Uusi tietokonetomografian menetelmä raajojen ortopediseen kuvantamiseen

Patologiset muutokset näkyvät selvemmin rasituskuvissa

Tuki- ja liikuntaelimistön sairaudet ja ortopediset ongelmat ovat erittäin yleisiä. Ne vaivaavat sekä ammattiurheilijoita, harrasteliikkujia että istumatyöläisiä.Carestream OnSight 3D Extremity -järjestelmä

Yhdysvaltojen luu- ja nivelvammojen ennaltaehkäisyyn tähtäävän hankkeen United States Bone and Joint Initiative tietojen mukaan 77 % (65,8 miljoonaa) kaikista vammoihin liittyvistä lääkärikäynneistä liittyy tuki- ja liikuntaelimien vammoihin.  OSHAn arvion mukaan Yhdysvalloissa yli 600 000 vammaa ja sairautta johtuu työperäisistä tuki- ja liikuntaelinsairauksista. Vammat voivat aiheuttaa kipua, rajoittaa elämää ja vaatia leikkaushoitoa tai fysioterapiaa.

Esimerkiksi rannekanavan tai nivelkierukan ongelmien kuvantaminen on ollut haastavaa, koska perinteisillä tietokonetomografialaitteilla kuvattaessa laitteen on tehtävä useita pyörähdyksiä. Näillä laitteilla ei voi myöskään kuvata raajaa samalla, kun sille varataan kehon painoa. Carestreamin uudella kartiokeilatietokonetomografiatekniikalla (CBCT) näitä rajoituksia ei ole. Maaliskuussa jätimme 510(k)-hakemuksen FDA:lle CARESTREAM OnSight 3D Extremity -järjestelmän hyväksymistä varten. Järjestelmä tuottaa pienellä säteilyannoksella laadukkaita 3D-kuvia hoitopaikassa, ja se soveltuu ortopedian ja urheilulääketieteen lääkärikeskusten, sairaaloiden, kuvannuskeskusten, ensiapupoliklinikoiden ja muiden terveydenhuoltolaitosten käyttöön.

Kartiokeilatietokonetomografiaa alettiin kehittää 1970-luvun lopulla perinteisen tietokonetomografian vaihtoehtoisena muotona. Suurin ero näiden välillä on kerralla kuvattavan kohteen tilavuus. Perinteisessä tietokonetomografiakuvauksessa potilaasta kuvataan kapea leike viuhkan muotoisella röntgenkeilalla. Jotta anatomisesta rakenteesta saadaan kattavampi kuva tietokonetomografian keinoin, potilasta on kuvattava useita kertoja röntgenkeilan kiertäessä kohteen ympäri. Sitä vastoin kartiokeilakuvauksessa käytetty laaja-alainen detektori kuvantaa kattavan tilavuuden potilaasta yhdellä pyörähdyksellä. Tällöin myös järjestelmä on rakenteeltaan yksinkertaisempi.

Alaraajojen luu- ja nivelvammojen diagnosoinnissa on pitkään käytetty perinteistä röntgenkuvausta ja useaa detektoria hyödyntävää tietokonetomografiaa (MDCT). Perinteisissä kuvausmenetelmissä potilas useimmiten makaa selällään tutkimuspöydällä. Esimerkiksi polven, jalkaterän tai nilkan vammoja kuvattaessa jalka on täysin ojentunut ja lihakset rentoina. Radiologit ja ortopedit haluaisivat kuitenkin potilaista kuvia, joissa raajaan varataan painoa. Tavallisten toimintojen, kuten kävelemisen ja portaissa nousemisen, aiheuttamat tilat näkyvät tällöin paremmin. Anatomisen rakenteen monimutkaisuus ja biomekaaniset häiriöt saadaan näkyviin, kun raajaan varataan tai sitä kuormitetaan muuten. Näitä ei välttämättä havaita kuvattaessa lepoasennossa perinteisillä menetelmillä.

Carestreamin kartiokeilakuvausjärjestelmässä raaja voidaan kuvata painonvarauksella. Ainutlaatuisen ominaisuuden ansiosta alaraajojen patologiset muutokset saadaan paremmin esiin. Tällaisia muutoksia ovat esimerkiksi piilevät murtumat, nivelkierukan ekstruusio (joka voi merkitä nivelrikkoa), sääri-reisiluun nivelraon rakenteelliset muutokset, lattajalkaisuus ja distaalisen sääri-pohjeluun sideliitoksen puutteet.

OnSight 3D Extremity -järjestelmä kehitettiin yhteistyössä John Hopkins Universityn ja UBMD Orthopaedics & Sports Medicine -lääkärikeskuksen kanssa. “Vertaamme perinteisellä tietokonetomografialaitteella otettuja kuvia kartiokeilatomografialaitteen prototyypillä saatuihin kuviin, jotka on otettu seisoma-asennossa siten, että nelipäinen reisilihas on aktiivinen ja polvi taivutettu 30 asteen kulmaan,” lääketieteen tohtori John Marzo kertoo. Hän on UBMD Orthopaedics & Sports Medicine -keskuksen lääkäri, kliinisen ortopedian apulaisprofessori Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences, University at Buffalo -yliopistossa ja Buffalo Bills -joukkueen aiempi johtava lääkäri. ”Tutkimukseen osallistuneet ortopedian erikoislääkärit ovat erittäin tyytyväisiä (Carestreamin) kartiokeilakuvauslaitteen tuottamaan kuvanlaatuun ja heiltä on tullut myönteistä palautetta painonvaraustutkimuksia tukevan tekniikan eduista.”

Radiologeilta, teknologeilta ja muilta Erie County Medical Center (ECMC) -lääkäriaseman tiimin jäseniltä on myös tullut myönteistä palautetta järjestelmästä ja sen toiminnasta laitoksessa tehtyjen tutkimusten ja kliinisten kokeiden aikana. Johtavan radiologiapalveluiden yhtymän ja Buffalo Bills- ja Buffalo Sabres -joukkueiden virallisen kuvantamispalveluiden tarjoajan Great Lakes Medical Imaging -keskuksen lääkintähenkilökunta on myös antanut tukensa näille potilastutkimuksille.

UBMD Orthopaedics & Sports Medicine -keskus, Erie County Medical Center -sairaala ja Carestream ovat parhaillaan tekemässä itsenäisen eettisen lautakunnan hyväksymää kliinistä tutkimusta, jonka päämääränä on auttaa ortopedian erikoislääkäreitä tekemään entistä tarkempia ja objektiivisempia diagnooseja polvilumpion epävakauden asteesta.

Ensimmäinen Euroopassa tehtävä kliininen tutkimus Carestreamin raajojen kuvantamiseen tarkoitetun 3D-järjestelmän käytöstä pre- ja postoperatiivisessa hoidossa on parhaillaan käynnissä HUSin kuvantamiskeskuksessa Helsingissä. Kuusi kuukautta kestävän projektin aikana kokeneet radiologit arvioivat järjestelmän kuvanlaatua luun rakenteen, murtumien ja metalliartefaktien suhteen. Nämä kliiniset tutkimukset ja muut tutkimushankkeet auttavat ohjaamaan Carestreamin kartiokeilakuvausjärjestelmien kehitystyötä. Tavoitteena on suunnitella ortopedisia kuvannusjärjestelmiä, joissa pärjätään perinteistä tietokonetomografiaa pienemmillä säteilyannoksilla. Myös kokoa ja hintaa pyritään pienentämään, jotta laitteita voitaisiin käyttää lähellä potilasta ja entistä useammassa laitoksessa.

Lisätietoja kartiokeilakuvauksen ja perinteisen tietokonetomografian eroista saat lataamalla white paper -dokumentin tai katsomalla videon.

Click here to read this Finnish language blog in English.

#orthopaedic # orthopedic #sportsmedicine

John Yorkston, PhD, Senior Research Scientist, Clinical Applications Research, Carestream

 

Tekijä: John Yorkston, lääketieteen tohtori, on vanhempi tutkija Carestreamilla