Archiwum
Najnowsze trendy w tomografii komputerowej
Autor: Iwona Kazimierska
Data: 11.04.2022
O kierunkach rozwoju współczesnej tomografii i przełomie, jaki niesie za sobą zastosowanie technologii zliczającej fotony, mówi Marek Witulski z Siemens Healthineers.
Bez TK trudno sobie wyobrazić nowoczesną diagnostykę. Jaką rolę spełnia dziś tomografia komputerowa?
– Jest to podstawowe narzędzie diagnostyczne. Kilkanaście lat temu posiadanie tomografu komputerowego było domeną szpitali uniwersyteckich i wojewódzkich. Teraz urządzenie jest powszechnie dostępne. Przekroczyliśmy skupienie 15 tomografów na milion mieszkańców, co jest świadectwem powszechnego dostępu do tej metody diagnostycznej.
Na jakie parametry należy zwrócić uwagę przy wyborze aparatu?
– Spektrum parametrów jest szerokie. Bardziej trzeba zwrócić uwagę na to, jakie zadanie ma ten aparat spełnić. Aparat należy dobrać w zależności od liczby pacjentów czy rodzaju wykonywanych na nim badań. Parametry techniczne są drugorzędną częścią specyfikacji, najważniejsze są możliwości kliniczne urządzenia.
TK jest obecnie jedną z najszybciej rozwijających się gałęzi diagnostyki obrazowej. Jakie ważne rozwiązania technologiczne oferują obecnie producenci sprzętu?
– Tomografia komputerowa rozwija się równolegle na dwóch płaszczyznach – oprogramowania i platformy sprzętowej. Prace nad rozwojem oprogramowania skupione są wokół upraszczania procedur i intuicyjnej obsługi. Dziś badanie tomograficzne może wykonać elektroradiolog nawet po jednodniowym przeszkoleniu. Dążymy do tego, aby w jak największym stopniu wspomóc radiologa w wykonywaniu rutynowych czynności, wykorzystując algorytmy sztucznej inteligencji. Drugim elementem napędzającym rozwój jest rozwój platformy sprzętowej. Dzięki wprowadzeniu nowego urządzenia typu photon-counting w październiku 2021 r. nastąpił przeskok do nowej ery tomografii komputerowej.
Wracając na chwilę do sztucznej inteligencji – wykorzystanie AI w diagnostyce obrazowej to, zdaje się, jeden z najważniejszych trendów?
– Wykorzystanie algorytmów sztucznej inteligencji w tomografii staje się koniecznym i słusznym standardem. Lekarzy radiologów wciąż jest zbyt mało, dlatego niezbędne jest optymalizowanie ich pracy pod kątem operacyjnym, czasowym, również kosztowym. Wykorzystanie sztucznej inteligencji w radiologii umożliwia szybką interpretację wyników, automatyczną segmentację obrazów i precyzyjne wskazówki terapeutyczne. Są to rutynowe czynności, z którymi świetnie sobie radzi AI, uwalniając przy tym zasoby lekarzy. Radiolog uzyskuje szybko komplet przetworzonych informacji i ma więcej czasu na aplikację celowanych terapii. Poza zastosowaniem AI tomografia komputerowa zmierza do redukcji dawki promieniowania i uzyskiwania obrazów o coraz wyższej rozdzielczości.
Wszystko to zapewnia tomograf zliczający fotony – NAEOTOM Alpha. Mówi się, że aparat wprowadza nową jakość diagnostyczną. Co konkretnie wyróżnia go spośród innych?
– To urządzenie dostarcza nowych informacji o pacjencie, których do tej pory nie widzieliśmy w obrazie. Porównując – gdyby wykonać zdjęcie rozgwieżdżonego nieba tradycyjnym aparatem, moglibyśmy ocenić, ile świeci gwiazd i z jaką jasnością. Aparat fotograficzny typu photon-counting dostarczyłby nam jeszcze informacji o tym, w jakiej odległości od nas te gwiazdy się znajdują. To jest dodatkowa informacja spektralna, jaką to urządzenie może pokazać radiologowi. Bo aparat typu photon-counting nie tylko widzi, w jakim zakresie ciało ludzkie osłabia promieniowanie rentgenowskie. Potrafi również rozpoznać, z jaką energią fotony, które przejdą przez pacjenta, docierają do detektora. A ta energia mówi nam o charakterystyce tkankowej. Aparat pokazuje nie tylko anatomię, ale potrafi też zawrzeć informację o funkcjonowaniu ludzkiego ciała. To ogromna wartość. Dość powiedzieć, że według FDA zastosowanie technologii photon-counting to największe osiągnięcie w diagnostyce obrazowej od ponad dekady. Według mnie to rewolucja na miarę tomografii spiralnej sprzed kilkudziesięciu lat.
Czym od strony technicznej różni się ten aparat od poprzednich?
– Budową detektora. W NAEOTOM Alpha jest on wytworzony z zupełnie nowego materiału o bezpośredniej konwersji – kryształów tellurku kadmu. Umożliwiają one bezpośrednie przekształcenie promieniowania rentgenowskiego w wysokiej jakości sygnały elektryczne oraz pozwalają na określenie ilości i energii absorbowanych fotonów. Proces produkcji tych kryształów jest niezwykle wymagający, odbywa się w absolutnie sterylnych warunkach, trwa wiele miesięcy. Zaledwie kilka osób potrafi nad nim zapanować. Proces produkcji jest zresztą trzymany w ścisłej tajemnicy.
Czy aparat NAEOTOM Alpha jest dostępny w Polsce?
– Uwolnienie dostaw nastąpiło jesienią 2021 r. Pracujemy nad tym, aby jeszcze w tym roku kalendarzowym doszło do pierwszej instalacji w naszym kraju.
– Jest to podstawowe narzędzie diagnostyczne. Kilkanaście lat temu posiadanie tomografu komputerowego było domeną szpitali uniwersyteckich i wojewódzkich. Teraz urządzenie jest powszechnie dostępne. Przekroczyliśmy skupienie 15 tomografów na milion mieszkańców, co jest świadectwem powszechnego dostępu do tej metody diagnostycznej.
Na jakie parametry należy zwrócić uwagę przy wyborze aparatu?
– Spektrum parametrów jest szerokie. Bardziej trzeba zwrócić uwagę na to, jakie zadanie ma ten aparat spełnić. Aparat należy dobrać w zależności od liczby pacjentów czy rodzaju wykonywanych na nim badań. Parametry techniczne są drugorzędną częścią specyfikacji, najważniejsze są możliwości kliniczne urządzenia.
TK jest obecnie jedną z najszybciej rozwijających się gałęzi diagnostyki obrazowej. Jakie ważne rozwiązania technologiczne oferują obecnie producenci sprzętu?
– Tomografia komputerowa rozwija się równolegle na dwóch płaszczyznach – oprogramowania i platformy sprzętowej. Prace nad rozwojem oprogramowania skupione są wokół upraszczania procedur i intuicyjnej obsługi. Dziś badanie tomograficzne może wykonać elektroradiolog nawet po jednodniowym przeszkoleniu. Dążymy do tego, aby w jak największym stopniu wspomóc radiologa w wykonywaniu rutynowych czynności, wykorzystując algorytmy sztucznej inteligencji. Drugim elementem napędzającym rozwój jest rozwój platformy sprzętowej. Dzięki wprowadzeniu nowego urządzenia typu photon-counting w październiku 2021 r. nastąpił przeskok do nowej ery tomografii komputerowej.
Wracając na chwilę do sztucznej inteligencji – wykorzystanie AI w diagnostyce obrazowej to, zdaje się, jeden z najważniejszych trendów?
– Wykorzystanie algorytmów sztucznej inteligencji w tomografii staje się koniecznym i słusznym standardem. Lekarzy radiologów wciąż jest zbyt mało, dlatego niezbędne jest optymalizowanie ich pracy pod kątem operacyjnym, czasowym, również kosztowym. Wykorzystanie sztucznej inteligencji w radiologii umożliwia szybką interpretację wyników, automatyczną segmentację obrazów i precyzyjne wskazówki terapeutyczne. Są to rutynowe czynności, z którymi świetnie sobie radzi AI, uwalniając przy tym zasoby lekarzy. Radiolog uzyskuje szybko komplet przetworzonych informacji i ma więcej czasu na aplikację celowanych terapii. Poza zastosowaniem AI tomografia komputerowa zmierza do redukcji dawki promieniowania i uzyskiwania obrazów o coraz wyższej rozdzielczości.
Wszystko to zapewnia tomograf zliczający fotony – NAEOTOM Alpha. Mówi się, że aparat wprowadza nową jakość diagnostyczną. Co konkretnie wyróżnia go spośród innych?
– To urządzenie dostarcza nowych informacji o pacjencie, których do tej pory nie widzieliśmy w obrazie. Porównując – gdyby wykonać zdjęcie rozgwieżdżonego nieba tradycyjnym aparatem, moglibyśmy ocenić, ile świeci gwiazd i z jaką jasnością. Aparat fotograficzny typu photon-counting dostarczyłby nam jeszcze informacji o tym, w jakiej odległości od nas te gwiazdy się znajdują. To jest dodatkowa informacja spektralna, jaką to urządzenie może pokazać radiologowi. Bo aparat typu photon-counting nie tylko widzi, w jakim zakresie ciało ludzkie osłabia promieniowanie rentgenowskie. Potrafi również rozpoznać, z jaką energią fotony, które przejdą przez pacjenta, docierają do detektora. A ta energia mówi nam o charakterystyce tkankowej. Aparat pokazuje nie tylko anatomię, ale potrafi też zawrzeć informację o funkcjonowaniu ludzkiego ciała. To ogromna wartość. Dość powiedzieć, że według FDA zastosowanie technologii photon-counting to największe osiągnięcie w diagnostyce obrazowej od ponad dekady. Według mnie to rewolucja na miarę tomografii spiralnej sprzed kilkudziesięciu lat.
Czym od strony technicznej różni się ten aparat od poprzednich?
– Budową detektora. W NAEOTOM Alpha jest on wytworzony z zupełnie nowego materiału o bezpośredniej konwersji – kryształów tellurku kadmu. Umożliwiają one bezpośrednie przekształcenie promieniowania rentgenowskiego w wysokiej jakości sygnały elektryczne oraz pozwalają na określenie ilości i energii absorbowanych fotonów. Proces produkcji tych kryształów jest niezwykle wymagający, odbywa się w absolutnie sterylnych warunkach, trwa wiele miesięcy. Zaledwie kilka osób potrafi nad nim zapanować. Proces produkcji jest zresztą trzymany w ścisłej tajemnicy.
Czy aparat NAEOTOM Alpha jest dostępny w Polsce?
– Uwolnienie dostaw nastąpiło jesienią 2021 r. Pracujemy nad tym, aby jeszcze w tym roku kalendarzowym doszło do pierwszej instalacji w naszym kraju.
