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Scansioni TC chiare con meno radiazioni
La tomografia computerizzata, o TC, è diventata un potente strumento di imaging per la diagnosi delle malattie. Gli operatori sanitari hanno eseguito più di 70 milioni di scansioni TC negli Stati Uniti nel 2007.
Tagliare la dose: Una nuova tecnica di ricostruzione dell'immagine si traduce in una migliore scansione TC (in basso) di un modello di addome umano rispetto agli algoritmi attuali (in alto). Il nuovo metodo utilizza un ottavo della dose di radiazioni rispetto alle scansioni attuali.
Uno studio del dicembre 2009 in Archivi di Medicina Interna calcolato che quei 70 milioni di scansioni potrebbero portare a 29.000 tumori. Quella cifra è un calcolo statistico e non ci sono prove dirette che colleghino la dose di radiazioni dalle scansioni TC al cancro, dice Cynthia McCollough , un fisico radiologico presso la Mayo Clinic. Le dosi erogate in una TAC sono della stessa grandezza che otteniamo ogni anno dalla radiazione di fondo. (Una tipica scansione TC potrebbe portare a una dose da uno a 14 millisievert.)
Tuttavia, la comunità CT è alla ricerca di modi per ridurre la dose di radiazioni dagli scanner. Questo perché le scansioni TC stanno diventando più comuni e perché spesso sono necessarie più scansioni per alcuni pazienti come quelli che soffrono di traumi alla testa o alla colonna vertebrale. Alcune tecniche promettenti per ridurre le radiazioni delle scansioni TC sono state recentemente presentate al meeting dell'American Association of Physicists in Medicine a Philadelphia.
Ricercatori presso GE Healthcare a Waukesha, WI, ha presentato a tecnica che richiede circa un ottavo della dose di radiazioni degli scanner odierni per creare un'immagine altrettanto nitida e con la stessa alta risoluzione. La riduzione della dose dipende caso per caso e dall'applicazione, afferma lo scienziato capo Girijesh Yadava. Potresti andare più in basso o più in alto [di un ottavo] a seconda della parte del corpo.
Uno scanner CT mette insieme più immagini in sezione trasversale per creare un'immagine dettagliata delle strutture corporee. Un tubo a raggi X ruota attorno al paziente e dirige i raggi nel corpo da diverse angolazioni. Dopo che i raggi passano attraverso il corpo, la loro intensità viene misurata da una serie di rivelatori sull'altro lato. Un algoritmo informatico ricostruisce quindi le immagini dai dati di intensità. Proprio come ogni rilevatore di luce in una fotocamera digitale corrisponde a un pixel dell'immagine, ogni rilevatore fornisce un voxel, o elemento di volume, dell'immagine.
Gli algoritmi ricostruttivi convenzionali presuppongono che la sorgente di raggi X e il rivelatore siano punti e che il raggio di raggi X sia una linea. L'anno scorso, GE Healthcare ha introdotto scanner che utilizzano un algoritmo chiamato ricostruzione iterativa statistica adattiva (ASIR). La tecnica confronta i voxel vicini; se uno sembra troppo diverso, si presume che sia rumore e viene rimosso. Quindi lo scanner può utilizzare raggi X meno intensi, che possono produrre immagini più rumorose. La tecnica può dimezzare la dose di radiazioni di una TAC.
Il nuovo algoritmo di Yadava e dei suoi colleghi fa un passo avanti. Utilizza un modello fisico più realistico della sorgente di raggi X, dei rilevatori e del raggio di raggi X. Si presume che ciascuno di questi tre abbia diametri specifici invece di essere considerato un punto o una linea, afferma Yadava. A seconda del tipo di scansione, la tecnica è migliore dell'ASIR nel ridurre il rumore dell'immagine e quindi i raggi X possono essere anche meno intensi. I ricercatori hanno ottenuto scansioni dell'addome di alta qualità di un modello umano utilizzando un'ottava della dose di radiazioni di una scansione convenzionale.
Le tecniche software sono un modo promettente per ridurre le radiazioni, afferma McCollough. Nell'ultimo decennio, altre tecniche hanno ridotto la dose di radiazioni dalle scansioni TC: le scansioni dell'addome ora forniscono un terzo della dose che hanno fornito negli anni '80. Uno dei principali progressi è stato l'aggiunta di più rilevatori agli scanner, afferma. L'altro consisteva nel regolare l'intensità dei raggi X in base alle dimensioni del paziente e all'organo sottoposto a imaging. Ciò ha ridotto le dosi di radiazioni fino al 40%.
McCollough ha sviluppato un'altra tecnica di riduzione della dose che prevede regolazione automatica dello spettro energetico delle radiografie. Dice che il metodo potrebbe fornire immagini di qualità migliore per bambini e adulti più magri e utilizzare dal 20 al 40% in meno di radiazioni. Molti ospedali eseguono la regolazione dell'energia dei raggi X manualmente in questo momento, afferma, ma un importante produttore di scanner sta incorporando la tecnica automatica nelle sue macchine.