Övervinn begränsningar med CT för ortopedisk bildtagning av extremiteter

Reading Time: 4 minutes read

Bilder som tas i belastat tillstånd visar patologiska tillstånd tydligare.

Muskuloskeletala och ortopediska tillstånd gör ingen skillnad på människor. De drabbar elitidrottaren, helgmotionären och till och med stillasittande kontorsarbetar

Enligt det amerikanska nätverket United States Bone and Joint Initiative utgör muskuloskeletala skador 77 % (65,8 miljoner) av alla skaderelaterade sjukvårdsbesök. Amerikanska OSHA uppskattar att arbetsrelaterade muskuloskeletala besvär är bakgrunden till över 600 000 skador och sjukdomar i USA. De här skadorna kan orsaka smärta, vara aktivitetsbegränsande och kräva operation och/eller fysioterapi.

Bildtagning på dessa skadetyper, som sträcker sig från karpaltunnelsyndrom till meniskskador, har tidigare varit utmanande. Orsaken: Traditionell datortomografi (CT) har en väsentlig begränsning. Den kräver flera rotationer och kan inte ta bilder av belastade strukturer. Med Carestreams nya Cone Beam CT-teknik (CBCT) försvinner dessa begränsningar. I mars lämnade vi in en 510(k)-ansökan till FDA om godkännande av CARESTREAM OnSight 3D Extremity System, som är utformat för att erbjuda högkvalitativ lågdos-3D-bildtagning på plats vid ortopediska och idrottsmedicinska kliniker, sjukhus, bildtagningsmottagningar och hos andra vårdgivare.

CBCT, som beskrevs första gången i slutet av 1970-talet, är en variant av traditionell datortomografi. Huvudskillnaden mellan de två metoderna är volymen på objektet som avbildas vid ett tillfälle. Vid traditionell CT avbildas ett smalt snitt av patienten med ett solfjäderformat knippe röntgenstrålar. Om en större volym av kroppsdelen ska avbildas med CT måste patienten passera flera gånger genom de solfjäderformade röntgenstrålarna medan systemet roterar. Vid CBCT avbildas däremot en större volym av patienten med en detektor för större områden under en enda rotation, vilket därmed minskar komplexiteten för systemets mekaniska utformning.

Konventionell radiografi och datortomografi med flera detektorer (MDCT) har länge varit förstahandsvalet för diagnosticering av skelett- och ledskador i de nedre extremiteterna. Traditionell skanning utförs dock ofta med patienten i ryggliggande på ett bord. När ett skadat knä eller en skadad fot undersöks är benet exempelvis fullt utsträckt och musklerna avslappnade. Röntgenläkare och ortopeder skulle hellre utvärdera bilder av strukturen i belastat tillstånd eftersom det ger en mer korrekt representation av hur strukturen ser ut vid enkla funktioner som gång eller trappgång. Strukturens komplexitet och biomekaniska störningar som kan uppstå när strukturen belastas eller i andra belastade tillstånd syns kanske inte vid traditionell undersökning i obelastat tillstånd.

CBCT-systemet från Carestream gör bildtagning av belastade strukturer möjlig. Den här unika funktionen kan upptäcka och mer precist diagnostisera vissa patologiska tillstånd i de nedre extremiteterna, t.ex. slutna frakturer, extrusion av menisken (kan tyda på artros), minskad ledspringa mellan tibia och femur, plattfotsdeformiteter och försvagning av den distala tibiofibulara syndesmosen.

OnSight 3D Extremity System har utvecklats i samarbete med John Hopkins University och UBMD Orthopaedics & Sports Medicine. ”Vi har jämfört bilder som tagits av en konventionell CT-skanner med bilder tagna av CBCT-skannerprototypen. När patienten står upp är quadriceps aktiverad och knäna böjda i 30 grader”, berättar Dr. John Marzo, läkare vid UBMD Orthopaedics & Sports Medicine, docent i klinisk ortopedi vid Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences, University at Buffalo och tidigare medicinskt ansvarig för det amerikanska fotbollslaget Buffalo Bills. ”De specialister inom ortopedi som varit involverade i studien är mycket nöjda med bildkvaliteten från (Carestreams) CBCT-skanner och har gett positiv feedback om fördelarna med den här tekniken vid undersökning av belastade strukturer.”

Röntgenläkare, tekniker och andra medlemmar i teamet vid Erie County Medical Center (ECMC) har även gett värdefull feedback om systemets utformning och prestanda under forskningsstudier och kliniska prövningar som utförts vid deras inrättning. Dessa patientstudier har även fått stöd av medicinsk personal från Great Lakes Medical Imaging, en tongivande röntgengrupp och officiell bildtagningstjänst för Buffalo Bills och hockeylaget Buffalo Sabres.

UBMD Orthopaedics & Sports Medicine, Erie County Medical Center och Carestream utför för närvarande en etiskt godkänd sjukhusstudie som utformats för att underlätta för ortopedkirurger att mer precist och objektivt bedöma graden av instabilitet i patella (knäskålen).

Den första europeiska kliniska studien av Carestreams 3D-system för extremiteter i pre- och postoperativa fall pågår för närvarande vid HNS-Bilddiagnostik i Helsingfors, Finland. Under ett sex månader långt projekt kommer erfarna röntgenläkare att utvärdera systemets bildkvalitet i benvävnad och frakturer samt förekomsten av metallartefakter. Dessa kliniska studier liksom andra forskningsprojekt hjälper Carestream i utvecklingen av nya CBCT-system där syftet är att utforma ett system för ortopedisk bildtagning som använder mindre strålning än traditionell CT, är kompakt, kostnadseffektivt och kan användas på plats vid en rad olika sjukvårdsinrättningar.

Om du vill ta del av ytterligare jämförelsedata för CBCT- och traditionell CT-teknik kan du hämta dokumentationen eller titta på videoklippet.

Swedish #orthopaedic # orthopedic #sportsmedicine

Författare: John Yorkston, PhD, arbetar som forskare vid Carestream