Χρήση επαναληπτικού αλγορίθμου ανακατασκευής εικόνας σε αξονικές τομογραφίες θώρακος υψηλής ευκρίνειας σε παιδιά: διερεύνηση της ποιότητας της εικόνας σε σχέση με τη δόση της ακτινοβολίας στον εξεταζόμενο

Abstract

Purpose of the study: High radiosensitivity of children undergoing computerized tomography (CT) has rendered the use of the recently developed Iterative Reconstruction (IR) Algorithms particularly significant. This study compares the iDose4 IR Algorithm with Filtered-Back Projection (FBP) in terms of radiation exposure and image quality (IQ) in 77 chest high resolution CT (HRCT) examinations performed in children with chronic suppurative lung disease at our Department during the years 2011 – 2017.Materials and Methods: Twenty seven patients were scanned using the FBP protocol (FBP group) while 50 patients using the iDose4 protocol (iDose group) and reduced tube current-time product (mAs), both on a 64-detector row CT scanner. The iDose group images were reconstructed with all iDose levels (1 to 7). Radiation exposure quantities were estimated, while subjective and objective IQ were evaluated. Unpaired t-tests were used for data statistical analysis. All results were compared on the basis of weight category (more or less than 30kg).Results: The iDose application allowed a statistically significant effective dose reduction both for children <30kg (78.1%, p<0.001) and children >30kg (54.3%, p=0.001). Subjective overall IQ evaluation was comparable between the 2 groups of patients with iDose level 5 in the >30kg subgroup and with iDose level 6 in the <30kg subgroup, whereas objective image noise was comparable between FBP and iDose level 6 images in the <30kg subgroup and between FBP and iDose level 1 images in the >30kg subgroup of paediatric patients.Conclusions: The use of the iDose4 IR algorithm in pediatric chest HRCT leads to significant dose reduction without compromising IQ and it could be established in the future as the low-dose gold standard imaging examination for children with clinical indication of chronic suppurative lung disease.

Σκοπός της μελέτης: Η υψηλή ακτινοευαισθησία των παιδιών που υποβάλλονται σε συχνές απεικονιστικές εξετάσεις, καθιστά τη χρήση επαναληπτικών αλγορίθμων ανακατασκευής εικόνας στην αξονική τομογραφία ιδιαίτερα σημαντική. Η μελέτη αυτή συγκρίνει τη χρήση του υβριδικού επαναληπτικού αλγορίθμου iDose4 με τον αλγόριθμο φιλτραρισμένης οπισθοπροβολής (FBP) ως προς την έκθεση σε ακτινοβολία και την ποιότητα εικόνας σε σύνολο 77 παιδιών ηλικίας έως 14 ετών που υποβλήθηκαν στο Τμήμα μας σε HRCT θώρακος για χρόνια πυώδη βρογχίτιδα κατά τα έτη 2011 – 2017.Υλικό και μέθοδοι: Από την ανασκόπηση προέκυψαν 27 παιδιατρικοί ασθενείς που υποβλήθηκαν σε HRCT θώρακος με το FBP πρωτόκολλο και 50 με το πρωτόκολλο iDose4, αλλά με μειωμένα στοιχεία εξέτασης (mAs) ανάλογα με την κατηγορία σωματικού βάρους που ανήκαν (>30kg ή <30kg), όλοι στον ίδιο πολυτομικό τομογράφο 64 σειρών ανιχνευτών. Στην iDose4 ομάδα για την ανακατασκευή εικόνας επιλέχθηκαν όλα τα επίπεδα iDose ανακατασκευής (1 ως και 7), καθώς και ο FBP αλγόριθμος ανακατασκευής. Προσδιορίστηκε ο βαθμός μείωσης της δόσης της ιοντίζουσας ακτινοβολίας και αξιολογήθηκε η ποιότητα της εικόνας τόσο υποκειμενικά όσο και αντικειμενικά. Για τη στατιστική ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν t-τεστ ανεξαρτήτων δειγμάτων.Αποτελέσματα: Η εφαρμογή του iDose4 επέτρεψε στατιστικά σημαντική μείωση της ενεργού δόσης τόσο για την <30kg (78,1%, p<0,001) όσο και για την >30kg (54,3%, p=0,001) κατηγορία ασθενών. Η υποκειμενική αξιολόγησητης συνολικής ποιότητας της εικόνας είχε συγκρίσιμα αποτελέσματα μεταξύ των 2 ομάδων με τη χρήση του επιπέδου ανακατασκευής εικόνας iDose 5 για την >30kg και iDose 6 για την <30kg κατηγορία παιδιατρικών ασθενών, ενώ ο αντικειμενικός θόρυβος ήταν συγκρίσιμος με το επίπεδο iDose 6 για την <30kg και ήδη με το επίπεδο iDose 1 για την >30kg κατηγορία ασθενών. Συμπεράσματα: Η μελέτη απέδειξε πως η εφαρμογή του iDose επαναληπτικού αλγορίθμου στην HRCT θώρακος στα παιδιά μειώνει την πρόσληψη ακτινοβολίας χωρίς ταυτόχρονα να επηρεάζει τη διαγνωστική εμπιστοσύνη της εξέτασης και θα μπορούσε μελλοντικά να καθιερωθεί ως η χαμηλής ακτινικής επιβάρυνσης διαγνωστική εξέταση εκλογής για παιδιά με κλινική ένδειξη χρόνιας πυώδους βρογχίτιδας.