Новая технология КТ в сочетании с шумоподавлением на основе глубокого обучения позволяет лучше выявлять множественную миелому

Согласно новому исследованию, опубликованному в Radiology , журнале Радиологического общества Северной Америки, новая технология КТ в сочетании с шумоподавлением на основе искусственного интеллекта (ИИ) обеспечивает более точное обнаружение заболеваний костей, связанных с множественной миеломой, при более низких дозах облучения, чем обычная КТ . (РСНА).

Новая технология, известная как КТ с детектором фотонов, дебютировала в клинике в 2021 году после десятилетий разработки. Непосредственно преобразовывая отдельные рентгеновские фотоны в электрический сигнал, детектор CT со счетом фотонов может уменьшить размер пикселя детектора и улучшить пространственное разрешение изображения.

Кроме того, КТ с подсчетом фотонов продемонстрировала гораздо лучшую эффективность дозы, чем стандартная КТ, что позволяет получать изображения больших участков тела со сверхвысоким разрешением».

Фрэнсис Баффур, доктор медицинских наук, ведущий автор исследования, радиолог-диагност, клиника Майо в Рочестере, Миннесота

Этот потенциал для улучшения качества изображения при сканировании всего тела с низкой дозой облучения вдохновил доктора Баффура и его коллег на изучение технологии у людей с множественной миеломой, заболеванием, которое формируется в типе лейкоцитов, обнаруженных в костном мозге, называемом плазматической клеткой. . Заболевание костей, характеризующееся участками деструкции кости, известными как литические поражения, обнаруживается примерно у 80% больных множественной миеломой.

Международная рабочая группа по миеломе рекомендует низкодозовую КТ всего тела для оценки сопутствующего заболевания костей. Гораздо меньше известно о счетчике фотонов детектора КТ с такой настройкой.

Доктор Баффур и его коллеги сравнили КТ с детектором подсчета фотонов с традиционной низкодозовой КТ всего тела у 27 пациентов с множественной миеломой, средний возраст которых 68 лет. Пациентам было проведено сканирование всего тела с использованием обоих типов КТ, и два радиолога сравнили изображения.

«Мы чувствовали, что это яркий пример демонстрации сверхвысокого разрешения КТ с подсчетом фотонов при низких дозах сканирования», — сказал доктор Баффур.

Исследователи также применили метод глубокого обучения искусственного интеллекта, разработанный в Центре клинических инноваций КТ клиники Мэйо, чтобы уменьшить шум в очень четких изображениях, полученных при подсчете фотонов. Шум КТ относится к нежелательному изменению значений пикселей в изображении, часто определяемому как зернистость изображения поперечного сечения. КТ с детектором подсчета фотонов и шумоподавлением с глубоким обучением продемонстрировала улучшение визуализации и обнаружила больше поражений по сравнению с обычной КТ.

«Мы были рады видеть, что мы не только смогли более четко обнаружить эти особенности активности множественной миеломы на сканере подсчета фотонов, — сказал д-р Баффур, — с помощью методов шумоподавления с глубоким обучением, которые позволили нам создавать более тонкие срезы изображения. , мы смогли обнаружить больше поражений, чем на стандартной КТ».

Исследователи надеются провести последующие исследования пациентов с предвестниками множественной миеломы, чтобы увидеть, обнаруживает ли КТ с детектором подсчета фотонов поражения костей, которые затмевают этих пациентов активной множественной миеломой.

«Наше волнение как ученых и радиологов в этих результатах связано с нашим осознанием того, что этот сканер может изменить стадию заболевания, потенциально повлиять на выбор терапии и, в конечном итоге, на результаты лечения пациентов».

Они также хотят рассмотреть КТ с детектором подсчета фотонов в других случаях, когда протоколы с низкими дозами полезны, например, для педиатрических или беременных пациентов или для скрининга.

«Уже ведутся исследования, чтобы определить, насколько низкими мы можем пользоваться при сканировании, сохраняя при этом диагностические КТ-изображения», — сказал доктор Баффур. «Итак, на горизонте очень много возможностей и огромный потенциал для КТ с детектором подсчета фотонов в клинической практике».

Д-р Баффур выразил благодарность своим коллегам, Синтии МакКоллоу, доктору философии, и Джоэлу Флетчеру, доктору медицины, директорам Центра клинических инноваций КТ клиники Мэйо, за их работу по разработке клинических приложений КТ с детектором подсчета фотонов.