Динамическая компьютерная томография легких с пониженной лучевой нагрузкой

Цель исследования: оценка возможности применения метода динамической КТ легких с пониженной лучевой нагрузкой.

Материал и методы. Исследование основано на применении двух протоколов динамической КТ легких у 97 больных с одиночными очагами в легких. КТ-исследование выполняли на компьютерном томографе GE Optima CT660 с болюсным введением 100 мл йодсодержащего контрастного препарата со скоростью введения 3,5 мл/с. Нативное исследование проводили от уровня яремной вырезки до диафрагмальных синусов. После этого сканировали область очага на 30-й секунде, 1, 2, 4, 6, 15-й минутах после введения контрастного вещества. В зависимости от используемого протокола сканирования пациенты были разделены на 2 группы. Параметры протокола 1-й группы пациентов (n = 20): поле облучения (натив/контрастные фазы) 270–340 мм/100–140  мм; напряжение 120 кВ; сила тока 80–400 мА; время вращения трубки 0,6 с; толщина среза 5 мм. Параметры протокола сканирования 2-й группы пациентов (n = 50): поле облучения (натив/контрастные фазы) 270–340 мм/30–45 мм; напряжение 100 кВ; сила тока 80–400 мА; время вращения трубки 0,6 с; толщина среза 5 мм. Количественная оценка включала измерение эффективной дозы облучения. 
Качественная оценка каждого исследования включала анализ полученных КТ-сканов с оценкой степени “шума” изображения и его влияния на интерпретацию полученных КТ-данных.

Результаты. В 1-й группе пациентов напряжение на трубке составило 120 кВ, поле облучения в нативную фазу находилось в пределах 270–340 мм, при контрастных фазах исследования – в пределах 100–140 мм (124,5 ± 12,8 мм), при этом эффективная доза облучения находилась в пределах 13,7–21,5 мЗв и в среднем составила 18,1 ± 2,4 мЗв. Во 2-й группе пациентов поле облучения в нативную фазу находилось в пределах 270–340 мм, при контрастных фазах исследования – в пределах 30–45 мм (36,0 ± 6,1 мм), эффективная доза облучения при этом варьировала в пределах 5,1–10,2 мЗв и в среднем составила 7,6 ± 1,7 мЗв.

Заключение. Использование разработанного протокола КТ-исследования при проведении динами ческой КТ органов грудной клетки обеспечивает снижение дозы облучения в среднем на 42% с сохранением адекватной оценки данных о накоплении и вымывании контрастного вещества образованием.

1. Barkhausen J., Stöblen F., Müller R.D., Streubühr U., Ewen K. Effect of collimation and pitch on radiation exposure and image quality in spiral CT of the thorax. Aktuelle Radiol. 1998; 8 (5): 220–224.

2. Chen M.Y., Chiles C., Choplin R.H., Aquino S.L. Bronchogenic carcinoma: a survey of CT protocols for staging disease. Acad. Radiol. 1997; 4 (10): 687–692. https://doi.org/10.1016/S1076-6332(97)80140-7

3. Funabashi N., Sato H., Asano M., Nakayama T. Utility of triple channel injection of contrast material with mixture of saline, with acquisition in the cephalic direction for arterial trees in the thorax using multislice computed tomography. Int. J. Cardiol. 2006; 113 (1): 97–103. https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2005.07.079

4. Hein P.A., Romano V.C., Lembcke A., May J., Rogalla P. Initial experience with a chest pain protocol using 320-slice volume MDCT. Eur. Radiol. 2009; 19 (5): 1148–1155. https://doi.org/10.1007/s00330-008-1255-8

5. Livingstone R.S., Pradip J., Dinakran P.M., Srikanth B. Radiation doses during chest examinations using dose modulation techniques in multislice CT scanner. Indian J. Radiol. Imaging. 2010; 20 (2): 154–157. https://doi.org/10.4103/0971-3026.63036

6. Masatoshi M., Masatsugu I., Jun-Ichiro I., Shiro B. An optimal follow-up protocol for renal cell carcinoma based on the occurrence of recurrences after surgery. Nihon Hinyokika Gakkai Zasshi. 2000; 91 (12): 700–707. https://doi.org/10.5980/jpnjurol1989.91.700

7. Rehbock B., Hieckel H.G. Chest examination protocol with a reduced dose using a multi-slice spiral CT. Rofo. 2003; 175 (7): 963–966.

8. Salgado R.A., Spinhoven M., De Jongh K., Op de Beeck B., Corthouts B., Parizel P.M. Chest MSCT acquisition and injection protocols. JBR-BTR. 2007; 90 (2): 97–99.

9. Sigal-Cinqualbre A.B., Hennequin R., Abada H.T., Chen X., Paul J.F. Low-kilovoltage multi-detector row chest CT in adults: feasibility and effect on image quality and iodine dose. Radiology. 2004; 231 (1): 169–174. https://doi.org/10.1148/radiol.2311030191

10. Szucs-Farkas Z., Schaller C., Bensler S., Patak M.A., Vock P., Schindera S.T. Detection of pulmonary emboli with CT angiography at reduced radiation exposure and contrast material volume: comparison of 80 kVp and 120 kVp protocols in a matched cohort. Invest. Radiol. 2009; 44 (12): 793–799.

11. Wessling J., Fischbach R., Ludwig K.l. Multi-slice spiral CT of the abdomen in oncological patients: influence of table support and detector configuration on image quality and radiation exposure. Rofo. 2001; 173 (4): 373–378.

12. Zhu X., Yu J., Huang Z. Low-dose chest CT: optimizing radiation protection for patients. Am. J. Roentgenol. 2004; 183 (3): 809–816. https://doi.org/10.2214/ajr.183.3.1830809

13. Bai M., Chen J., Raupach R., Suess C., Tao Y., Peng M. Effect of nonlinear three-dimensional optimized reconstruction algorithm filter on image quality and radiation dose: validation on phantoms. Med. Phys. 2009; 36 (1): 95–97. https://doi.org/10.1118/1.3030953

14. Hu X.H., Ding X.F., Wu R.Z., Zhang M.M. Radiation dose of non-enhanced chest CT can be reduced 40% by using iterative reconstruction in image space. Clin. Radiol. 2011; 66 (11): 1023–1029. https://doi.org/10.1016/j.crad.2011.04.008

15. Inoue T., Ichikawa K., Hara T., Urikura A., Hoshino T., Miura Y., Terakawa S., Uto F. Investigation of vessel visibility of iterative reconstruction method in coronary computed tomography angiography using simulated vessel phantom. Nihon. Hoshasen Gijutsu Gakkai Zasshi. 2012; 68 (12): 1631–1636. https://doi.org/10.6009/jjrt.2012_jsrt_68.12.1631

16. Kang E.J., Lee K.N., Kim D.W., Kim B.S., Choi S., Park B.H., Oh J.Y. Triple rule-out acute chest pain evaluation using a 320-row detector volume CT: a comparison of the wide-volume and helical modes. Int. J. Cardiovasc. Imaging. 2012; 28 (1): 7–13. https://doi.org/10.1007/s10554-012-0072-y

17. Noël P.B., Fingerle A.A., Renger B., Münzel D., Rummeny E.J., Dobritz M. Initial performance characterization of a clinical noisesuppressing reconstruction algorithm for MDCT. Am. J. Roentgenol. 2011; 197 (6): 1404–1409. https://doi.org/10.2214/ajr.11.6907

18. Slovis T.L. Children, computed tomography radiation dose, and the As Low As Reasonably Achievable (ALARA) concept. Pediatrics. 2003; 112: 971–972. https://doi.org/10.1542/peds.112.4.971

19. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). 2000 Report to the General Assembly, Annex D: Medical Radiation Exposures. New York: United Nations, 2000.

20. McNitt-Gray M.F. AAPM/RSNA Physics Tutorial for Residents: Topics in CT Radiation Dose in CT. RadioGraphics. 2002; 22: 1541–1553. https://doi.org/10.1148/rg.226025128.

21. Swensen S. Lung Nodule Enhancement at CT: Multicenter Study. Radiology. 2000; 214 (1): 73–80.

22. Yi C. Solitary Pulmonary Nodules: Dynamic Enhanced Multi–Detector Row CT Study and Comparison with Vascular Endothelial Growth Factor and Microvessel Density. Radiology. 2004; 233 (1): 191–199.

23. Jeong Y. Solitary Pulmonary Nodules: Detection, Characterization, and Guidance for Further Diagnostic Workup and Treatment. Am. J. Roentgenol. 2007; 188 (1): 57–68.

24. Лагкуева И.Д., Сергеев Н.И., Котляров П.М., Измайлов Т. Р., Падалко В.В., Солодкий В.А. Перфузионная компьютерная томография в уточнении природы очаговой патологии легких. Лучевая диагностика и терапия. 2019; 10 (1): 62–68.

25. Котляров П.М. Методика магнитно-резонансной томографии с динамическим контрастным усилением при доброкачественных очаговых образованиях легких. Лучевая диагностика и терапия. 2018; 3: 69–74.

26. Петросян А.П., Силантьева Н.К., Усачева А.Ю., Жаворонков Л.П. Динамическая компьютерная томография при дифференциальной диагностике новообразований легких. Практическая пульмонология. 2018; 1: 82–90.

27. Ye X. Characterization of solitary pulmonary nodules: Use of washout characteristics at contrast-enhanced com puted tomography. Oncology Letters. 2011; 3 (3): 672–676.

28. Jeong Y., Yi C., Lee K. Solitary Pulmonary Nodules: Detection, Characterization, and Guidance for Further Diagnostic Workup and Treatment. Am. J. Roentgenol. 2007; 188 (1): 57–68. https://doi.org/10.2214/ajr.05.2131

29. Состояние онкологической помощи населению России в 2016 году / Под ред. Каприна А.Д., Старинского В.В., Петровой Г.В. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена – филиал ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава России, 2017. 236 с.

30. Каприн А.Д., Галкин В.Н., Жаворонков Л.П., Иванов В.К., Иванов С.А., Романко Ю.С. Синтез фундаментальных и прикладных исследований – основа обеспечения высокого уровня научных результатов и внедрения их в медицинскую практику. Радиация и риск. 2017; 26 (2). https://doi.org/26-40.10.21870/0131-3878-2017-26-2-26-40

31. Каприн А.Д., Мардынский Ю.С., Смирнов В.П., Иванов С.А., Костин А.А., Полихов С.А., Решетов И.В., Фатьянова А.С., Денисенко М.В., Эпатова Т.В.,

32. Коренев С.В., Терещенко А.В., Филоненко Е.В., Гафаров М.М., Романко Ю.С. К истории развития лучевой терапии (часть I). Biomedical Photonics. 2019; 8 (1): 52–62. https://doi.org/10.24931/2413–9432–2019–8–1-52–62

33. Тюрин И.Е. Одиночные очаги в легких: возможности лучевой диагностики. Практическая пульмонология. 2008; 2:15–22.

34. Азнауров В.Г., Кондратьев Е.В., Оганесян Н.К., Кармазановский Г.Г. МСКТ гепатопанкреатодуоденальной зоны с пониженной лучевой нагрузкой: опыт практического применения. Медицинская визуализация. 2017; (2): 28–35. https://doi.org/10.24835/1607-0763-2017-2-28-35

35. Толкачева Г.С., Кармазановский Г.Г., Вишневский А.А. Что дает внутривенное болюсное контрастное усиление для КТ (СКТ) дифференциальной диагностики малых периферических образований легких? Медицинская визуализация. 2000; 3: 36–40.