Photon-counting CT: na vývoji revoluční technologie se podílela FN PlzeňKlinika zobrazovacích metod Fakultní nemocnice Plzeň již rok používá unikátní CT přístroj s technologií počítání fotonů, na jehož vývoji se spolupodílela. Nový systém dokáže zobrazit detaily v lidském těle o velikosti 0,1 mm a současně snížit dávku záření. Pacienti FN Plzeň byli zároveň první na světě, kteří mohli vyšetření na této převratné novince podstoupit.

Vývoj nové technologie pro výpočetní tomografii photon-counting probíhal ve společnosti Siemens Healthineers 20 let. Jádrem systému je nový princip detektoru založený na počítání a vyhodnocování jednotlivých fotonů. Detektor rentgenového záření tvořený krystalickým materiálem teluridu kadmia umožňuje získat dosud nedosažitelného rozlišení CT snímků a poskytuje cenné dodatečné informace.

„Jedná se o revoluční způsob registrace rentgenových paprsků digitálním detektorem na bázi polovodičů. Nový způsob zobrazení dovoluje zobrazit detaily v lidském těle od velikosti 0,1 mm a současně snížit dávku záření pro vyšetření tkání. Podíleli jsme se na klinickém testování prototypu detektoru a nyní provádíme klinické zkoušky nového přístroje,“ vysvětluje přednosta Kliniky zobrazovacích metod FN Plzeň prof. MUDr. Jiří Ferda, Ph.D.

Spolupráce na vývoji probíhá intenzivně mezi Klinikou zobrazovacích metod a společností Siemens Healthineers od roku 2020, kdy byly ve FN Plzeň provedeny vůbec první klinické zkoušky nové technologie u pacientů na základě povolení Státního ústavu pro kontrolu léčiv.

Plzeňská fakultní nemocnice je dlouhodobě lídrem v inovacích a nových metodách léčby. Klinika zobrazovacích metod se sama podílí na vývoji nových přístrojů a je tak často jedním z prvních míst na světě, kde supermoderní často jedním z prvních míst na světě, kde supermoderní technika pomáhá. Je strategickým partnerem společnosti Siemens Healthineers a již řadu let se podílí na vývoji a testování prototypů nových přístrojů a technologií. Podílela se i na vývoji nového výpočetního tomografu s technologií photon-counting a profesor Jiří Ferda a jeho tým byli u vývoje této revoluční technologie a prototypu přístroje od počátku projektu a jako první na světě jej použili na klinické zobrazení lidského pacienta.

FN Plzeň je také první nemocnicí v České republice, kde byl nový přístroj Naeotom Alpha s technologií photon-counting instalován a spuštěn do klinické praxe. Vývoj a provoz přístroje je přitom podporován institucionálním výzkumem mezi nemocnicí a společností Siemens Healthineers.

Kdybychom chtěli jednoduše vysvětlit důležitost nové technologie počítání fotonů pro zlepšení kvality zobrazení ve výpočetní tomografii, mohli bychom ji přirovnat k přechodu od černobílé televize s pixely k barevné HD televizi.

Pro pacienty je krom toho nový výpočetní tomograf mnohem šetrnější a navíc i přesnější při zobrazování. Nový typ digitálního detektoru přináší vyšší efektivitu při získávání dat.

„Hlavní předností přístroje Naeotom Alpha je snížení dávky záření a zvýšení rozlišení. Například při vyšetření plic je ozáření pacienta stejné jako při dvou klasických rentgenových snímcích. Dříve přitom CT vyšetření potřebovalo až dvacetinásobek běžného rentgenu. Největší přínos ale vidím u cévních zobrazení. Nyní jsme schopni zobrazit i ty nejmenší cévy uvnitř orgánů – například jater nebo ledvin – a naplánovat pak intervenční výkony pod angiografickou kontrolou nebo i plánování některých chirurgických výkonů,“ říká prof. MUDr. Jiří Ferda, Ph.D.

Jaká byla vaše role ve vývoji nového fotonového CT pro Siemens Healthineers? Jakou roli ve výzkumu hraje FN Plzeň?

Na Klinice zobrazovacích metod FN Plzeň jsme získali povolení Státního ústavu pro kontrolu léčiv pro klinické testování prvního klinického prototypu photon-counting CT. Byli jsme jediní, kteří byli schopni takové povolení zajistit, proto jsme byli osloveni a podařilo se nám s kolegy z vývojového oddělení CT přístroj zprovoznit a provádět na něm klinické testy s reálnými nemocnými.

Jak jste se k projektu dostal?

K projektu jsem se nedostal. Projekt jsme vytvořili společně po vzájemné diskusi s kolegy z výzkumného centra společnosti Siemens Healthinners ve Forchheimu Thomasem Flohrem, Bernardem Schmidtem a Stefanem Ulzheimerem.

Jak dlouho jste na projektu spolupracoval?

Příprava projektu byla od ledna 2019 do zahájení klinických zkoušek v červnu 2020, na projektu pracujeme dosud, nyní s již definitivním modelem Naeotom Alpha.

Jaký byl váš největší dosavadní diagnostický objev díky photon-counting technologii?

Vyšetření cévních struktur s mimořádně vysokým prostorovým rozlišením a na druhé straně CT vedlejších dutin s mimořádně nízkou dávkou – to je asi to nejpopulárnější. Ale asi nejdůležitější bylo testování stability detektorové soustavy a nalezení optimálních akvizičních a rekonstrukčních parametrů pro zobrazení mozku a dále pro CT plic s vysokým rozlišením.

V čem spatřujete největší výhody nových detektorů a fotonové technologie?

Extrémní zvýšení kvality zobrazení, snížení radiační dávky a možnosti nových způsobů analýzy obrazu.

Kam bude podle vás směřovat další vývoj radiologie?

Per aspera ad astram.