Τεχνικά σφάλματα σε πρωτόκολλα υπολογιστικής τομογραφίας ελικοειδούς σάρωσης: η σημασία της τμηματικής ανασύνθεσης

Abstract

Aim: The initial aim of this prospective study was to record and analyze the streak artifacts and the motion artifacts in spiral CT examinations. The second aim was to evaluate the possibility of elimination and minimization of these artifacts through spatial reconstruction. Further aim was to evaluate the possibility of elimination and minimization of these artifacts through alterations of the examination protocols from the beginning. Ultimate aim was to reduce the patient dose via the avoidance of repetitive scans. Material and method: A spiral CT (Philips 5000 SR) was used, with a scan time of 3 and 1.5 seconds per rotation. 100 thorax and 300 brain CT examinations, wereincluded in the study. They were selected randomly during the program, whenever the images contained artifacts, which could imitate pathology. An experienced Radiologist did the selection of the cases, and an experienced Radiographer applied the spatial resolution. Qualitative analysis of the images was done by two Radiologists. All the images were classified into four categories according to the improvement ofthe image quality. Results: The brain examinations demonstrated the following results: 10,9% of the cases had no improvement, 19,6% of the images were slightly improved, 31,5% of these images improved enough and the rest 38% of the cases had a significantimprovement. The results in the thorax examinations were the following: 27,3% of the cases had no improvement, 22,9% ofthe images were slightly improved, 26,7% of the images improved enough and 23,1% of the cases had a significant improvement. The spatial reconstruction was not effective in the brain examinations when the patient had moved during the whole scan time, and in the thorax examinations whenever streak and motion artifacts co-existed. As well, at thorax examinations the spatial reconstruction eliminates and minimizes the partial volume effect.Conclusions: The spatial reconstruction when applied in brain CT examinations and in thorax CT examinations improves the quality of the image and contributes to the extraction of more accurate conclusions. This process for the correction of the motion artifacts is not only suggested for safety reasons but as well as because it is difficult for an examination to be repeated when the patient is not cooperative. The spatial reconstruction is especially important in thorax examinations, because due to the maximum dose ofthe medium, the examination cannot be repeated in the same day.

Σκοπός: Πρώτος σκοπός της προοπτικής μελέτης ήταν η καταγραφή και η ανάλυση των γραμμοειδών τεχνικών σφαλμάτων και των τεχνικών σφαλμάτων κίνησης σε εξετάσεις με Υπολογιστικούς Τομογράφους ελικοειδούς σάρωσης. Δεύτερος σκοπός ήταν ο έλεγχος δυνατότητας εξάλειψης και ελαχιστοποίησης των εν λόγω τεχνικών σφαλμάτων με την τεχνική της τμηματικής ανασύνθεσης. Περαιτέρω σκοπός ήταν ο έλεγχος δυνατότητας εξάλειψης - ελαχιστοποίησης των εν λόγω τεχνικών σφαλμάτων με διαφοροποιήσεις των πρωτοκόλλων εξέτασης εξ αρχής. Απώτερος σκοπός ήταν η μείωση της δόσης ακτινοβολίας στον εξεταζόμενο με την αποφυγή επαναληπτικών σαρώσεων. Υλικό — μέθοδος: Χρησιμοποιήθηκε Υ.Τ. ελικοειδούς σάρωσης (Philips 5000 SR) με χρόνο ακτινοβόλησης 3 και 1,5 δευτερόλεπτα ανά περιστροφή. Στη μελέτη συμπεριλήφθηκαν 100 εξετάσεις θώρακος και 300 εξετάσεις εγκεφάλου. Η επιλογή τους γινόταν τυχαία κατά τη διάρκεια του προγράμματος όταν οι εικόνες εμπεριείχαν τεχνικά σφάλματα τα οποία μπορούσαν να μιμηθούν παθολογία. Η επιλογή των περιστατικών έγινε από έναν συγκεκριμένο έμπειρο ιατρό Ακτινολόγο και η τμηματική ανασύνθεση πραγματοποιήθηκε από έναν επίσης έμπειρο τεχνολόγο Ακτινολόγο. Επίσης έγινε ποιοτική αξιολόγηση από δύο Ιατρούς Ακτινολόγους και κατάταξη των εικόνων σε τέσσερις κατηγορίες ανάλογα με το ποσοστό βελτίωσης των εικόνων. Αποτελέσματα: Στις εξετάσεις εγκεφάλου στο 10,9% των περιπτώσεων δεν υπήρξε βελτίωση, στο 19,6% των περιπτώσεων οι εικόνες βελτιώθηκαν ελάχιστα, στο 31,5% των περιπτώσεων οι εικόνες βελτιώθηκαν αρκετά και στο 38% των περιπτώσεων η βελτίωση είναι σημαντική. Στις εξετάσεις θώρακος στο 27,3% των περιπτώσεων, στις εικόνες δεν παρατηρήθηκε σχεδόν καμία βελτίωση, στο 22,9% των περιπτώσεων οι εικόνες βελτιώθηκαν ελάχιστα, στο 26,7% των περιπτώσεων οι εικόνες βελτιώθηκαν αρκετά και στο 23,1%των περιπτώσεων η βελτίωση ήταν σημαντική. Η τμηματική ανασύνθεση δεν ήταν αποτελεσματική για τις εξετάσεις του εγκεφάλου, κατά τις οποίες ο εξεταζόμενος κινήθηκε σε ολόκληρο τον χρόνο λήψης τομής και για τις εξετάσεις θώρακος όπου τα γραμμικά τεχνικά σφάλματα (streak artifact) υπήρχαν και σφάλματα κίνησης. Επίσης σε εξετάσεις θώρακος η τμηματική ανασύνθεση εξαλείφει ή περιορίζει το φαινόμενο μερικού όγκου. Συμπέρασμα: Η τμηματική ανασύνθεση στις εξετάσεις εγκεφάλου και στις εξετάσεις θώρακος, βελτιώνει την ποιότητα της εικόνας και βοηθάει να εξαχθούν πιο ακριβή συμπεράσματα. Η παραπάνω επεξεργασία για την διόρθωση τεχνικών σφαλμάτων κίνησης προτείνεται όχι μόνο για λόγους ακτινοπροστασίας αλλά και επειδή είναι δύσκολο σε έναν μη συνεργάσιμο εξεταζόμενο να επαναληφθεί η εξέταση. Ιδιαιτέρως σημαντική είναι η επεξεργασία στις εξετάσεις θώρακος, όπου λόγω της μεγάλης δόσης σκιαγραφικού η εξέταση δεν είναι δυνατόν να επαναληφθεί αυθημερόν.