ldtЛучевая диагностика и терапияDiagnostic radiology and radiotherapy2079-5343Baltic Medical Education Center10.22328/2079-5343-2021-12-3-54-71ldt-636Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL RESEARCHРезультаты апробации комплексной экспертной оценки качества КТ-изображений органов грудной клетки, полученных на низкодозовых протоколах сканирования с применением методов итеративных реконструкцийThe results of approbation of a comprehensive expert assessment of the quality of CT images of the chest obtained on low-dose scanning protocols using iterative reconstruction methodshttps://orcid.org/0000-0002-7077-7320БерковичГ. В.BerkovichG. V.

 заведующий кабинетом рентгеновской компьютерной томографии

197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2 

 St. Petersburg 

glebberkovich@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-5191-7535ВодоватовА. В.VodovatovA. V.

 заведующий лабораторией радиационной гигиены медицинских организаций  Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

197101, Санкт-Петербург, ул. Мира, д. 8

 St. Petersburg 

vodovatoff@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-9153-3061ЧипигаЛ. А.ChipigaL. A.

 научный сотрудник Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

197101, Санкт-Петербург, ул. Мира, д. 8

 St. Petersburg 

https://orcid.org/0000-0002-1611-5000ТруфановГ. Е.TrufanovG. E.

 заведующий кафедрой лучевой диагностики и медицинской визуализации

197341, СанктПетербург, ул. Аккуратова, д. 2

 St. Petersburg 

trufanovge@mail.ruНациональный медицинский исследовательский центр имени В. А. АлмазоваРоссияAlmazov National Medical Research CentreRussian FederationСанкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П. В. РамзаеваРоссияSt. Petersburg institute of radiation hygiene name after prof. P. V. RamzaevRussian FederationСанкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П. В. Рамзаева; Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А. М. ГрановаРоссияSt. Petersburg institute of radiation hygiene name after prof. P. V. Ramzaev; A. М. Granov Russian Scientific Center of Radiology and Surgical TechnologiesRussian Federation2021081220211235471Copyright © Беркович Г.В., Водоватов А.В., Чипига Л.А., Труфанов Г.Е., 20212021Беркович Г.В., Водоватов А.В., Чипига Л.А., Труфанов Г.Е.Berkovich G.V., Vodovatov A.V., Chipiga L.A., Trufanov G.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://radiag.bmoc-spb.ru/jour/article/view/636

Введение. В связи с тем, что компьютерная томография (КТ) ассоциирована с высокими индивидуальными дозами облучения пациентов, актуальными являются вопросы оптимизации КТ-исследований путем разработки низкодозовых протоколов сканирования.Цель исследования: клиническая апробация низкодозовых протоколов, разработанных авторами ранее, выбор наиболее перспективного протокола, оценка применимости разработанного алгоритма экспертной оценки качества КТ-изображений.Материалы и методы. Обследованы 96 пациентов, перенесших кардиохирургические вмешательства, с подозрением на инфекционные осложнения в легких и/или в зоне оперативного вмешательства. Сканирование проводилось с использованием стандартного, низкодозового и ультранизкодозового протоколов (эффективная доза 3,5±0,9, 1,7±0,1 и 0,8±0,1 мЗв соответственно) с применением двух алгоритмов итеративной реконструкции (IMR и iDose). Проведена оценка качества полученных данных с привлечением 5 врачей-рентгенологов c опытом работы более 5 лет в кардиоторакальной визуализации.Результаты. По числу ошибочных интерпретаций не было получено значимых различий между стандартным и низкодозовым протоколами для всех методов реконструкции. Ультранизкодозовый протокол характеризовался значимо большим количеством пропусков патологических изменений.Заключение. Результаты исследования позволяют рекомендовать низкодозовый протокол в качестве альтернативы стандартному при обследовании пациентов без избыточной массы тела, которым требуется неоднократное проведение КТ-исследований с предпочтительным использованием метода реконструкции IMR.

Introduction. Сomputed tomography (CT) is associated with high individual patient doses. Hence, the process of optimization in CT examinations by developing low-dose scan protocols is important.Purpose of the study. Clinical approbation of low-dose protocols developed by the authors earlier, selection of the most promising protocol, assessment of the applicability of the developed algorithm for expert assessment of the quality of CT images.Materials and methods. The study was based on the data from 96 patients who underwent cardiac surgery with suspected infection in the lungs or sternal wound infection. CT examinations were performed using standard, low-dose and ultra-low-dose protocols (effective dose 3,5±0,9, 1,7±0,1 and 0,8±0,1 mSv, respectively) using two iterative reconstruction algorithms (IMR and iDose). The quality of the obtained data was assessed by 5 radiologists with more than 5-year experience in chest radiology.Results. In terms of the number of misinterpretations, no significant differences were estimated between the standard and lowdose protocols for all reconstruction methods. The ultra-low-dose protocol was characterized by a significantly higher number of missing lesions compared to other protocols.Conclusion. The developed method of assessment of the CT image quality has proven to be informative and reproducible and can be used to assess new scanning protocols.

компьютерная томографиянизкодозовая КТоптимизацияитеративные реконструкцииcomputed tomographylow-dose CTALARAiterative reconstructionАвторы выражают благодарность врачам-рентгенологам отдела лучевой диагностики ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова» Минздрава России, принявшим участие в исследовании.ReferencesБеркович Г.В., Чипига Л.А., Водоватов А.В., Силин А.Ю., Каратецкий А.А., Труфанов Г.Е. Оптимизация низкодозового протокола сканирования органов грудной клетки в диагностике очагов по типу «матового стекла» с применением алгоритмов итеративных реконструкций // Лучевая диагностика и терапия. 2019. № 4. С. 20–32. doi: 10.22328/2079-5343-2019-10-4-20-32.Berkovich G.V., Chipiga L.A., Vodovatov A.V., Silin A.Y., Karatetskiy A.A., Trufanov G.E. Optimization of low-dose chest CT protocols for the evaluation of the ground glass nodules using different iterative reconstruction algorithms. Diagnostic radiology and radiotherapy, 2019, Nо. 4, рр. 20–32 (In Russ.). doi: 10.22328/2079-5343-2019-10-4-20-32.Беркович Г.В., Чипига Л.А., Водоватов А.В., Труфанов Г.Е. Сравнение различных подходов к оценке диагностического качества компьютерной томографии органов грудной клетки // Лучевая диагностика и терапия. 2020. Т. 11, № 3. С. 44–55. doi: 10.22328/2079-5343-2020-11-3-44-55.Berkovich G.V., Chipiga L.A., Vodovatov A.V., Trufanov G.E. Comparison of different approaches to the diagnostic image quality assessment for the chest computed tomography. Diagnostic radiology and radiotherapy. 2020. Vol. 11, No. 3, рр. 44–55 (In Russ.). doi: 10.22328/2079-5343-2020-11-3-44-55.ACR CT аккредитационный фантом для компьютерной томографии. Руководство по эксплуатации. Научно-производственное предприятие «Доза».ACR CT accreditation phantom. User manual (In Russ.).Чипига Л.А. Исследование программ автоматической модуляции силы тока для оптимизации протоколов сканирования в компьютерной томографии // Радиационная гигиена. 2019. Т. 12, № 1. С. 104–114.Chipiga L.A. Evaluation of tube current modulation programms for the optimization of scan protocols in computed tomography. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene, 2019, Vol. 12, No. 1, рр. 104–114 (In Russ.).Martin C.J. The importance of radiation quality for optimisation in radiology // Biomed. Imaging. Interv. J. 2007. Vol. 3, No. 2. P. e38.Martin C.J. The importance of radiation quality for optimisation in radiology // Biomed. Imaging. Interv. J. 2007. Vol. 3, No. 2. P. e38.Kalender W.A. Computed tomography: fundamentals, system technology, image quality, applications. 3rd rev. еd. Weinheim: Wiley-VCH, 2011. 220 p.Kalender W.A. Computed tomography: fundamentals, system technology, image quality, applications. 3rd rev. еd. Weinheim: Wiley-VCH, 2011. 220 p.Yu L. et al. Radiation dose reduction in computed tomography: techniques and future perspective // Imaging Med. 2009. Vol. 1, No. 1. Р. 65–84.Yu L. et al. Radiation dose reduction in computed tomography: techniques and future perspective // Imaging Med. 2009. Vol. 1, No. 1. Р. 65–84.Quality assurance programme for computed tomography: diagnostic and therapy applications. Vienna: International Atomic Energy Agency, 2012.Quality assurance programme for computed tomography: diagnostic and therapy applications. Vienna: International Atomic Energy Agency, 2012.Hyun W.G. CT Radiation Dose Optimization and Estimation: an Update for Radiologists // Korean J. Radiol. 2012. Vol. 13, No. 1. Р. 1–11.Hyun W.G. CT Radiation Dose Optimization and Estimation: an Update for Radiologists // Korean J. Radiol. 2012. Vol. 13, No. 1. Р. 1–11.Samei E. et al. Medical Imaging Dose Optimization from Ground up: Expert Opinion of an International Summit // J. Radiol. Prot. 2018. Vol. 38, No. 3. Р. 967–989.Samei E. et al. Medical Imaging Dose Optimization from Ground up: Expert Opinion of an International Summit // J. Radiol. Prot. 2018. Vol. 38, No. 3. Р. 967–989.Kim H.J. et al. Ultra-Low-Dose Chest CT in Patients with Neutropenic Fever and Hematologic Malignancy: Image Quality and Its Diagnostic Performance // Cancer Res. Treat. 2014. Vol. 46, No. 4. Р. 393–402. doi: 10.4143/crt.2013.132. Epub 2014 Jul 18. PMID: 25308150; PMCID: PMC4206072.Kim H.J. et al. Ultra-Low-Dose Chest CT in Patients with Neutropenic Fever and Hematologic Malignancy: Image Quality and Its Diagnostic Performance // Cancer Res. Treat. 2014. Vol. 46, No. 4. Р. 393–402. doi: 10.4143/crt.2013.132. Epub 2014 Jul 18. PMID: 25308150; PMCID: PMC4206072.Udayasankar U.K. et al. Acute abdominal pain: value of non-contrast enhanced ultra-low-dose multi-detector row CT as a substitute for abdominal radiographs // Emerg. Radiol. 2009. Vol. 16. Р. 61–70 [PubMed] [Google Scholar].Udayasankar U.K. et al. Acute abdominal pain: value of non-contrast enhanced ultra-low-dose multi-detector row CT as a substitute for abdominal radiographs // Emerg. Radiol. 2009. Vol. 16. Р. 61–70 [PubMed] [Google Scholar].Zhang M. et al. Screening for lung cancer using sub-millisievert chest CT with iterative reconstruction algorithm: image quality and nodule detectability // Brit. J. Radiol. 2018. Vol. 91, No 1090. Р. 20170658. doi: 10.1259/bjr.20170658. Epub 2017 Dec 5. PMID: 29120665; PMCID: PMC6350471.Zhang M. et al. Screening for lung cancer using sub-millisievert chest CT with iterative reconstruction algorithm: image quality and nodule detectability // Brit. J. Radiol. 2018. Vol. 91, No 1090. Р. 20170658. doi: 10.1259/bjr.20170658. Epub 2017 Dec 5. PMID: 29120665; PMCID: PMC6350471.National Lung Screening Trial Research Team, Aberle D.R., Berg C.D. et al. The National Lung Screening Trial: overview and study design // Radiology. 2011. Vol. 258. Р. 243Y253.National Lung Screening Trial Research Team, Aberle D.R., Berg C.D. et al. The National Lung Screening Trial: overview and study design // Radiology. 2011. Vol. 258. Р. 243Y253.Katsura M. et al. Model-based iterative reconstruction technique for ultralowdose chest CT: comparison of pulmonary nodule detectability with the adaptive statistical iterative reconstruction technique // Invest Radiol. 2013. Vol. 48, No. 4. Р. 206–212. doi: 10.1097/RLI.0b013e31827efc3a. PMID: 23344517.Katsura M. et al. Model-based iterative reconstruction technique for ultralowdose chest CT: comparison of pulmonary nodule detectability with the adaptive statistical iterative reconstruction technique // Invest Radiol. 2013. Vol. 48, No. 4. Р. 206–212. doi: 10.1097/RLI.0b013e31827efc3a. PMID: 23344517.McDermott S., Kalra M.K. Low-Dose Computed Tomography for Lung Cancer Screening: The Protocol and The Dose // Semin Roentgenol. 2017. Vol. 52, No. 3. Р. 132–136. doi: 10.1053/j.ro.2017.06.002. Epub 2017 Jun 3. PMID: 28734394.McDermott S., Kalra M.K. Low-Dose Computed Tomography for Lung Cancer Screening: The Protocol and The Dose // Semin Roentgenol. 2017. Vol. 52, No. 3. Р. 132–136. doi: 10.1053/j.ro.2017.06.002. Epub 2017 Jun 3. PMID: 28734394.Larke F.J. et al. Estimated radiation dose associated with low-dose chest CT of average-size participants in the National Lung Screening Trial // AJR Am. J. Roentgenol. 2011. Vol. 197, Nо. 5. Р. 1165–1169. doi: 10.2214/AJR.11.6533. PMID: 22021510.Larke F.J. et al. Estimated radiation dose associated with low-dose chest CT of average-size participants in the National Lung Screening Trial // AJR Am. J. Roentgenol. 2011. Vol. 197, Nо. 5. Р. 1165–1169. doi: 10.2214/AJR.11.6533. PMID: 22021510.Bhalla A.S. et al. Imaging protocols for CT chest: A recommendation // Indian J. Radiol Imaging. 2019. Vol. 29, Nо. 3. Р. 236–246. doi: 10.4103/ijri.IJRI_34_19. Epub 2019 Oct 30. PMID: 31741590; PMCID: PMC6857267.Bhalla A.S. et al. Imaging protocols for CT chest: A recommendation // Indian J. Radiol Imaging. 2019. Vol. 29, Nо. 3. Р. 236–246. doi: 10.4103/ijri.IJRI_34_19. Epub 2019 Oct 30. PMID: 31741590; PMCID: PMC6857267.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.