Istraživački tim na Tehničkom univerzitetu u Minhenu (TUM) je po prvi put napravio rendgenske snimke tamnog polja pacijenata zaraženih COVID-19. Za razliku od konvencionalnih rendgenskih snimaka, slike tamnog polja vizualizuju mikrostrukturu plućnog tkiva, dajući na taj način dodatne informacije. Ovaj pristup ima potencijal da pruži alternativu kompjuterskoj tomografiji (CT), koja zahteva znatno veću dozu zračenja.
Pluća pacijenata obolelih od COVID-19 se obično vizualizuju pomoću kompjuterske tomografije (CT). CT tehnologija koristi višestruke rendgenske slike iz različitih uglova da bi izračunala trodimenzionalnu sliku. Ovo daje tačnije rezultate od dvodimenzionalnog snimanja korišćenjem konvencionalne rendgenske tehnologije. Nedostatak je, međutim, veća doza zračenja zbog velikog broja potrebnih rendgenskih snimaka.
Rendgen grudnog koša tamnog polja je nova rendgenska tehnologija koju je razvio prof. Franc Fajfer. To utire put za nove mogućnosti u radiološkoj dijagnostici: „Tokom našeg rendgenskog pregleda, istovremeno snimamo konvencionalne rendgenske snimke i slike tamnog polja. Ovo nam daje dodatne informacije o zahvaćenom plućnom tkivu brzo i lako“, kaže Franc Fajfer, profesor biomedicinske fizike i direktor Minhenskog instituta za biomedicinsko inženjerstvo na TUM-u.
„Rezultirajuća doza zračenja je pedeset puta manja u poređenju sa CT mašinama. Shodno tome, ovaj metod obećava za scenarije primene koji zahtevaju ponovljena ispitivanja tokom dužih vremenskih perioda — na primer, kada se istražuje napredovanje dugog COVID-a. Ovaj pristup može poslužiti kao alternativa kompjuterskoj tomografiji za snimanje plućnog tkiva tokom dužih perioda posmatranja“, objašnjava dalje Franc Fajfer.
Dodatne informacije o mikrostrukturi plućnog tkiva
U novoj studiji, objavljenoj u časopisu Communications Medicine, radiolozi su uporedili slike pacijenata sa bolestima pluća COVID-19 sa slikama zdravih osoba. Otkrili su da je razlikovanje između bolesnih i zdravih osoba lakše pomoću slika tamnog polja nego konvencionalnih rendgenskih snimaka. Radiolozi su najlakše mogli da razlikuju bolesno i zdravo plućno tkivo kada su bile dostupne obe vrste slika – konvencionalne i tamnopolje.
Dok se konvencionalna rendgenska tehnologija oslanja na slabljenje rendgenskih zraka, tehnologija rendgenskih zraka tamnog polja koristi takozvano rasejanje rendgenskih zraka pod malim uglom. Ovo otvara vrata za prikupljanje dodatnih informacija o prirodi mikrostrukture plućnog tkiva. Slike tamnog polja mogu tako da obezbede dodatnu vrednost kada se istražuju razne bolesti pluća.
Kvantitativno vrednovanje
Istraživački tim je optimizovao prototip rendgenske mašine kako bi im omogućio da kvantitativno procene slike. Zdrava pluća sa mnogo netaknutih alveola proizvode jak signal tamnog polja i na slici izgledaju sjajno. Nasuprot tome, upaljeno plućno tkivo, sa ugrađenom tečnošću, proizvodi slabiji signal i izgleda tamnije na slici. „Mi normalizujemo signal tamnog polja u pogledu zapremine pluća kako bismo uzeli u obzir varijacije zapremine pluća između pojedinaca“, objašnjava Manuela Frank, vodeći autor rada.
„Dalje, nadamo se da ćemo pregledati dalje pacijente. Kada budemo imali dovoljno podataka o rendgenskim snimcima tamnog polja, nameravamo da koristimo veštačku inteligenciju da podržimo proces evaluacije. Za konvencionalne slike, već smo sproveli pilot projekat za procenu veštačke inteligencije naših rendgenskih snimaka“, kaže Daniela Pfeiffer, profesor radiologije i medicinski direktor studije u Univerzitetskoj bolnici TUM Klinikum rechts der Isar.
