211service.com
Duidelijke CT-scans met minder straling
Computertomografie- of CT-scans zijn een krachtig beeldvormend hulpmiddel geworden voor het diagnosticeren van ziekten. Zorgverleners voerden in 2007 meer dan 70 miljoen CT-scans uit in de Verenigde Staten.
De dosis verlagen: Een nieuwe beeldreconstructietechniek resulteert in een betere CT-scan (onder) van een menselijk buikmodel dan de huidige algoritmen (boven). De nieuwe methode gebruikt een achtste van de stralingsdosis in vergelijking met de huidige scans.
Een studie uit december 2009 in de Archieven van interne geneeskunde berekend dat die 70 miljoen scans kunnen leiden tot 29.000 kankers. Dat cijfer is een statistische berekening en er is geen direct bewijs dat de stralingsdosis van CT-scans aan kanker koppelt, zegt Cynthia McCollough , een radiologisch fysicus bij de Mayo Clinic. Doses die in een CT-scan worden afgeleverd, zijn van dezelfde grootte als die we elk jaar krijgen van achtergrondstraling. (Een typische CT-scan kan resulteren in een dosis van één tot 14 millisievert.)
Toch zoekt de CT-gemeenschap naar manieren om de stralingsdosis van scanners te verminderen. Dit komt omdat CT-scans steeds gebruikelijker worden en omdat voor sommige patiënten, zoals patiënten die lijden aan hoofd- of wervelkolomtrauma, vaak meerdere scans nodig zijn. Enkele veelbelovende technieken voor het verminderen van CT-scanstraling werden onlangs gepresenteerd op de bijeenkomst van de American Association of Physicists in Medicine in Philadelphia.
Onderzoekers bij GE Healthcare in Waukesha, WI, gepresenteerd techniek die heeft ongeveer een achtste van de stralingsdosis van de huidige scanners nodig om een even scherp beeld te krijgen met dezelfde hoge resolutie. Dosisverlaging hangt af van geval tot geval en de toepassing, zegt hoofdwetenschapper Girijesh Yadava. Je zou lager of hoger kunnen gaan [dan een achtste], afhankelijk van het lichaamsdeel.
Een CT-scanner stelt meerdere dwarsdoorsnedebeelden samen om een gedetailleerd beeld van lichaamsstructuren te creëren. Een röntgenbuis draait rond de patiënt en richt de stralen vanuit verschillende hoeken het lichaam in. Nadat de stralen door het lichaam zijn gegaan, wordt hun intensiteit gemeten door een reeks detectoren aan de andere kant. Een computeralgoritme reconstrueert vervolgens beelden uit de intensiteitsgegevens. Net zoals elke lichtdetector in een digitale camera overeenkomt met een beeldpixel, geeft elke detector een voxel of volume-element van het beeld.
Conventionele reconstructieve algoritmen gaan ervan uit dat de röntgenbron en detector punten zijn en dat de röntgenbundel een lijn is. Vorig jaar introduceerde GE Healthcare scanners die een algoritme gebruiken dat adaptieve statistische iteratieve reconstructie (ASIR) wordt genoemd. De techniek vergelijkt naburige voxels; als men er te verschillend uitziet, wordt aangenomen dat het ruis is en wordt het verwijderd. De scanner kan dus minder intense röntgenstralen gebruiken, wat kan resulteren in meer ruis in de beelden. De techniek kan de stralingsdosis van een CT-scan halveren.
Het nieuwe algoritme van Yadava en zijn collega's gaat nog een stap verder. Het maakt gebruik van een realistischer natuurkundig model van de röntgenbron, de detectoren en de röntgenbundel. Elk van deze drie wordt verondersteld een specifieke diameter te hebben in plaats van als een punt of een lijn te worden beschouwd, zegt Yadava. Afhankelijk van het type scan is de techniek beter dan ASIR bij het onderdrukken van beeldruis, en dus kunnen de röntgenstralen nog minder intens zijn. De onderzoekers maakten hoogwaardige buikscans van een menselijk model met een achtste van de stralingsdosis van een conventionele scan.
Softwaretechnieken zijn een veelbelovende manier om straling te verminderen, zegt McCollough. In het afgelopen decennium hebben andere technieken de stralingsdosis van CT-scans verlaagd - buikscans leveren nu een derde van de dosis die ze in de jaren tachtig afleverden. Een grote vooruitgang was het toevoegen van meerdere detectoren aan de scanners, zegt ze. De andere was om de röntgenintensiteit aan te passen, afhankelijk van de grootte van de patiënt en het orgaan dat wordt afgebeeld. Dit heeft de stralingsdoses met wel 40 procent verlaagd.
McCollough heeft een andere techniek voor het verlagen van de dosis ontwikkeld waarbij: automatisch aanpassen van het energiespectrum van de röntgenfoto's. Ze zegt dat de methode beelden van betere kwaliteit kan opleveren voor kinderen en dunnere volwassenen en 20 tot 40 procent minder straling kan gebruiken. Veel ziekenhuizen passen de röntgenenergie nu handmatig aan, zegt ze, maar een grote scannerfabrikant integreert de automatische techniek in zijn machines.