Ritorno allo studio assiale ed impiego della doppia energia nello studio del distretto testa-collo con detettori TC ad ampia copertura. Dosimetria e ottimizzazione dei protocolli.

The emergence of computed tomography revolutionized the world of medical imaging because of its ability to image three-dimensional anatomical regions by distinguishing the density of the material using ionizing radiation. During the course of the 1900s technological innovations have made it possible, to be able to work with machines capable of exploiting their potential: in particular, the increase in the number of rows of detectors makes it possible to exploit a conical beam that includes increasingly large anatomical districts in the field of study. In addition, it is possible to make use of two methods of acquisition: an axial technique that does not involve moving the couch, and a spiral technique (most employed) that involves continuous delivery of X-rays while moving the couch. To analyze the dosimetric impact and differences on image quality between the axial and helical scans in a GE Revolution 256-bench tomograph (at ASLCN2, Central Radiology, "Michele and Pietro Ferrero" Hospital in Verduno) radiological images were acquired on dummies Catphan 600 and Rando. In particular, the 16-cm coverage, which was possible due to the length of the detector, by analyzing the anatomical regions of the encephalon and the massive face in order to evaluate respectively their low-contrast and high-contrast resolution. The interest is to observe whether the axial method can produce diagnostic images comparable or better to the helical technique and whether, they may be preferable from a radiation protection point of view. In addition, for the encephalon, they have been performed dual-energy acquisitions (40-50-60-120 kV and 120 kVp) through the rapid kV switch. In the study of the encephalon, Catphan graphs allowed comparison of the axial, spiral, and dual-energy scans: the C% distinguishability curves show the Helical method as best in the evaluation of low-contrast resolution, followed immediately by axial and DE at 120 kVp. In addition, Rando were also distinguishability curves were used by evaluating with graphs which targets were distinguishable: axial turns out to have slightly lower values than spiral. A further comparison was made through the blinded study of a radiologist, who rates both axial and spiral scans as excellent. The method that saves the most dose is GSI, followed by axial and finally helical. Regarding the facial massif, comparison of the MTFs of the two dummies shows that the axial scan possesses a higher resolution spatial than the helical technique. In the Boneplus protocol, comparing the MTFs at 50%, the Rando has higher resolution as it distinguishes 2.4 lp/mm in both axial and helical, while Catphan in axial distinguishes 1.8 lp/mm and in helical 1.6 lp/mm. In the Dentascan protocol the result is the same. Dosimetry sees a slight increase in dose in axial. For the encephalon, the axial technique is clinically comparable to helical, allowing to give lower dose to the patient and reduced exposure times. For the facial massif, the data collected show that axial scans have better resolution than spirals in both study protocols, at the expense of a slightly higher dose, but with the advantage of decreasing scan times. In conclusion, these outcomes offer the possibility to use optimized protocols for the districts studied, via 256-bank CT.

La nascita della tomografia computerizzata ha rivoluzionato il mondo dell’imaging medicale, grazie alla sua capacità di rappresentare regioni anatomiche tridimensionali tramite le radiazioni ionizzanti. Durante il corso del 1900 le innovazioni tecnologiche hanno permesso di poter lavorare con delle macchine capaci di sfruttare le loro potenzialità: in particolare, l’aumento delle file di detettori, consente di sfruttare un fascio conico che comprende nel campo di studio distretti anatomici sempre più estesi. Inoltre, è possibile servirsi di due metodiche di acquisizione: una tecnica assiale che non prevede lo spostamento del lettino, e una tecnica a spirale (maggiormente impiegata) che prevede un’erogazione continua dei raggi X durante lo spostamento del lettino. Per analizzare l’impatto dosimetrico e le differenze sulla qualità d’immagine tra le scansioni in assiale e in elicoidale in un tomografo GE Revolution 256 banchi sono state acquisite delle immagini radiologiche sui fantocci Catphan 600 e Rando. In particolare, si è scelto di sfruttare la copertura di 16 cm, possibile grazie alla lunghezza del detettore, analizzando le regioni anatomiche dell’encefalo e del massiccio facciale per valutarne rispettivamente la risoluzione a basso contrasto e la risoluzione ad alto contrasto. L’interesse è quello di osservare se la metodica assiale possa produrre immagini diagnostiche comparabili o migliori all’elicoidale e se, possano essere preferibili da un posto di vista radioprotezionistico. In aggiunta, per l’encefalo sono state eseguite delle acquisizioni in doppia energia (40-50-60-120 kV e 120 kVp) attraverso lo switch rapido dei kV. Nello studio dell’encefalo, i grafici del Catphan hanno permesso di confrontare le scansioni assiali, spirali e a doppia energia: le curve di distinguibilitá del C% mostrano la metodica elicoidale come migliore nella valutazione della risoluzione a basso contrasto, seguita subito dall’assiale e dalla DE a 120 kVp. Inoltre, anche per il Rando sono state utilizzate le curve di distinguibilitá valutando con dei grafici quali target fossero riconoscibili: l’assiale risulta avere valori lievemente inferiori rispetto alla spirale. Un ulteriore confronto è stato eseguito grazie allo studio in cieco di un medico radiologo, che valuta sia le scansioni assiali che spirali come ottime. La metodica che risparmia maggior dose è la GSI, seguita dall’assiale e infine dall’elicoidale. Per quanto riguarda il massiccio facciale, il confronto tra gli MTF dei due fantocci dimostra che la scansione assiale possiede una maggiore risoluzione spaziale rispetto alla tecnica elicoidale. Nel protocollo Boneplus, confrontando gli MTF al 50%, il Rando ha una maggiore risoluzione poiché distingue 2,4 lp/mm sia in assiale che in elicoidale, mentre il Catphan in assiale distingue 1,8 lp/mm e in elicoidale 1,6 lp/mm. La dosimetria vede un leggero incremento di dose nell’assiale. Per l’encefalo la tecnica assiale risulta clinicamente paragonabile all’elicoidale, permettendo di dare dose minore al paziente e ridotti tempi di esposizione. Per il massiccio facciale i dati raccolti dimostrano che le scansioni assiali hanno una migliore risoluzione rispetto alle spirali in entrambi i protocolli di studio, a scapito di una dose leggermente maggiore, ma con il vantaggio di diminuire i tempi di scansione. Per concludere, questi esiti offrono la possibilità di valersi di protocolli ottimizzati per i distretti studiati, tramite una CT a 256 banchi.