Salute

AI rivoluziona le scansioni TC

Immagini della finestra polmonare TC del torace senza contrasto in un partecipante maschio di 70 anni
Immagini assiali della finestra polmonare TC toracica senza contrasto in un partecipante maschio di 70 anni. (A) TC a dose normale, (B) TC a dose ultra bassa (ULDCT) e (C) immagini ULDCT denoised mostrano opacità tree-in-bud (freccia gialla). Le opacità tree-in-bud possono essere osservate nell’immagine TC a dose normale. Tuttavia, a causa dell’aumento del rumore dell’immagine in ULDCT, il pattern di ramificazione lineare è stato perso ed è stato classificato in modo errato da entrambi i lettori come noduli senza opacità tree-in-bud. L’ULDCT denoised ha consentito una migliore valutazione dei noduli centrolobulari con un pattern di ramificazione lineare e l’immagine è stata classificata correttamente come positiva per opacità tree-in-bud. Credito: Radiological Society of North America (RSNA)

Un algoritmo di apprendimento profondo ha consentito di effettuare scansioni TC a bassissima dose per diagnosticare la polmonite con solo il 2% delle radiazioni delle scansioni standard.

L’IA ha migliorato notevolmente la nitidezza delle immagini, riducendo i falsi positivi e rendendo i noduli più facili da rilevare. Questa innovazione potrebbe ridefinire le linee guida cliniche, offrendo immagini più sicure per pazienti immunodepressi e giovani.

Una svolta nelle scansioni TC a bassa dose

Secondo uno studio pubblicato oggi su Radiology: Cardiothoracic Imaging, una rivista della Radiological Society of North America (RSNA), la TC a bassissima dose di radiazioni può diagnosticare efficacemente la polmonite nei pazienti immunocompromessi utilizzando solo il 2% della dose di radiazioni della TC standard.

Per i pazienti con un sistema immunitario indebolito, le infezioni polmonari possono essere pericolose per la vita”, ha affermato l’autore principale dello studio Maximiliano Klug, MD, radiologo presso la divisione di diagnostica per immagini presso lo Sheba Medical Center di Ramat Gan, Israele. “Le scansioni TC sono il gold standard per rilevare la polmonite, ma scansioni ripetute possono esporre i pazienti a radiazioni significative”.

Sebbene la diagnosi precoce delle infezioni polmonari nei pazienti immunocompromessi sia importante, i rischi di esposizione cumulativa alla dose di radiazioni derivanti da frequenti scansioni TC rappresentano un problema.

Immagini della finestra polmonare TC del torace senza contrasto in una partecipante donna di 61 anni
Immagini assiali della finestra polmonare TC toracica senza contrasto in una partecipante donna di 61 anni. (A) TC a dose normale, (B) TC a dose ultra bassa (ULDCT) e (C) ULDCT denoised mostrano opacità focale a vetro smerigliato (freccia gialla). L’opacità a vetro smerigliato è stata correttamente identificata sia con TC a dose normale che con ULDCT denoised, ma è stata persa da entrambi i lettori in ULDCT a causa del rapporto segnale/rumore ridotto. Credito: Radiological Society of North America (RSNA)

La sfida della qualità dell’immagine nella TC a bassissima dose

La TC a dose ultra bassa riduce l’esposizione alle radiazioni, ma può causare una scarsa qualità dell’immagine a causa del “rumore” aggiunto, che si manifesta come una texture granulosa in tutta l’immagine.Questa riduzione della qualità dell’immagine può influire sull’accuratezza della diagnosi. Pertanto, il Dott. Klug e i colleghi hanno cercato di testare le capacità di denoising di un algoritmo di apprendimento profondo su scansioni TC a dose ultra bassa.

Immagini della finestra polmonare TC del torace senza contrasto in un partecipante maschio di 70 anni
Immagini assiali della finestra polmonare TC toracica senza contrasto in un partecipante maschio di 70 anni. (A) TC a dose normale, (B) TC a dose ultra bassa (ULDCT) e (C) immagini ULDCT denoised mostrano opacità tree-in-bud (freccia gialla). Le opacità tree-in-bud possono essere osservate nell’immagine TC a dose normale. Tuttavia, a causa dell’aumento del rumore dell’immagine in ULDCT, il pattern di ramificazione lineare è stato perso ed è stato classificato in modo errato da entrambi i lettori come noduli senza opacità tree-in-bud. L’ULDCT denoised ha consentito una migliore valutazione dei noduli centrolobulari con un pattern di ramificazione lineare e l’immagine è stata classificata correttamente come positiva per opacità tree-in-bud. Credito: Radiological Society of North America (RSNA)

Un algoritmo di apprendimento profondo ha consentito di effettuare scansioni TC a bassissima dose per diagnosticare la polmonite con solo il 2% delle radiazioni delle scansioni standard.

L’IA ha migliorato notevolmente la nitidezza delle immagini, riducendo i falsi positivi e rendendo i noduli più facili da rilevare. Questa innovazione potrebbe ridefinire le linee guida cliniche, offrendo immagini più sicure per pazienti immunodepressi e giovani.

Una svolta nelle scansioni TC a bassa dose

Secondo uno studio pubblicato oggi su Radiology: Cardiothoracic Imaging, una rivista della Radiological Society of North America (RSNA), la TC a bassissima dose di radiazioni può diagnosticare efficacemente la polmonite nei pazienti immunocompromessi utilizzando solo il 2% della dose di radiazioni della TC standard .

Per i pazienti con un sistema immunitario indebolito, le infezioni polmonari possono essere pericolose per la vita”, ha affermato l’autore principale dello studio Maximiliano Klug, MD, radiologo presso la divisione di diagnostica per immagini presso lo Sheba Medical Center di Ramat Gan, Israele. “Le scansioni TC sono il gold standard per rilevare la polmonite, ma scansioni ripetute possono esporre i pazienti a radiazioni significative”.

Sebbene la diagnosi precoce delle infezioni polmonari nei pazienti immunocompromessi sia importante, i rischi di esposizione cumulativa alla dose di radiazioni derivanti da frequenti scansioni TC rappresentano un problema.

Immagini della finestra polmonare TC del torace senza contrasto in una partecipante donna di 61 anni
Immagini assiali della finestra polmonare TC toracica senza contrasto in una partecipante donna di 61 anni. (A) TC a dose normale, (B) TC a dose ultra bassa (ULDCT) e (C) ULDCT denoised mostrano opacità focale a vetro smerigliato (freccia gialla). L’opacità a vetro smerigliato è stata correttamente identificata sia con TC a dose normale che con ULDCT denoised, ma è stata persa da entrambi i lettori in ULDCT a causa del rapporto segnale/rumore ridotto. Credito: Radiological Society of North America (RSNA)

La sfida della qualità dell’immagine nella TC a bassissima dose

La TC a dose ultra bassa riduce l’esposizione alle radiazioni, ma può causare una scarsa qualità dell’immagine a causa del “rumore” aggiunto, che si manifesta come una texture granulosa in tutta l’immagine. Questa riduzione della qualità dell’immagine può influire sull’accuratezza della diagnosi. Pertanto, il Dott. Klug e i colleghi hanno cercato di testare le capacità di denoising di un algoritmo di apprendimento profondo su scansioni TC a dose ultra bassa.

Da settembre 2020 a dicembre 2022, 54 pazienti immunocompromessi con febbre sono stati indirizzati alla divisione del Dott. Klug per sottoporsi a due scansioni TC del torace: una scansione a dose normale e una scansione a dose ultra bassa.È stato applicato un algoritmo di apprendimento profondo per ridurre il rumore in tutte le 54 scansioni TC a dose ultra bassa.
Immagini della finestra polmonare TC del torace senza contrasto in un partecipante maschio di 42 anni con polmoni normali
Immagini assiali della finestra polmonare TC toracica senza contrasto in un partecipante maschio di 42 anni con polmoni normali. (A) TC a dose normale, (B) TC a dose ultra bassa (ULDCT) e (C) immagini ULDCT denoised. Polmoni normali sono stati osservati nell’immagine TC a dose normale. Tuttavia, a causa del rumore intrinseco dell’immagine in ULDCT, il pattern polmonare è stato erroneamente classificato come infezione virale positiva da entrambi i lettori. La tecnica di denoising dell’ULDCT denoised ha corretto questo artefatto e il partecipante è stato correttamente categorizzato come privo di infezione. Credito: Radiological Society of North America (RSNA)

I radiologi valutano i risultati

I radiologi hanno valutato e documentato individualmente i risultati dalle scansioni TC a dose normale, TC a dose ultra bassa e TC a dose ultra bassa denoised. Erano all’oscuro di tutte le informazioni cliniche dei pazienti.

L’algoritmo di apprendimento profondo ha migliorato significativamente la qualità dell’immagine e la chiarezza delle scansioni TC a dose ultra bassa e ha ridotto i falsi positivi. I noduli sono stati inoltre identificati più facilmente nelle scansioni denoised.

Leggi anche: TAC e aumento del rischio di cancro

Una frazione della radiazione, stesso potere diagnostico

La dose media efficace di radiazioni per le scansioni a dose ultra-bassa era pari al 2% della dose media efficace di radiazioni delle scansioni TC standard.

“Questo studio apre la strada a una imaging più sicura, basato sull’intelligenza artificiale che riduce l’esposizione alle radiazioni preservando al contempo l’accuratezza diagnostica”, ha affermato il dott. Klug.

Ampliare i benefici oltre questo studio

I ricercatori sottolineano che la riduzione del rumore basata sull’apprendimento profondo nelle scansioni TC a bassissima dose può essere utile anche in altri gruppi di pazienti, come i pazienti giovani.

Questo studio pilota ha identificato l’infezione con una frazione della dose di radiazioni“, ha affermato il Dott. Klug. “Questo approccio potrebbe guidare studi più ampi e, in ultima analisi, rimodellare le linee guida cliniche, rendendo la TC a bassissima dose denoised il nuovo standard per i giovani pazienti immunocompromessi“.

Studi futuri con campioni più ampi aiuteranno a convalidare i risultati di questo studio.

Fonte: Radiology Cardiothoracic Imaging

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