uhloch. Nasnímané dáta sa následne digitalizujú a pomocou počítačového algoritmu rekonštruujú na výsledné snímky.
Ako funguje detektor CT prístroja?
Detektor je jednou z kľúčových súčastí „CT-čka“. Slúži na zaznamenávanie RTG žiarenia, ktoré prešlo pacientom, a jeho premenu na elektrické signály, z ktorých je potom možné pomocou počítača rekonštruovať CT snímky.
Od kvality detektora do značnej miery závisí, aký kvalitný bude výsledný obraz a aká dávka RTG žiarenia sa na jeho získanie použije. Čím kvalitnejší detektor, tým menej žiarenia je potrebného na dosiahnutie požadovanej kvality obrazu. Práve v konštrukcii a fungovaní detektora spočíva hlavný rozdiel medzi bežným CT prístrojom a prístrojom NAEOTOM Alpha. Zatiaľ čo bežné CT prístroje používajú tzv. scintilačné detektory, ktoré RTG žiarenie najprv konvertujú na svetlo a až následne na elektrické impulzy, NAEOTOM Alpha používa photon-counting detektory QuantaMax, ktoré sú schopné premeniť dopadajúce RTG lúče na elektrické impulzy priamo. Schopnosť priamej konverzie so sebou prináša viaceré výhody, na ktoré sa pozrieme v ďalšej časti.
Výhody detektorov QuantaMax
V porovnaní s bežným detektorom majú photon-counting detektory QuantaMax osadené v prístroji NAEOTOM Alpha zásadné výhody, ako napríklad:
Vyššie priestorové rozlíšenie pri zachovaní dávky RTG žiarenia
Menej šumu v nasnímanom obraze.
Lepší tkanivový kontrast, zvlášť pri použití jódovej kontrastnej látky.
Schopnosť rozlišovať RTG lúče podľa ich energie otvára možnosti pre pokročilé aplikácie, ako napr. virtuálne bez-kontrastné snímky.
Redukcia dávky RTG žiarenia až o 30%, pri niektorých vyšetreniach až o takmer 50%.
Výhody v praxi pri diagnostike rôznych ochorení:
Vyšetrenia srdcovo-cievneho systému
Vyšetrenie srdca je pre CT výzvou. Ak sa zobrazovaný orgán počas skenovania hýbe, výsledné snímky budú obsahovať pohybové artefakty, ktoré sťažujú čítanie snímok a ich interpretáciu. Rýchlosť skenovania je preto pri zobrazovaní srdca kľúčová. Okrem toho sú koronárne tepny zásobujúce srdcový sval pomerne tenké (typický priemer 3 – 4 mm). Preto je na ich zobrazenie potrebný CT prístroj s vysokým rozlíšením schopný rekonštruovať čo najtenšie rezy.
NAEOTOM Alpha v sebe kombinuje dve unikátne technológie, ktorými prekonáva tieto prekážky, a ktoré umožňujú vyšetrenia srdca s dosiaľ nevídanou kvalitou. Prvou z nich je technológia dual-source ( dvojitý zdroj , pozn. preklad.). NAEOTOM Alpha nemá jeden, ale dva páry RTG lampa – detektor , rotujúce okolo pacienta súčasne. Vďaka tomu je NAEOTOM Alpha schopný získať snímku celého srdca za 66 milisekúnd. Ide o osvedčenú technológiu, ktorú Siemens Healthineers používa už od roku 2005.
Druhou kľúčovou súčasťou sú už spomínané QuantaMax detektory, ktoré v základnom režime Quantum umožňujú rekonštruovať snímky s hrúbkou iba 0,4 mm . Pre porovnanie, klasické CT prístroje dosahujú hrúbku okolo 0,6 mm, tie z najvyššej rady 0,5 mm.
Vďaka unikátnej konštrukcii nových detektorov je však možné už beztak vysoké rozlíšenie ešte zdvojnásobiť prepnutím do režimu Quantum HD . V tomto režime (známom tiež ako ultra-vysoké rozlíšenie) je možné rekonštruovať rezy o hrúbke len 0,2 mm bez potreby neúmerne zvyšovať radiačnú záťaž na pacienta.
Vďaka technológiám sme schopní zobraziť detaily, ktoré boli doposiaľ neviditeľné. Rádiológ môže napríklad posúdiť priechodnosť ciev s dosiaľ nevídanou presnosťou. Pre pacientov to znamená menej falošne pozitívnych nálezov na CT a tým pádom menej indikácií na invazívnu selektívnu koronarografiu.
U pacientov po implantácii stentov je vďaka NAEOTOM Alpha možné pozrieť sa dovnútra stentu a určiť, či v ňom nedochádza k opätovnému upchatiu. Navyše, vďaka nižšiemu šumu sme schopní vyšetrovať aj pacientov, u ktorých by bola CT koronarografia v minulosti nerealizovateľná, predovšetkým obéznejších pacientov (BMI nad 35), pacientov s veľkým množstvom kalcifikovaných plakov a pacientov s arytmiami .
Obrázok 2. 3D rekonštrukcia srdca získaná pomocou NAEOTOM Alpha. Modrou farbou je znázornený stent
na prednej medzikomorovej vetve ľavej koronárnej tepny. Zdroj: Centre Cardio-Thoracique, Monako.
Siemens Healthineers
Vyšetrenia pľúc
Vďaka vyššiemu rozlíšeniu a eliminácii elektronického šumu je možné s prístrojom NAEOTOM Alpha lepšie rozlíšiť rôzne pľúcne patológie pri nižšej dávke RTG žiarenia. Ideálny je aj na ultra-nízkodávkové screeningové vyšetrenia .
Vyšetrenia s použitím kontrastnej látky
Photon-counting detektory QuantaMax, ktoré sú súčasťou prístroja NAEOTOM Alpha, ponúkajú výhody oproti konvenčným detektorom aj pri vyšetreniach s použitím kontrastnej látky. Tieto detektory sú citlivejšie na nízkoenergetické RTG žiarenie, ktoré nesie väčšinu informácie o tkanivovom kontraste, než konvenčné detektory. Vďaka tomu nízkoenergetické RTG lúče prispievajú väčšou mierou k tvorbe obrazu. Výsledkom sú snímky s lepším kontrastom medzi jednotlivými tkanivami. Tento efekt je ešte zvýraznený pri použití kontrastnej látky. Vďaka tomu je možné podávať menšie množstvá kontrastnej látky, čo zase predstavuje menšiu záťaž pre obličky pacienta .
Obrázok 3. Vyšetrenie brucha na konvenčnom CT (vľavo) a NAEOTOM Alpha (vpravo). Zelená šípka ukazuje na cievu naplnenú kontrastnou látkou. Na snímke z NAEOTOM Alpha je cieva zobrazená zreteľnejšie, napriek tomu, že pacientovi bolo podané menšie množstvo kontrastnej látky ako na snímke z konvenčného CT. Oranžová šípka ukazuje na hemangióm, ktorý je tiež lepšie rozoznateľný na snímke z NAEOTOM Alpha. Zdroj: JESSENIUS – diagnostické centrum a. s.
Onkologické ochorenia
Pre pacientov s onkologickými ochoreniami, ktorí podstupujú CT vyšetrenia opakovane, je veľkou výhodou nižšia radiačná záťaž pri skenovaní s prístrojom NAEOTOM Alpha. Vďaka photon-counting technológii je možné dosiahnuť redukciu dávky RTG žiarenia až o 30% .
Vyšetrenia skeletálneho systému
Ultra-vysoké rozlíšenie prístroja NAEOTOM Alpha umožňuje detailné zobrazenie skeletu, vďaka ktorému je rádiológ schopný nájsť aj najmenšie fraktúry.
Vyšetrenia stredného a vnútorného ucha
Sluchové kostičky (kladivko, nákovka a strmienok) sú najmenšími kosťami v ľudskom tele. Na ich zobrazenie je potrebné obzvlášť vysoké rozlíšenie.
NAEOTOM Alpha je vďaka technológii Quantum HD schopný získať snímky stredného a vnútorného ucha v rozlíšení a kvalite, ktoré prekonávajú doterajšie CT prístroje. V režime Quantum HD (tiež označovanom ako ultra-vysoké rozlíšenie) je možné rekonštruovať snímky o hrúbke len 0,2 mm. Navyše to dokáže, na rozdiel od konvenčných CT skenerov, bez významného navýšenia dávky RTG žiarenia.
Pokročilé aplikácie: materiálová dekompozícia, virtuálne bez-kontrastné snímky a ďalšie
Vďaka detektorom QuantaMax dokáže NAEOTOM Alpha rozlišovať medzi rôznymi tkanivami a materiálmi aj vtedy, keď majú rovnaké hodnoty RTG denzity (ktoré sa zobrazujú ako hodnoty pixelov v samotných snímkach).
Napríklad, zo snímok získaných po podaní kontrastnej látky je možné virtuálne odčítať príspevok jódu a vytvoriť tak virtuálne bez-kontrastné snímky (VNC, z angl. virtual non-contrast) – bez potreby skutočnej natívnej akvizície, ktorá by znamenala navýšenie radiačnej záťaže pre pacienta. Inak povedané jedným ožiarením sme schopní dostať natívne aj post-kontrastné snímky. Odčítaný jód je navyše možné zobraziť ako tzv. jódovú mapu a sledovať tak jeho distribúciu v tkanivách.
Ďalšou aplikáciou sú tzv. virtuálne monoenergetické snímky, ktoré simulujú obrazový kontrast, ktorý by sme dostali, ak by sme na zobrazovanie použili RTG žiarenie s určitou konkrétnou energiou. Vďaka tomu je možné zvýrazniť tkanivový kontrast alebo minimalizovať artefakty pochádzajúce z umelých kĺbov alebo iných kovových implantátov.
NAEOTOM Alpha od firmy Siemens Healthineers je prvý CT prístroj pre klinické použitie, ktorý využíva technológiu photon-counting . Vďaka jej výhodám možno v budúcnosti očakávať, že sa táto technológia rozšíri, a že v súčasnosti dominantnú technológiu scintilačných detektorov postupne nahradí.
Vďaka spolupráci medzi firmou Siemens Healthineers a diagnostickým centrom Jessenius v Nitre majú aj pacienti na Slovensku možnosť vyšetrenia na najmodernejšom CT prístroji na svete.
ZDROJ: www.newschool.sk
