medvisМедицинская визуализацияMedical Visualization1607-07632408-9516RDS-Media Ltd.medvis-368Research ArticleМЕДИЦИНСКИЕ ТЕХНОЛОГИИMEDICAL TECHNOLOGIESПроблема точности денситометрических показателей в современной многослойной компьютерной томографииThe Problem of X-Ray Attenuation Estimation Accuracy in Multislice Computed TomographyГромовА. И.GromovA. I.

доктор мед. наук, профессор, главный научный сотрудник экспертного отдела Научно-практического центра медицинской радиологии ДЗ г. Москвы

107076 Москва, Средняя Калитниковская ул., д. 28, стр. 1. Научно-практический центр медицинской радиологии ДЗ г. Москвы. Тел.: +7-495-276-04-36

professor, Chief Researcher of Expert Department of Radiology Research and Practical Center of Moscow Department of Healthcare

28/1, Srednyaya Kalitnikovskaya str., 107076, Moscow, Russia. Scientific and Practical Center of Medical Radiology. Phone: +7-495-276-04-36

gai8@mail.ruПетряйкинА. В.PetraikinA. V.

канд. мед. наук, врач-рентгенолог консультативного отдела Научно-практического центра медицинской радиологии ДЗ г. Москвы

cand. of med. sci., Expert-radiologist of Consultative Department of Radiology Research and Practical Center of Moscow Department of Healthcare

КульбергН. С.KulbergN. S.

канд. физ.-мат. наук, руководитель отдела разработки средств медицинской визуализации Научно-практического центра медицинской радиологии ДЗ г. Москвы

cand. of phys.-math. sci., Head of Medical Visualization Tools Development Department of Radiology Research and Practical Center of Moscow Department of Healthcare

КимС. Ю.KimS. Yu.

канд. мед. наук, заместитель директора по научной работе Научно-практического центра медицинской радиологии ДЗ г. Москвы

cand. of med. sci., Assistant Director of Radiology Research and Practical Center of Moscow Department of Healthcare

МорозовС. П.MorozovS. P.

доктор мед. наук, профессор, директор Научно-практического центра медицинской радиологии ДЗ г. Москвы

professor, Director of Radiology Research and Practical Center of Moscow Department of Healthcare

СергуноваК. А.SergunovaK. A.

руководитель отдела разработки средств контроля и технического мониторинга Научно-практического центра медицинской радиологии ДЗ г. Москвы

Head of Technical Monitoring and Control Tools Development Department of Radiology Research and Practical Center of Moscow Department of Healthcare

УсановМ. С.UsanovM. S.

научный сотрудник отдела разработки средств медицинской визуализации Научно-практического центра медицинской радиологии ДЗ г. Москвы

Researcher of Medical Visualization Tools Development Department of Radiology Research and Practical Center of Moscow Department of Healthcare

ГБУЗ “Научно-практический центр медицинской радиологии” ДЗ г. МосквыРоссияRadiology Research and Practical Center, Department of Healthcare MoscowRussian Federation20162812201606133142Copyright © Громов А.И., Петряйкин А.В., Кульберг Н.С., Ким С.Ю., Морозов С.П., Сергунова К.А., Усанов М.С., 20162016Громов А.И., Петряйкин А.В., Кульберг Н.С., Ким С.Ю., Морозов С.П., Сергунова К.А., Усанов М.С.Gromov A.I., Petraikin A.V., Kulberg N.S., Kim S.Y., Morozov S.P., Sergunova K.A., Usanov M.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://medvis.rdsmedia.ru/jour/article/view/368Цель исследования

Цель исследования: определить закономерности некорректных измерений показателей ослабления рентгеновского излучения при многослойной компьютерной томографии (МСКТ).

Материал и методы

Материал и методы. Проанализированы данные 100 пациентов, которым выполнена МСКТ органов брюшной полости, архивированных в Единую радиологическую информационную систему. Проведено сканирование стандартного водного фантома с различными параметрами. Сканирование проводили на 64-срезовых компьютерных томограмах, все аппараты были калиброваны по воде и воздуху.

Результаты

Результаты. Обнаружены многочисленные случаи некорректного измерения показателей рентгеновской плотности, в основном в виде их занижения от 4 до 20 ед.H, более выраженного в периферических отделах области сканирования (FOV). Эти искажения являлись причиной ошибок в виде гипердиагностики диффузных заболеваний печени, поджелудочной железы, почек. Сканирование фантома подтвердило неоднородность распределения значений показателей ослабления рентгеновского излучения в срезе с тенденцией снижения плотности к периферии, что не менялось при увеличении тока трубки со 100 до 500 мА. Более корректные данные измерений отмечены при уменьшении FOV.

Выводы

Выводы. В настоящее время существует проблема искажения денситометрических данных при МСКТ в основном в виде ложной гиподенсности, более выраженной на периферии FOV вне зависимости от силы тока на трубке. Уменьшение FOV и использование для измерений 5-миллиметровых срезов может повышать точность измерений.

Purpose

Purpose. Revealing the trends of the inappropriate X-Ray attenuation estimations on MSCT.

Data and Methods

Data and Methods. There have been analyzed abdominal CT results of 100 patients, archived in the Radiological Information System of Moscow. The standard water phantom has been scannedalsowith different parameters. Scans were made on 64-row detectors CT scanners.All devices were calibrated on water and air.

Results

Results. There have been discovered inappropriate estimations of X-Ray attenuation, mainlays understating by 4–20 HU, more apparent in peripheral areas of the FOV. These distortions had resulted in the overdiagnosis of diffused diseases of liver, pancreasand kidney. Phantom scans have confirmed that the estimations of X-Ray attenuation coefficient are really inhomogeneous. The trend is the rising understatement from FOV center to periphery. This doesn’t depend on the tube current change in range of 100–550 mA. More appropriate estimations were noted using the narrowed FOV.

Conclusions

Conclusions. There is a problem of the inappropriate X-Ray attenuation estimations on MDCT, mainly as thefalse hypoattenuation, more in the FOV periphery,which does not depend on the tube current. FOV decrease and use of 5-mm slices for measurements may enhance the estimation accuracy.

компьютерная томографияКТ-денситометрияложная гиподенсностьгипердиагностика диффузных заболеванийComputed TomographyCT-DensitometryFalse X-Ray attenuationOverdiagnosis of Diffused DiseasesReferencesBarrett J.F., Keat N. Artifacts in CT: recognition and avoidance. RadioGraphics. 2004; 24: 1679–1691.Barrett J.F., Keat N. Artifacts in CT: recognition and avoidance. RadioGraphics. 2004; 24: 1679–1691.Boas F.E., Fleischmann D. CT artifacts: Causes and reduction techniques. Imaging Med. 2012; 4 (2): 229–240.Boas F.E., Fleischmann D. CT artifacts: Causes and reduction techniques. Imaging Med. 2012; 4 (2): 229–240.Meganck J.A., Kozloff K.M., Thornton M.M. et al. Beam hardening artifacts in micro- computed tomography scanning can be reduced by X-ray beam filtration and the resulting images can be used to accurately measure BMD. Bone. 2009; 45 (6): 1104–1116.Meganck J.A., Kozloff K.M., Thornton M.M. et al. Beam hardening artifacts in micro- computed tomography scanning can be reduced by X-ray beam filtration and the resulting images can be used to accurately measure BMD. Bone. 2009; 45 (6): 1104–1116.Boas F.E., Fleischmann D. Evaluation of two iterative techniques for reducing metal artifacts in computed tomography. Radiology. 2011; 259 (3): 894–902.Boas F.E., Fleischmann D. Evaluation of two iterative techniques for reducing metal artifacts in computed tomography. Radiology. 2011; 259 (3): 894–902.Wagenaar D., van der Graaf E.R., van der Schaaf A., Greuter M.J.W. Quantitative Comparison of commercial and non-commercial metal artifact reduction techniques in computed tomography. PLOS ONE. 2015; 1: 1–9.Wagenaar D., van der Graaf E.R., van der Schaaf A., Greuter M.J.W. Quantitative Comparison of commercial and non-commercial metal artifact reduction techniques in computed tomography. PLOS ONE. 2015; 1: 1–9.Меллер Т.Б., Райф Э. Норма при КТ- и МРТ-исследованиях. М.: МЕДпресс-информ, 2008. 255 с. Moeller T., Reif E. Normal findings in CT and MRI. M.: MEDpress-inform, 2008. 255 p. (In Russian)Меллер Т.Б., Райф Э. Норма при КТ- и МРТ-исследованиях. М.: МЕДпресс-информ, 2008. 255 с. Moeller T., Reif E. Normal findings in CT and MRI. M.: MEDpress-inform, 2008. 255 p. (In Russian)Громов А.И., Ким С.Ю., Морозов С.П. и др. Проблема количественных измерений в многослойной компьютерной томографии при использовании систем снижения дозы облучения: Сборник тезисов Юбилейного Конгресса Российского общества рентгенологов и радиологов. М., 2016: 59–60. Gromov A.I., Kim S.Yu, Morosov S.P. et al. The problem of quantitative measurements in MDCT with dose reduction scanning: Jubilee Proceedings of Congress of the Russian Society of Radiology (RORR). Moscow, 2016: 59–60. (In Russian)Громов А.И., Ким С.Ю., Морозов С.П. и др. Проблема количественных измерений в многослойной компьютерной томографии при использовании систем снижения дозы облучения: Сборник тезисов Юбилейного Конгресса Российского общества рентгенологов и радиологов. М., 2016: 59–60. Gromov A.I., Kim S.Yu, Morosov S.P. et al. The problem of quantitative measurements in MDCT with dose reduction scanning: Jubilee Proceedings of Congress of the Russian Society of Radiology (RORR). Moscow, 2016: 59–60. (In Russian)

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