Контрастное вещество и оптимизация дозы облучения с использованием автоматического выбора кэВ с учётом задачи визуализации: исследование концепции на КТ с фотон-счётным детектором

Цель: Оценить, позволяет ли автоматический выбор кэВ с учётом задачи визуализации при КТ с фотон-счётным детектором оптимизировать дозы облучения и контрастного вещества при сохранении стабильного качества изображений в КТ-ангиографии (КТ-АГ).

Материалы и методы: КТ-АГ аорты с использованием фотон-счётного детектора выполнили у шести здоровых мини-свиней в ходе двух сеансов сканирования с реконструкцией виртуальных моноэнергетических изображений. В первом сеансе использовали три протокола: референсный протокол A1 имитировал стандартную КТ-АГ (210 мг йода/кг контрастного вещества, уровень качества изображения 117, задача визуализации без контраста, виртуальные моноэнергетические изображения 70 кэВ); протокол A2 предусматривал снижение дозы облучения при сохранении дозы контрастного вещества (210 мг йода/кг, уровень качества изображения 117, задача визуализации сосудов, виртуальные моноэнергетические изображения 55 кэВ); в протоколе A3 снижали дозу контрастного вещества при сохранении дозы облучения (164 мг йода/кг, уровень качества изображения 117, задача визуализации без контраста, виртуальные моноэнергетические изображения 55 кэВ). Во втором сеансе протоколы A2 и A3 повторяли как B1 и B2 для оценки воспроизводимости; в протоколе B3 дополнительно снижали дозу облучения и повышали дозу контрастного вещества (252 мг йода/кг, уровень качества изображения 81, задача визуализации сосудов, виртуальные моноэнергетические изображения 55 кэВ). Измеряли отношение контраста к шуму в аорте; субъективно оценивали контрастность, шум, качество изображения и визуализацию внутрипечёночных артерий по 4-балльной дискретной визуальной шкале.

Результаты: Медиана объёмного индекса дозы компьютерной томографии (CTDIvol) составила соответственно 3,8 мГр (A1, A3), 2,4 мГр (A2, B1), 3,9 мГр (B2) и 1,6 мГр (B3); медиана объёма контрастного вещества — соответственно 23 мл (A1, A2, B1), 18 мл (A3, B2) и 28 мл (B3). Отношение контраста к шуму было сопоставимым для всех протоколов (p = 0,906–0,947). Субъективные показатели свидетельствовали о диагностическом качестве изображений по всем протоколам (оценки ≥2); при использовании A1 и A3 шум был выше (p = 0,007–0,008), а сосудистая контрастность — ниже (p = 0,003–0,008). Субъективная оценка качества изображений (p = 0,226–0,342) и визуализация внутрипечёночных артерий (p = 0,604–0,873) не различались.

Выводы: Автоматический выбор кэВ с учётом задачи визуализации позволяет оптимизировать дозы облучения и контрастного вещества при КТ-АГ с использованием фотон-счётного детектора без снижения качества изображений. В зависимости от индивидуальных потребностей пациента можно выбрать протокол с уменьшением дозы облучения или объёма контрастного вещества.

Ключевые положения: Вопрос. Балансирование доз облучения и контрастного вещества при КТ-ангиографии имеет существенное значение, однако возможности КТ с фотон-счётным детектором для оптимизации доз остаются изученными не полностью. Результаты. Автоматический выбор кэВ с учётом задачи визуализации при КТ с фотон-счётным детектором позволил снизить дозу контрастного вещества на 22% при сохранении дозы облучения или уменьшить дозу облучения на 58% при компенсаторном увеличении дозы контрастного вещества на 20%. Клиническая значимость. Автоматический выбор кэВ с учётом задачи визуализации при КТ с фотон-счётным детектором обеспечивает индивидуальную оптимизацию доз за счёт балансирования лучевой нагрузки и объёма контрастного вещества. Такой подход может повысить безопасность пациентов, позволяя адаптировать протоколы для снижения либо дозы облучения, либо объёма контрастного вещества.