Những công nghệ máy CT mới năm 2014

Bốn nhà sản xuất thiết bị cắt lớp điện toán (CT) lớn nhất tại Mỹ đã đưa ra thị trường những sản phẩm mới trong năm 2014 với những công nghệ giúp giảm liều bức xạ, tăng cường chất lượng hình ảnh và đối phó với những khó khăn mà ngành công nghiệp chăm sóc sức khỏe đang gặp. GE, Siemens, Philips và Toshiba đều đưa ra các thế hệ máy CT tiên tiến nhất nhất, mỗi sản phẩm đều có những cải tiến so với các thế hệ trước.

GE Healthcare

Vào tháng 4, FDA đã cấp chứng nhận cho dòng máy CT Revolution của GE. GE cho biết thế hệ Revolution không phải là bản nâng cấp đơn thuần từ các thế hệ máy CT trước đây của hãng - mọi bộ phận của Revolution đều được thiết kế lại dựa trên những công nghệ mới nhất để tăng tốc độ, tăng cường chất lượng hình ảnh và giảm liều. Thiết bị này có 256 dãy cảm biến, cửa đưa bệnh nhân vào rộng 80 cm và gantry có tốc độ quay 0,28 giây/vòng. Thiết bị này giúp thực hiện một ca chụp CT tim mạch (CTA) trong thời gian nhỏ hơn 1 giây và liều nhỏ hơn 1mSv. Revolution được ứng dụng công nghệ giảm liều chiếu mới của GE với tên gọi ASiR-V, là sự kết hợp giữa phần mềm tái tạo lặp ASiR và phần mềm tái tạo "model base" Veo của GE.

Máy CT mới của GE có khả năng giảm thiểu ảnh giả do kim loại và cho phép chụp CT mà không cần thuốc an thần. Thiết bị này cũng cung cấp các tiện ích cho một số đối tượng bệnh nhân nhạy cảm như trẻ em, người bị suy thận, người bị chấn thương và  đột quỵ. Độ phân giải thời gian cực nhanh cho phép thiết bị có thể chụp hình tim mạch với độ phân giải cao trong một nhịp đập, không phụ thuộc nhịp tim, không cần dùng thuốc ức chế beta (beta-blocker). Thiết bị này cũng cung cấp các thông tin lâm sàng cần thiết về độ tưới máu và chức năng cơ tim cũng như động mạch vành với chỉ một lần tiêm chất cản quang.

Đối với khoa ung bướu, Revolution cho phép chẩn đoán toàn bộ cơ quan với liều chiếu thấp và theo dõi các cơ quan nội tạng như gan, thận và tụy trong chế độ chụp hình động. Với khoa thần kinh, thiết bị này hỗ trợ đánh giá tình trạng đột quỵ một cách toàn diện và nhanh chóng với chế độ đánh giá độ tưới máu não và CT tim mạch ở liều rất thấp. Cảm biến Gemstone Clarity sử dụng các vi mạch siêu nhỏ (micro-circuitry) để giám nhiễu điện trong hình ảnh. Revolution cũng sử dụng chuẩn trực 3-D để giảm thiểu độ tán xạ tia X.

Revolution đã được tích hợp chức năng chụp ảnh phổ nhưng chức năng này chưa được sử dụng trên bệnh nhân vì đang đợi chấp nhận của FDA. Để làm được điều này, thiết bị có hệ thống chuyển đổi kV rất nhanh cho phép thay đổi năng lượng quét trong khoảng 40-140 kV trong khi quét với cùng một cảm biến và ống phát tia x.

Siemens Healthcare

Máy CT Somatom Force được FDA cấp chứng nhận vào tháng 5/2014. Sản phẩm này là thế hệ máy CT nguồn đôi tiếp theo của Siemens, thay thế model Definition Flash để trở thành sản phẩm hiện đại nhất. Somatom Force sử dụng 2 nguồn phát tia X và bộ thu ở năng lượng biến đổi cho phép chụp ảnh phổ, gantry có tốc độ quay 0,25 giây. Với tốc độ như vậy, thiết bị có khả năng chụp hình ngực của người lớn chỉ trong vòng khoảng 1 giây, nhờ vậy không cần bệnh nhân phải ngưng thở, giúp loại trừ ảnh hưởng của nhịp tim lên tới 90 nhịp/phút bằng cách nhập 2 chuỗi ảnh để tạo một trường nhìn 50cm. Ngoài ra hai chuỗi ảnh có thể được điều chỉnh để tách mức năng lượng và cho phép tạo ảnh phổ để phân biệt các mô hay các vật liệu khác nhau cũng như trực quan hóa độ tương phản của các thuốc cản quang gốc iot khi nó chảy qua động mạch vành hoặc đo độ tích lũy trong các khối u ác tính so với mô thường.

 Somatom Force với 2 nguồn phát tia X và 2 bộ cảm biến (Nguồn: Siemens)

Somatom Force cho phép chụp ảnh với các hợp chất cản quang có ít iot hơn các thế hệ máy trước cũng như chụp ảnh cắt lớp ngực mà bệnh nhân không cần ngưng thở. Hai nguồn phát tia X của Somatom Force có thể hoạt động ở mức kV thấp (khoảng 70 kVp) nên liều chiếu cũng giảm đi. Liều còn có thể giảm nhiều hơn với phần mềm SAFIRE của hãng.

Việc sử dụng các mức năng lượng khác nhau (mức kV khác nhau) có thể làm tăng tỉ lệ tương phản/nhiễu và giảm liều chiếu cho bệnh nhân.  Mức kV thấp hơn cũng giúp giảm việc sử dụng các chất tạo tương phản. Trước đây quá trình này bị hạn chế vì các thế hệ máy CT cũ không tạo ảnh năng lượng một cách đầy đủ ở mức kV rất thấp ngoại trừ với trẻ em hoặc người lớn có thân hình nhỏ. Tuy nhiên, Somatom Force có thể chụp ảnh với mức kV nhỏ mà các thế hệ trước đây không thể là nhờ đầu đèn x-quang mới Vectron. Đầu đèn này có khả năng tạo ra 1300 mA để chụp ảnh với mức kV dao động từ 70 đến 150 kV.

Thiết bị này sử dụng công nghệ cảm biến Edge của Siemens, thế hệ cảm biến đầu tiên trên thị trường sử dụng các vi mạch siêu nhỏ (microelectronic) giúp giảm nhiễu trên ảnh.

Philips Healthcare

Được công bố tại RSNA 2013 và đang chờ chứng nhận của FDA, hệ thống CT IQon Spectral của Philips tạo sự khác biệt với việc sử dụng một chuỗi ảnh đơn để nhận tia X ở những bước sóng khác nhau. Tương tự như ánh sáng trắng là tổng hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc, chùm tia X gồm nhiều tia X với phổ năng lượng khác nhau. Cảm biến phổ năng lượng mới chế tạo từ yttrium cho phép tách các photon trong chùm tia X theo các mức năng lượng cao thấp. Nhờ vậy, IQon có thể cho biết cả thông tin giải phẫu và đặc tính cấu trúc dựa trên đặc trưng hóa học trong một lần quét đơn lẻ.

Sử dụng một kỹ thuật phân tích phổ, hệ thống có thể phân biệt các vật liệu khác nhau dựa trên số nguyên tử tương ứng với vị trí trên bảng tuần hoàn các nguyên tố hoa học. IQon đã được kiểm tra với iot và canxi. Điều này có thể giúp phân biệt các phần được tưới máu đầy đủ và các phần bị vôi hóa, giúp chẩn đoán tốt hơn các loại xơ vữa động mạch. Các nguyên tố được gán các màu sắc khác nhau giúp chúng hiển thị một cách trực quan trong quá trình chụp. Kỹ thuật này cũng cho phép tạo ra ảnh không cản quang giả lập từ ảnh cản quang bằng cách loại trừ các dữ liệu iot ra khỏi dữ liệu quét. Chức năng ảnh phổ của thiết bị chưa được FDA chứng nhận nhưng Philips hi vọng cơ quan này sẽ xem lại kỹ thuật này trong năm 2014 hoặc đầu năm 2015.

Công nghệ của IQon được phát triển dựa trên hệ thống iCT 256 lát cắt đã được FDA chứng nhận. iCT cho phép chụp cắt lớp với liều thấp, năng lượng thấp và nhiễu thấp. iCT cũng có gantry với tốc độ quay rất cao - 0,27 ms. Thiết bị sử dụng chuẩn trực lưới 3-D để giảm thiểu độ tán xạ và chuẩn trực Eclypse động có thể điều chỉnh trong quá trình chụp để giới hạn bức xạ tại rìa khu vực chụp ảnh.

Máy CT mới của Philips sử dụng phần mềm phân giải tương phản thấp IMR giúp giảm liều 60-80 phần trăm, tăng khả năng nhận biết khu vực có độ phân giải thấp 43-80% và giảm nhiễu 70-83%. IQon cũng được trang bị phần mềm tái tạo lặp iDose Premium giúp tăng cường chất lượng hình ảnh với liều thấp và loại bỏ ảnh giả do kim loại

Toshiba Medical Systems

Hệ thống CT 640 lát cắt  Aquilion One Vision của Toshiba được giới thiệu tại RSNA 2013 và là hệ thống CT có số lát cắt cao nhất trên thị trường. Thiết bị có cửa đưa bệnh nhân rộng 78 cm,  gantry có tốc độ quay 0,27 giây và cảm biến có độ phân giải tới 0,5 mm. Thiết bị được trang bị  phần mềm tái tạo lặp 3-D mới nhất của Toshiba AIDR giúp giảm liều chiếu.

Các thiết bị có thể nâng cấp tại nơi sử dụng

Số lát cắt là một trong các yếu tố quan trọng nhất các bệnh viện cần xem xét khi quyết định đầu tư máy CT, hiệ nay khách hàng có thể lựa chọn từ 16 đến 640 lát cắt. Để đáp ứng nhu cầu của một số đối tượng khách hàng, các nhà sản xuất đã đưa ra các sản phẩm máy CT có thể nâng cấp số lát cắt ngay tại bệnh viện. Thiết bị mới nhất thuộc nhóm này là Somatom Perspective phiên bản 16 và 32 lát cắt của Siemens. Thiết bị này có thể nâng cấp lên 64 hay 128 lát cắt ngay tại nơi được lắp đặt. Toshiba cũng đưa ra thị trường  nền tảng Aquilion One mới cho phép thiết bị có thể được nâng cấp tại bệnh viện,

Dịch: BME.VN

Tác giả: Dave Fornell