Het Erasmus MC beschikt als eerste ziekenhuis in Nederland over de baanbrekende Naeotom Alpha photon-counting CT (PCCT) van Siemens Healthineers. Mede dankzij het onderzoek van de medisch specialisten in Rotterdam is deze innovatie nu in de klinische praktijk beschikbaar. “Photon-counting is met artificial intelligence het hot topic in medische beeldvorming. In ons vakgebied wordt reikhalzend uitgekeken naar dit moment”, zegt Ronald Booij, coördinator Research & Innovatie Radiologie bij het Erasmus MC namens het projectteam.
’s Werelds eerste klinische whole body photon-counting CT staat voor betere diagnoses en patiëntenzorg, met een betere signaal- (en contrast)ruisverhouding, scherper beeld, minder vervolgonderzoek en aanzienlijk minder blootstelling aan röntgenstraling en contrastmiddelen. Om die beweringen te kunnen staven, is het systeem uitvoerig tegen het licht gehouden in de klinische praktijk van het Erasmus MC, waarbij de eerste focus van het onderzoek lag op het verbeteren van bestaande diagnostiek met PCCT. Belangrijke vragen waren onder meer wat de meerwaarde is voor het werk van radiologen, laboranten en klinisch fysici én voor de patiëntenzorg.
Haarscherpe beelden
Radioloog en hoofd Cardiovasculaire radiologie Ricardo Budde is betrokken bij het onderzoek. Hij is onder de indruk van de kwaliteit van de beelden van de photon-counting CT. “De spatiële resolutie is ongekend hoog. Het levert écht haarscherpe beelden op. Daardoor zien we veel meer details dan bij conventionele CT-scanners. Dankzij de spectrale informatie zijn we onder meer in staat weefselsoorten van elkaar te onderscheiden.” Ronald Booij vult aan: “We zien de anatomie én de fysiologische eigenschappen, waardoor we beter begrijpen wat er aan de hand is. Zoals bij een fractuur, waar nu ook zichtbaar is of er bijvoorbeeld vocht aanwezig is ontstaan door een bloeding. Dat kon eerder ook met andere technologieën, maar PCCT combineert hoge spatiële resolutie en spectrale informatie in één protocol. Dat maakt het werk efficiënter en de diagnoses beter.”
Unieke combinatie
Budde: “Ook de temporele resolutie van photon-counting CT is ongekend. Met name bij onderzoek naar het hart is het maken van ‘een snelle foto’ van belang. De combinatie van een zeer hoge spatiële en temporele resolutie dankzij dual-source-technologie, de weefselinformatie én de mogelijkheid om dat weefsel extra uit te lichten, maakt de photon-counting CT uniek. Als dit systeem zijn beloften waarmaakt, verwacht ik bijvoorbeeld bij atherosclerose van kransslagaderen een flinke verbetering.”
Driedimensionale reconstructie van PCCT-beelden waarop een deel van de bovenbuik is te zien.
Geen verlies van informatie
De innovatieve photon-counting CT detector van cadmiumtelluride (CdTe) vormt het hart van de CT-scanner, waar bijna twintig jaar aan is gewerkt. Met name bij de verwerking van informatie ligt PCCT mijlenver voor op conventionele technieken. Standaard CT-detectoren zetten röntgenstralen om in zichtbaar licht, dat vervolgens wordt gedetecteerd door een lichtsensor die het uiteindelijke beeld produceert. In deze tussenstap gaat belangrijke informatie verloren – het contrast is verminderd en de beelden zijn op bepaalde punten minder duidelijk. De PCCT-detector verwerkt röntgenfotonen rechtstreeks tot elektrische signalen die vervolgens geteld worden zonder informatieverlies. CT Research laborant Marcel Dijkshoorn: “PCCT is een grote stap voorwaarts.” Dijkshoorn vergelijkt de huidige CT-scanners met de mogelijkheden van PCCT. “Elk systeem heeft zijn eigen sterke punten. De ene heeft een groot bereik, de ander is heel snel of maakt beelden met veel detail of biedt Dual Energy informatie. PCCT combineert al die sterke eigenschappen in één scan. Je bent tijdens je onderzoek niet meer afhankelijk van het type scanner. Dat voordeel merkten we direct in de kliniek.”
Trots
Hoewel het onderzoek van het Erasmus MC met de PCCT-detector plaatsvond zonder er veel ruchtbaarheid aan te geven, werden de leden van het projectteam regelmatig aangesproken door collega’s van andere instituten met vragen over de stand van zaken rondom PCCT. Klinisch fysicus Marcel van Straten: “Dat wij het eerste ziekenhuis zijn in Nederland, en het tweede van Europa, maakt ons uiteraard trots. We vinden het fantastisch dat we als eerste mogen testen en aan ons vakgebied mogen tonen dat de technologie werkt.” Na de eerste bevindingen over de voordelen van de PCCT is het volgens Van Straten zaak iedereen ervan proberen te overtuigen dat deze technologie informatie oplevert waar medische professionals niet zonder kunnen.
Verwachtingen voor de toekomst
De samenwerking tussen Erasmus MC en Siemens Healthineers stopt niet na de officiële lancering van de photon-counting CT op 18 november 2021; het onderzoek naar de meerwaarde ervan gaat verder. Booij: “We willen weten of de extra informatie die PCCT ons oplevert de klinische praktijk nóg meer mogelijkheden kan gaan bieden. Welke onderzoeken die we nu nog met andere technieken uitvoeren, kunnen we ook met PCCT doen? Kunnen we onderzoek uitsparen, zoals biopsies of ander invasief onderzoek? Samen met Siemens Healthineers maken we plannen voor toekomstige stappen die het systeem verbeteren en de patiëntenzorg naar een hoger niveau tillen.”