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卢克·j·拉默斯先生,布莱恩·h·Morray艾伦•纽金特迈克尔•Speidel Petch Suntharos,卢尔德普列托, ”多中心的评估辐射暴露在小儿心脏完善使用一种新型成像系统”,介入性心脏病学杂志》, 卷。2019年, 文章的ID7639754, 7 页面, 2019年。 https://doi.org/10.1155/2019/7639754
多中心的评估辐射暴露在小儿心脏完善使用一种新型成像系统
卢克·j·拉默斯先生
,1
布莱恩·h·Morray,2
艾伦•纽金特,3
迈克尔Speidel,4
Petch Suntharos,5
和
卢尔德普列托5
1儿科心脏病学部门,威斯康辛大学医学与公共卫生学院的麦迪逊,WI 53792,美国
2儿科心脏病学部门,华盛顿大学医学院的西雅图,佤邦98195,美国
3儿科心脏病学部门,达拉斯的德克萨斯大学西南医学中心TX 75235,美国
4医学物理学、威斯康辛大学医学与公共卫生学院的麦迪逊,WI 53705,美国
5儿科心脏病学部门,克利夫兰诊所,克利夫兰,哦,44195,美国
文摘
目标。量化辐射暴露在小儿心脏完善新的成像平台由多个运营商,“王子”。禅宗(德国西门子医疗、Forchheim),和当代基准比较这些数据值。背景。“王子”。禅可以实现显著减少辐射在选择类型的儿科心脏在小的单中心研究中完善的。不存在大型多中心研究量化病人剂量接触广泛的程序。方法。回顾性收集的空气比释动能(AK)和剂量区域产品(DAP)所有儿科心脏完善上执行这个新的成像平台四家机构在两年的时间。结果。共有1127名儿科心脏完善进行了分析。剂量相比早期阿蒂斯Zee成像系统的数据,这项研究表明70 - 80%剂量减少(AK和DAP)类似的病人和手术类型。常见的介入手术相比,当代的基准数据,这项研究表明平均百分比减少AK和衣冠楚楚的最低剂量储蓄每干预,正义与发展党为27%,39% DAP经导管肺动脉瓣植入AK减少77%,减少70% DAP的心房中隔缺损关闭。结论。使用下一代儿科心脏成像平台完善可以大大减少病人的辐射暴露。这项多中心研究定义了新的低剂量辐射措施可实现的一种新型成像系统。
1。介绍
Fluoroscopically指导诊断和介入完善管理发挥了重要作用的先天性心脏病(CHD)患者。由于增加了程序的复杂性和经常需要重复研究,这些心脏完善可能占累积辐射剂量超过所有其他成像方式合并冠心病病人的一生。这通常辐射暴露在童年早期开始,时间与最大的长期风险相关的恶性肿瘤(1,2]。增加辐射风险的识别,有共同努力减少病人和运营商通过实施接触可合理达到的(和)低,国家提倡的原则和标准辐射减少质量改进的努力(3,4]。通过使用成像准则出发,几项研究已经记录显著减少辐射暴露在儿科完善(5- - - - - -7),和当前的趋势是远离详细向足够的高质量的成像图像质量执行安全程序的最低可接受的剂量。
而运营商实现低剂量成像技术,近年来共同努力通过制造商减少辐射技术流程。新系统组件和高级的图像后处理算法提供潜在重大减少辐射图像生成的必要条件(8- - - - - -11]。现在可以使用新型成像系统与互补金属氧化物半导体(CMOS)平板x射线探测器(FD),增加了图像位深度和采用晶体硅代替非晶硅光电探测器。改进提供减少辐射剂量获得类似的图像质量更好的数字化和探测器噪声低。此外,介绍了x光管,从经典的线圈细丝光子代平的发射器,最大化的对比,空间,并通过一代的时间分辨率更连贯的焦斑,从而进一步减少辐射剂量。
根据不断增加的复杂性和时间介入程序,减少辐射负担的可能性高的病人和用户兴趣。在这方面,新一代成像平台,“王子”问。禅,由西门子医疗(Forchheim、德国)引入商业使用在2014年实现了上述描述FD和x射线管生成技术和显著降低辐射剂量,同时保留图像质量。评估这两个小单中心研究儿科心脏成像平台完善的示范辐射减少50 - 70%相比前一代西门子成像平台(10)和基准数据发表一个干预(11]。变异算子成像策略和系统设置机构之间存在,和一个大的病人评估辐射Q的还原功能。禅宗的系统是不存在的。因此,本研究的主要目的是定义辐射诊断和介入完善大代表性的儿科冠心病患者从多个中心和比较这些曝光数据发表当代基准(12]。
2。方法
2.1。数据收集
本研究进行的多中心回顾性病例回顾辐射数据连续所有儿科心脏完善执行Q。禅宗成像平台四个参与机构从2月1日,2014年9月1日,2016年。IRB批准了在每个参与网站按照制度的要求。中心提供标准成像协议和系统设置的比较。冠心病患者> 18岁被排除在外。切除antiscatter网格和利用气隙技术标准的跨中心成像对病人< 20公斤。不需要进行图像分析比较。
所有剂量数据报道了从标准辐射成像系统生成的摘要。以下变量分析了辐射的措施:空气比释动能(AK) mGy和剂量区域为单位产品(DAP)的测量单位μG·m2。透视时间,正义与发展党,从每个成像平面和衣冠楚楚的数据记录和分析,以反映暴露归因于臓超音波显示左和透视。此外,以下程序变量记录:患者年龄和体重和过程评估的月/年剂量数据随时间变化的趋势。从这些数据,DAP /体重(μG·m2/公斤)作为替代能源提供索引计算体重。虽然DAP /公斤已经在先前的研究和报道似乎是一个有价值的指标,它从未被验证报告辐射暴露的方法,但计算比较当代出版的基准(12]。
与出版的儿科研究[13),患者分层基于过程的类型和重量。汇集数据分析诊断完善,右心导管活检,介入完善重量< 5公斤,5 - 12.5公斤,-25公斤,12.5 25-45公斤,45 - 65公斤,和> 65公斤。此外,辐射数据从六个单独孤立的介入过程被识别和评估:(1)动脉导管未闭(PDA)关闭,(2)心房间隔缺损(ASD)关闭,(3)肺动脉瓣膜成形术,主动脉瓣成形术(4),(5)密集干预,(6)经导管肺动脉瓣位置(冠捷)促进相比,当代研究[12]。
每个参与网站采用血管造影设备与cmos的平板探测器(阿蒂斯问。禅,西门子Healthineers Forchheim,德国)成立和定制成像协议满足定位诊断和介入需要在图像质量方面,印象,和帧速率。每个站点使用年龄歧视的收购协议,占身体成分的变化从婴儿到成年。
2.2。统计分析
综述了辐射参数的分布的中位数和四分位范围(差),分层按重量组、诊断和干预组。协方差分析(ANCOVA)进行评估总透视时间的变化,累积的空气比释动能,随着时间的推移和累积衣冠楚楚。研究中心、体重和年龄都不包含在上述分析。线性趋势检验进行评估是否有趋势总的透视时间,累积的空气比释动能,随着时间的推移和累积DAP从2014年第一季度到2016年第三季度。是用来定义统计学意义。使用SAS软件进行统计分析(SAS研究所Inc .卡里,NC), 9.4版。
3所示。结果
3.1。研究对象和成像协议
程序和辐射数据来自1127名儿科心脏四个参与机构的完善。基本统计信息、案例卷,总结在表和程序上的分布中心1。中心B患者年龄和重量超过队列,和案例分布青睐右心导管检查。中心D年轻患者和小没有孤立的右心导管术数据作为该中心没有小儿心脏移植计划。
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臓超音波显示左默认体重依赖型剂量探测器的剂量率、透视和系统设置在表中进行了总结2和3。中心相关的差异观察操作员成像技术和系统设置。中心B为透视成像帧速率臓超音波显示左(4 - 7.5脉冲/秒),最低(7.5 -15帧/ s)的重量,和中心B系统设置也有最低的nGy / s为每个图像生成重分类。
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注意:探测器剂量率(nGy / s)帧速率的乘积(帧/ s)和编程的剂量每帧(nGy /帧)。 |
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3.2。辐射暴露的过程类型和特定的干预
总体中位数透视时间15分钟(差8-27),正义与发展党中位数为37 mGy(14 - 87),和衣冠楚楚的中值为224μGy·米2(84 - 671)。程序正义与发展党从透视的分数是45%(27 - 70%)只有一个单一的情况下,超过2000 mGy。体重依赖型剂量照射的措施为诊断程序、数据和四分位范围干预,正确的心与活检归纳在表格完善4。比较这个队列引用上一代成像系统获得的数据来自同一制造商(阿提斯动物园Zee,西门子Healthineers Forchheim,德国)(13)具有类似透视时间和病人的重量,目前的研究表明135年正义与发展党中值降低到37 mGy(下降73%)和衣冠楚楚的中值从760年到224年μGy·米2分别(减少70%)。类似的剂量减少了诊断程序(n= 312)(DAP) AK减少73%和61%,干预(n= 603)(DAP) AK减少79%和75%,和右心完善(n= 214)(AK和DAP)减少89%。
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表5提供剂量数据6选择介入过程类型的研究对象。相比,当代的辐射剂量的基准前瞻性C3PO-QI研究[12),平均百分比减少AK和衣冠楚楚的范围从39%的最低剂量储蓄/干预,正义与发展党为27%,衣冠楚楚的经导管肺动脉瓣(冠捷)植入AK减少77%,减少70% DAP关闭ASD。百分比减少DAP /公斤值六个人干预措施相比,C3PO-QI如下:PDA关闭减少59%,关闭ASD减少74%,气球主动脉瓣降低66%,球囊肺动脉瓣降低60%,密集的干预减少50%,冠捷减少23%。
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数据1- - - - - -3代表趋势的季度程序性透视时间和剂量(AK和DAP)队列。没有统计上显著的剂量数据随时间变化的趋势。如果取消了2014年第一季度的数据,时间表在新系统设置被建立,程序性剂量趋势从2014年初到2016年基本持平,这表明记录的剂量储蓄是由于系统技术进步独立操作实践。
4所示。讨论
这是第一个辐射暴露的多中心研究儿科冠心病患者心脏完善后执行先进的成像系统采用一种新的平板探测器技术。此研究表明,大降低病人剂量测量诊断和介入完善数据获得类似的患者相比,在上一代成像系统和程序执行来自同一制造商(13]。目前的研究还包括一个衣冠楚楚的/公斤分析六个选择介入导管插入术程序相比,最近发表的数据12]。DAP /公斤数据与标准措施总AK和DAP大大减少干预。
随着运营商通过应用程序和策略,旨在减少剂量减少透视臓超音波显示左和帧速率是简单而有效的调整,可以在图像质量没有重大妥协。应用程序的额外限制等概念和cineangiograms是什么必要的数量,限制使用横向成像,和避免不必要的测量可用早已经被证明可以减少辐射剂量少于我们报告(7,14]不妥协患者安全或程序的结果。众所周知,不同的儿科中心使用特定站点成像协议和系统设置当前的研究证实了。大多数成像在这项研究中获得了不到10脉冲/秒的透视与一个中心一贯成像在4次脉冲/秒,为cineangiograpy不到15帧/秒。探测器的中心和病人体重剂量率也不相同。尽管这些变化在参与中心成像技术,我们没有确定一个中心持续低剂量数据当类似的病人和手术类型相比,低剂量也没有趋势随着时间的增加操作人员熟悉系统。因此,一个主要负责减少剂量差异目前的研究和Glatz et al。13)似乎是由于升级系统的cmos探测器内kV限制设置为允许在0.2 - -0.6毫米铜过滤和两代人的图像后处理软件设备是相似的。技术进步能产生低噪声检测器类似x射线图像中的印象允许低剂量(15 - 23 nGy / Q脉冲。禅宗与23-29 nGy /阿蒂斯Zee脉冲)来生成图像。
臓超音波显示左两个主要的荧光镜的来源和图像退化是量子电子噪声(15]。量子噪声是由分散在x射线光子由于与物体的相互作用。电子噪声完全驻留在探测器,与量子噪声相比,并不随辐射剂量。传统成像,量子噪声占主导地位的电子噪声作为图像质量的限制因素。过去,剂量设置已接近电子噪声占主导地位的量子噪声的限制,也没有进一步的减少剂量可能发生。自从推出平板探测器,探测器阵列的制造材料非晶硅半导体,由于可用性和易于制造。直到最近,detector-based CMOS元素可用采用晶体硅相反的非晶硅光电探测器的介入市场。这些cmos探测器电子噪声降低的好处,读出更快和更少的空间模糊(16]。这允许用户进一步减少剂量每帧,直到一个新的、较低的电子噪声阈值。这种差异使图像质量并向用户印象常数,允许使用相同的图像后处理,同时降低病人剂量。
减少剂量记录在本研究中主要是由于技术进步在探测器的特性。其他生产最近取得了相似度之间的剂量减少系统代技术进步在图像生成路径的其他部分。沙利文等人报告辐射数据的预处理和postupgrade AlluraXper FD 20/10系统AlluraClarity(飞利浦医疗保健、最好、荷兰)和演示使用清晰度降低58%的DAP所有小儿心导管手术后调整透视,BSA,和程序类型,虽然从一个高水平的辐射与之前系统代(8]。AlluraClarity透视系统是一个软件升级到数字增强图像获得较低的辐射剂量通过图像采集链内的技术进步。系统图像后处理软件和硬件升级,而x射线管,双翼飞机平板探测器,和其他图像采集设备,所以节省剂量很大程度上是由于图像后处理图像生成没有变化,过滤,或准直功能8]。类似的剂量减少成年人已经证明使用清晰技术对冠状动脉造影和血管成形术和血管和神经与血管的干预措施17- - - - - -19]。理想情况下,制造商将继续检查图像生成过程的每一步寻找进一步剂量储蓄、图像保存技术,同时研究人员尝试另类介入成像策略如mri引导下的过程,消除过程辐射暴露。
一生努力减少辐射很重要,尤其在冠心病患者常常暴露时间剂量结果重复的程序和诊断测试。每一个儿科辐射研究讨论了理论长期增加恶性肿瘤的风险,估计6.5%大于基线冠心病患者辐射暴露的最高水平1]。运营商的勤奋和概念的应用程序最大的潜力减少辐射暴露(7,14]。此外,这项研究表明使用升级成像系统可以减少辐射暴露了25 - 75%,根据程序类型相比,辐射剂量的标准发表在儿科心导管(12]。这个信息提示儿童医院应该考虑现代化他们的成像系统显著减少暴露在所有工作,要求程序在儿科导管实验室。
5。研究的局限性
图像质量是不能直接评估在这项研究中或在前面的出版物作为比较的基础。因此,它是不可能确定剂量的差异是与图像质量的差异。此外,病人有变化,过程类型,跨多个网站和运营商经验,难以控制。研究设计,对这些因素的控制可以使更精确的对比剂剂量和决心的减少归因于x射线技术。
缩写
| 冠心病: | 先天性心脏病 |
| 和: | 低至合理可行的 |
| 互补金属氧化物半导体: | 互补金属氧化物半导体 |
| FD: | 平板x射线探测器 |
| 正义与发展党: | 空气比释动能 |
| mGy: | Milligray |
| 衣冠楚楚的: | 剂量区域产品 |
| μG·m2: | microgray×平方米 |
| μG·m2/公斤: | 剂量区域产品/公斤 |
| PDA: | 动脉导管未闭 |
| 自闭症谱系障碍: | 心房中隔缺损 |
| 冠捷科技: | 经导管肺动脉瓣。 |
数据可用性
使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。
信息披露
初步研究数据提出了心血管造影和干预社会的国家会议和2017年的引用以下链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ccd.27053。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
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