Una nuova TC con conteggio dei fotoni migliora il rilevamento della malattia ossea del mieloma

Secondo un nuovo studio pubblicato su Radiology, una rivista della Radiological Society of North America (RSNA), la nuova tecnologia TC abbinata alla riduzione del rumore basata sull’intelligenza artificiale (AI) offre un rilevamento superiore della malattia ossea associata al mieloma multiplo a dosi di radiazioni inferiori rispetto alla TC convenzionale.

La nuova tecnologia, nota come TC con rivelatore a conteggio di fotoni, ha debuttato in clinica nel 2021 dopo decenni di sviluppo. Convertendo direttamente i singoli fotoni dei raggi X in un segnale elettrico, la tomografia computerizzata a conteggio di fotoni può ridurre le dimensioni dei pixel del rivelatore e migliorare la risoluzione spaziale dell’immagine.

“Inoltre, la TC con conteggio dei fotoni ha dimostrato un’efficienza di dose molto migliore rispetto alla TC standard, che consente l’acquisizione di immagini ad altissima risoluzione di ampie aree del corpo”, ha dichiarato l’autore principale dello studio Francis Baffour, medico radiologo diagnostico presso la Mayo Clinic di Rochester, Minnesota.

Questo potenziale di miglioramento della qualità delle immagini nelle scansioni a basso dosaggio per tutto il corpo ha ispirato il dottor Baffour e i suoi colleghi a studiare la tecnologia in persone affette da mieloma multiplo, una malattia che si forma in un tipo di globulo bianco presente nel midollo osseo chiamato plasmacellula. La malattia ossea, caratterizzata da aree di distruzione ossea note come lesioni litiche, si riscontra in circa l’80% dei pazienti affetti da mieloma multiplo.

Il Gruppo di lavoro internazionale sul mieloma raccomanda la TC a basso dosaggio su tutto il corpo per valutare la malattia ossea associata. Si sa molto meno della TC con detettore a conteggio di fotoni in questo contesto.

Il Dr. Baffour e colleghi hanno confrontato la TC con detettore a conteggio di fotoni con la TC convenzionale a basso dosaggio su tutto il corpo in 27 pazienti affetti da mieloma multiplo, di età media 68 anni. I pazienti sono stati sottoposti a scansioni del corpo intero con entrambi i tipi di TC e due radiologi hanno confrontato le immagini.

“Abbiamo ritenuto che questo fosse un ottimo esempio per mostrare l’altissima risoluzione della TC a conteggio di fotoni a basse dosi di scansione”, ha dichiarato il Dr. Baffour.

I ricercatori hanno anche applicato una tecnica di deep learning AI sviluppata presso il Mayo Clinic CT Clinical Innovation Center per ridurre il rumore nelle immagini di conteggio dei fotoni molto nitide. Il rumore della tomografia computerizzata si riferisce a una variazione indesiderata dei valori dei pixel nell’immagine, spesso definita in modo approssimativo come l’aspetto granuloso delle immagini trasversali. La TC con detettore a conteggio di fotoni e riduzione del rumore mediante deep learning ha dimostrato un miglioramento della visualizzazione e ha rilevato un maggior numero di lesioni rispetto alla TC convenzionale.

“Siamo stati entusiasti di vedere che non solo siamo stati in grado di rilevare queste caratteristiche dell’attività della malattia del mieloma multiplo in modo più chiaro sullo scanner a conteggio di fotoni”, ha detto il dott. Baffour, “ma che con le tecniche di deep learning denoising che ci hanno permesso di generare fette di immagine più sottili, siamo stati in grado di rilevare un maggior numero di lesioni rispetto alla TC standard”.

I ricercatori sperano di condurre studi di follow-up su pazienti con stati precursori del mieloma multiplo per vedere se la TC con conteggio dei fotoni individua lesioni ossee che porterebbero questi pazienti a un mieloma multiplo attivo.

“Il nostro entusiasmo di scienziati e radiologi per questi risultati deriva dalla consapevolezza che questo scanner potrebbe fare la differenza nella stadiazione della malattia, avere un potenziale impatto sulla scelta della terapia e, in ultima analisi, sui risultati dei pazienti”.

I ricercatori intendono inoltre esaminare la TC con detettore a conteggio di fotoni in altri casi in cui i protocolli a basse dosi sono vantaggiosi, ad esempio nei pazienti pediatrici o in gravidanza o nelle applicazioni di screening.

“Sono già in corso studi per determinare quanto sia possibile ridurre le dosi di scansione pur ottenendo immagini TC diagnostiche”, ha dichiarato il Dr. Baffour. “Quindi, c’è molto all’orizzonte e molto potenziale per la TC con detettore a conteggio di fotoni nell’assistenza clinica”.

Il dott. Baffour ha ringraziato i suoi colleghi, Cynthia McCollough, Ph.D., e Joel Fletcher, M.D., direttori del Mayo Clinic’s CT Clinical Innovation Center, per il loro lavoro nello sviluppo di applicazioni cliniche della TC con detettore a conteggio di fotoni.