E’ notizia di qualche giorno fa l’implementazione di un nuovo algoritmo per T(A)C* che dimezzerebbe la dose radiogena, scoperto da due ingegneri cliniche di Napoli.
Come descritto da ANSA:
[…] elaborando un protocollo per ridurre del 40-60% l’esposizione garantendo una buona qualità dell’immagine. Si tratta di un logaritmo (sic!) che permettera’ il collaudo di macchine di varie aziende e in diversi modelli in modo da poter effettuare le Tac a dosi ridotte.
A parte la differenza abissale che sussiste tra un “logaritmo” e un “algoritmo” (sic! errore tutto sommato parzialmente tollerabile da parte di un giornalista poco avvezzo al mare magnum radiologico), ammetto che nel momento stesso in cui lessi la notizia rimasi piuttosto sorpreso, seppur perplesso.
Al giorno d’oggi, l’innovazione tecnologica è esponenziale e i produttori si focalizzano continuamente verso la costruzione di hardware sempre più performanti e ottimizzati nell’erogazione minima di dose radiogena, seguendo quello che viene definito principio ALARA (As low as reasonably achievable – il più basso possibile date le circostanze). Il lavoro multisciplinare prescinde quindi dalla collaborazione di diverse figure professionali, sia nell’ambito clinico che in quello progettuale, inglobando cosí la necessità inderogabile anche del settore ingegneristico di varia formazione.
Dopo aver letto il post su Facebook (e Ansa) mi sono messo alla ricerca dell’abstract, pervaso dalla curiosità di capire quali novità avrebbero potuto ampliare e migliorare ulteriormente un settore già molto regolamentato e ben ottimizzato.
Per chi avesse voglia di leggerlo, l’abstract succitato è reperibile qui.
Lo studio – Cosa è stato fatto ?
Cito dall’articolo:
A tal proposito è stato predisposto uno specifico protocollo in fase di collaudo presso l’Istituto Nazionale Tumori–IRCCS «Fondazione G. Pascale»per verificare la capacità del sistema ASIR di ridurre la dose a parità di qualità di immagine. È stato quindi valutato l’aggiornamento tecnologico di 2 TC(VCT Light Speed e Optima CT 660) acquisendo 3 scansioni da 34 immagini utilizzando un fantoccio ad acqua.
E’ stato quindi implementato un protocollo di studio per la VERIFICA di efficacia del cosiddetto sistema ASIR (Adaptive Statistical Iterative Reconstruction), sistema già pienamente rodato e utilizzato da diversi anni dai produttori. Tale sistema è ben studiato e giá conosciuto molto nell’ambito radiologico e della fisica medica, tanto che sono presenti centinaia e centinaia di pubblicazioni sull’argomento.
Che cos’è ASIR e chi lo ha creato?
ASIR è l’acronimo di Ricostruzione Iterativa adattiva statistica. Senza scendere troppo in tecnicismi, si consideri che i dati memorizzati da una TC non sono utilizzabili immediatamente per la generazione delle immagini finali.
I dati grezzi (così sono definiti) devono essere “estratti” attraverso un algoritmo matematico. Fino a pochi anni fa, con una potenza di calcolo ridotta, veniva utilizzata la cosiddetta retroproiezione filtrata.
Con la potenza crescente di calcolo ci si è spostati verso una nuova tecnica definita Ricostruzione iterativa.
Con questi algoritmi le immagini non vengono generate attraverso proiezioni “singole”, bensí si generano delle “maschere” dei modelli statistici dei dati ricavati; queste maschere vengono continuamente corrette e confrontate in base ai nuovi dati che vengono inviati alla macchina con altre misurazioni.
Insomma, in soldoni, le TC funzionano misurando la densità del tessuto attraversato dai fotoni X.
Ogni pixel corrisponde a un valore di densità diverso (proprio del tessuto)e, con la tecnica iterativa, il valore di ogni pixel viene continuamente riaggiornato in base al valore dei pixel circostanti, avendo come risultato una misura media o pesata.
ASIR è l’acronimo coniato dalla GE (General Electric) per il suo algoritmo di ricostruzione iterativa. I più esperti probabilmente conosceranno anche SAFIRE, l’algoritmo utilizzato dalla Siemens.
Ogni produttore, ovviamente, utilizzerà un modo e tecnica diversi per implementare e aggiornare il proprio algoritmo.
Il vantaggio generale delle ricostruzioni iterative, comunque, risiede nella possibilità di generare immagini diagnostiche (e quindi di qualità accettabile) anche riducendo la dose radiogena erogata.
Uno dei nemici più infidi delle TC è infatti il “rumore”, ossia la “grana” presente sull’immagine. Il rumore dipende dalla dose, più “radiazioni” si utilizzano e minore sarà il rumore, migliorando quindi la qualità dell’immagine.
Nell’immagine sopra, a sinistra, è possibile notare come il rumore sia enorme e quindi potrebbe potenzialmente mascherare importanti dettagli per effettuare una diagnosi corretta.
A destra, invece, il rumore è praticamente assente, a scapito peró di un effetto un po’ più “soft” dell’immagine, quasi come se fosse meno definita.
Entrambe le immagini sono state generate con la stessa dose.
Quindi, questo studio, che cosa ha definito?
Lo studio ha preso in esame il sistema di ricostruzione di tipo iterativo e come si legge dalle conclusioni:
I risultati ottenuti rimanendo invariati i parametri di scansione hanno permesso di definire un protocollo per la validazione del sistema ASIR applicato ai Tomografi Assiali Computerizzati.L’elaborazione delle immagini acquisite con lo specifico fantoccio ad acqua ha dimostrato che la ricostruzione con metodo ASIR consente di ridurre considerevolmente la dose (tra il 40% e il 60%) mantenendo invariata la qualità delle immagini (calcolata come la deviazione standard all’interno di specifiche ROI).
Non è stato creato alcun nuovo algoritmo. Si è verificato (di nuovo) come le ricostruzioni di tipo iterativo possano generare immagini diagnostiche anche con dosi radiogene molto inferiori al normale.
Insomma, in condizioni ideali (qui é stato fatto con un fantoccio), è possibile affermare senza dubbio come tali ricostruzioni siano un ottimo ausilio per la riduzione della dose.
Perchè non utilizzare sempre ASIR o SAFIRE?
In realtà, già da almeno una decina di anni, le ricostruzioni iterative fanno parte della maggior parte dei protocolli di scansione.
Sono sempre utilizzabili?
No purtroppo. In alcune indagini le ricostruzioni iterative potrebbero causare dubbi diagnostici, a causa della diminuzione della “definizione” come detto più sopra.
Ad esempio, nelle indagini coronariche o in particolari studi articolari, anche il minimo dettaglio si rivela fondamentale.
Viene effettuata un’attenta valutazione rischio-beneficio, al fine di evitare di ripetere l’intera acquisizione. Esattamente, se l’ASIR portasse un dubbio e la retroricostruzione filtrata troppo “rumorosa”, potrebbe essere necessario ripetere l’intera esposizione. A onor del vero oggi la retroricostruzione filtrata in senso stretto é stata abbandonata, si utilizzano tecniche ibride. E’ pertanto importante che medici radiologi, tecnici di radiologia, fisici medici e ingegneri lavorino in maniera complementare e sinergica, ricordando che comunque e in ogni caso, si segue tuttora il principio ALARA (minor dose possibile) per quanto concerne la limitazione della dose radiogena. Non si tratta di consuetudine, è LEGGE.
E quindi, qual è la verità dell’articolo scritto su ANSA?
Come già successo in passato, l’articolo tende a sviluppare un taglio sensazionalistico più che effettivamente spiegare l’oggetto dello studio.
Per inciso, il lavoro sottolinea quanto sia importante l’aggiornamento continuo delle macchine e quanto sia necessaria la sostituzione degli impianti obsoleti.
A tal proposito, quindi, i complimenti all’ Ing. Michela D’antò e all’ Ing. Federica Caracò, per la vittoria del premio. Esse hanno comunque sottolineato quanto il progresso tecnologico possa favorire la riduzione della dose radiogena, seppur la tecnica sia già in uso in moltissime realtà europee e italiane e la casistica dello studio un po’ ristretta.
Tale conclusione deve peró ricordare quanto sia importante l’aggiornamento, sia umano che delle macchine, al fine di svolgere delle indagini efficaci riducendo quanto più possibile il rischio radiologico, che nell’ambito della tomografia computerizzata é stato sempre un argomento piuttosto caldo.
Per quanto riguarda l’articolo ANSA (ripreso in modo più o meno simile da tante testate), mi soffermerei anche sul punto:
Si stima che in Italia su oltre 40 milioni di esami radiologici effettuati ogni anno, circa il 44% sia prescritto in modo inappropriato e non sia strettamente necessario.
I sistemi iterativi non sostituiscono la GIUSTIFICAZIONE e la RICHIESTA di un esame radiologico.
ASIR, SAFIRE (e gli altri) non servono a “diminuire il rischio” derivante da indagini inutili, ma sono tecnologie giornalmente utilizzate per ridurre la dose (e quindi il rischio da essa derivante) su indagini giá GIUSTIFICATE e vagliate da diversi professionisti, afferenti sia all’area radiologica che non. Il team working in tal caso é vitale e i sistemi elettronici possono essere un buon ausilio, ma MAI un sostituto nelle fasi di GIUSTIFICAZIONE, OTTIMIZZAZIONE E LIMITAZIONE.
Al giorno d’oggi é piuttosto complesso avere un parco macchine costantemente rinnovato, ma per quanto possibile, é importantissimo l’aggiornamento della macchina e dei professionisti che la utilizzano quotidianamente nelle diverse fasi; spesso e volentieri gli algoritmi di riduzione dose sono automatici e lavorano in background, ma non sempre i software e gli hardware sono in grado di coprire tutti i casi. Conoscere bene la macchina significa conoscerne i pregi e i difetti, permettendo di colmare le tante lacune che gli algoritmi non sono in grado di prevedere e superare.
Insomma in conclusione, non è stato fatto nulla di rivoluzionario, se non confermare quello che già da dieci anni è in uso in quasi tutte le diagnostiche del mondo.
PEACE and sorry for the moaning.
*P.S. per piacere, smettiamola di chiamarla “TAC”. Iniziamo a chiamarla più correttamente “TC”, la tomografia computerizzata non è più esclusivamente “assiale” da almeno una ventina d’anni.