rentradВестник рентгенологии и радиологииJournal of radiology and nuclear medicine0042-46762619-0478Limited Liability Company "LUCHEVAYA DIAGNOSTIKA", Russian Association of Radiologists10.20862/0042-4676-2024-105-2-75-86rentrad-869Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL RESEARCHОпыт использования низкодозовой компьютерной томографии у детей и подростков с туберкулезом органов дыханияExperience in Using Low-Dose Computed Tomography in Children and Adolescents with Pulmonary Tuberculosishttps://orcid.org/0000-0001-5644-0687ПетраковаИ. Ю.PetrakovaI. Yu.

Петракова Ирина Юрьевна, к. м. н., заведующая детским отделением, врач-рентгенолог отделения лучевой диагностики

Яузская аллея, 2, Москва, 107564

Irina Yu. Petrakova, Cand. Med. Sc., Head of Pediatric Department, Radiologist, Radiology Department

Yauzskaya alleya, 2, Moscow, 107564

irina71petrakova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6534-1592МихайловС. Г.MikhaylovS. G.

Михайлов Станислав Глебович, врач-рентгенолог отделения лучевой диагностики 

Яузская аллея, 2, Москва, 107564

Stanislav G. Mikhaylov, Radiologist, Radiology Department

Yauzskaya alleya, 2, Moscow, 107564

https://orcid.org/0000-0003-3931-1431ТюринИ. Е.TyurinI. Е.

Тюрин Игорь Евгеньевич, д. м. н., профессор, заведующий кафедрой рентгенологии и радиологии, вед. науч. сотр. отдела лучевой  диагностики 

ул. Баррикадная, 2/1, Москва, 125993

Каширское ш., 23, Москва, 115478

Igor Е. Tyurin, Dr. Med. Sc., Professor, Chief of Chair of Radiology; Leading Researcher, Radiology Department

ul. Barrikadnaya, 2/1, Moscow, 125993

Kashirskoe shosse, 23, Moscow, 115478

ГубкинаМ. Ф.GubkinaM. F.

Губкина Марина Федоровна, д. м. н., гл. науч. сотр. детско-подросткового отдела, профессор кафедры фтизиатрии 

Яузская аллея, 2, Москва, 107564

ул. Островитянова, 1, Москва, 117997

Мarina F. Gubkina, Dr. Med. Sc., Chief Researcher, Child and Adolescent Department; Professor, Chair of Phthisiology

Yauzskaya alleya, 2, Moscow, 107564

ul. Ostrovityanova, 1, Moscow, 117997

ИзмайловМ. Ю.IzmaylovM. Yu.

Измайлов Михаил Юрьевич, врач анестезиолог-реаниматолог отделения анестезиологии, реанимации и интенсивной терапии

Яузская аллея, 2, Москва, 107564

Мikhail Yu. Izmaylov, Anesthesiologist-Resuscitator, Department of Anesthesiology, Resuscitation and Intensive Care

Yauzskaya alleya, 2, Moscow, 107564

ФГБНУ «Центральный научно-исследовательский институт туберкулеза»РоссияCentral Tuberculosis Research InstituteRussian FederationФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России; ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава РоссииРоссияRussian Medical Academy of Continuing Professional Education; Blokhin National Medical Research Center of OncologyRussian FederationФГБНУ «Центральный научно-исследовательский институт туберкулеза»; ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава РоссииРоссияCentral Tuberculosis Research Institute; Pirogov Russian National Research Medical UniversityRussian Federation20240710202410527586Copyright © Петракова И.Ю., Михайлов С.Г., Тюрин И.Е., Губкина М.Ф., Измайлов М.Ю., 20242024Петракова И.Ю., Михайлов С.Г., Тюрин И.Е., Губкина М.Ф., Измайлов М.Ю.Petrakova I.Y., Mikhaylov S.G., Tyurin I.Е., Gubkina M.F., Izmaylov M.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.russianradiology.ru/jour/article/view/869Цель

Цель: оценить возможности использования низкодозовой компьютерной томографии (НДКТ) при  туберкулезе органов дыхания у детей и подростков.

Материал и методы

Материал и методы. Дизайн исследования, включавшего пациентов 2–17 лет с активным туберкулезом органов дыхания и посттуберкулезными изменениями, проходивших лечение в ФГБНУ «Центральный научно-исследовательский институт туберкулеза» в 2021–2023 гг., состоял из двух частей: часть 1 (п роспективное выборочное исследование) – определение диагностической точности НДКТ в сравнении с КТ со стандартной дозой (СДКТ) независимо двумя рентгенологами у 44 больных при стабилизации туберкулезного процесса, часть 2 – когортная одномоментная оценка качества изображения при НДКТ у 144 пациентов в процессе лечения. СДКТ проводили на компьютерном томографе Somatom Emotion 16 (Siemens, Германия) c использованием алгоритмов фильтрованных обратных проекций, НДКТ – на  компьютерном томографе Somatom go.Up с помощью алгоритмов итеративной реконструкции. У детей в возрасте от 2 до 12 лет применяли педиатрические протоколы, у подростков от 13 до 17 лет – стандартные. Лучевую нагрузку оценивали с помощью эффективной дозы (ЭД).

Результаты

Результаты. В возрастной группе 13–17 лет уровень шума был ниже, а соотношение сигнал/шум – выше при НДКТ для всех анатомических структур, за исключением легочной паренхимы. У пациентов 2–12 лет соотношение сигнал/шум было одинаковым или несколько выше при СДКТ. При субъективной оценке отмечено хорошее качество изображения с высокой корреляционной связью между оценками рентгенологов. Значения ЭД при НДКТ были ниже, чем при СДКТ, в 2,17 раза у подростков и в 1,91 раза у детей. У пациентов 2–3 лет качество изображения существенно зависело от их неподвижности во время обследования, но при условии седации оно было хорошим в 92% случаев.

Заключение

Заключение. В условиях достаточной неподвижности пациента НДКТ обеспечивает хорошее качество изображения туберкулезных изменений при снижении ЭД по сравнению с СДКТ в 2,17 раза у подростков и в 1,91 раза у детей.

Objective

Objective: to assess the possibilities of using low-dose computed tomography (LDCT) in children and adolescents with pulmonary tuberculosis (TB).

Material and methods

Material and methods. The design of the study, which included patients aged 2–17 years with active pulmonary TB and post-TB changes treated in Central Tuberculosis Research Institute in 2021–2023, consisted of two parts as follows: part 1 (a prospective selective study) – independent assessment of LDCT vs standard-dose CT (SDCT) diagnostic accuracy by two radiologists in 44 patients with TB process stabilization; part 2 – cohort one-time assessment of LDCT image quality in 144 patients at different phases of TB treatment. LDCT was performed on the Somatom Emotion 16 CT scanner (Siemens, Germany) by filtered backprojection algorithm; SDCT was conducted on the Somatom go.Up CT scanner by iterative reconstruction algorithm. In patients aged 2–12 years, pediatric protocols, and in patients aged 13–17, standard protocols were used. Radiation exposure was evaluated considering the effective dose (ED).

Results

Results. In patients aged 13–17 years, the noise level was lower and the signal-to-noise ratio was higher with LDCT for all anatomical structures, with the exception of pulmonary parenchyma. In patients aged 2–12 years, the signal-to-noise ratio was the same or slightly higher in SDCT. In the subjective assessment, good image quality was noted with a high correlation between the assessments of radiologists. ED was 2.17 times lower for LDCT than for SDCT in adolescents and 1.91 times lower in children. In patients aged 2–3 years, the quality essentially depended on their immobility during the procedure, though under sedation it was good in 92% of cases.

Conclusion

Conclusion. In conditions of sufficient immobility of the patient, LDCT provided good image quality of tuberculous changes with a decrease in ED compared to SDCT by 2.17 times in adolescents and by 1.91 times in children.

низкодозовая компьютерная томографияНДКТкачество изображениятуберкулездетиподросткиlow-dose computed tomographyLDCTimage qualitytuberculosisTBchildrenadolescentsИсследование выполнено в рамках государственного задания по теме НИР № 122041100210-4 «Комплексный подход к диагностике и лечению туберкулеза органов дыхания у детей и подростков».The study was carried out as part of the State Assignment Research No. 122041100210-4 “The complex approach to diagnosis and treatment of pulmonary tuberculosis in children and adolescents”.ReferencesТуберкулез у взрослых. Клинические рекомендации. 2020. URL: https://cr.minzdrav.gov.ru/schema/16_1 (дата обращения 14.02.2024).Tuberculosis in adults. Clinical guidelines. 2020. Available at: https://cr.minzdrav.gov.ru/schema/16_1 (in Russ.) (accessed February 14, 2024).Communicating radiation risks in paediatric imaging: Information to support healthcare discussions about benefit and risk. 2016. World Health Organization. URL: https://www.who.int/publications/i/item/978924151034 (дата обращения 14.02.2024).Communicating radiation risks in paediatric imaging: Information to support healthcare discussions about benefit and risk. 2016. World Health Organization. Available at: https://www.who.int/publications/i/item/978924151034 (accessed February 14, 2024).Барковский А.Н., Ахматдинов Р.Р., Барышков Н.К. и др. (сост.) Дозы облучения населения Российской Федерации в 2019 году. Информационный сборник. СПб.: Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены им. П.В. Рамзаева; 2020: 70 с.Barkovsky AN, Akhmatdinov RR, Baryshkov NK, et al. (Comp) Radiation doses of the population of the Russian Federation in 2019. Information collection. Saint Petersburg; Ramzaev Saint Petersburg Scientific Research Institute of Radiation Hygiene: 2020: 70 pp (in Russ).Meulepas JM, Ronckers CM, Smets AMJB, et al. Radiation exposure from pediatric CT scans and subsequent cancer risk in the Netherlands. J Natl Cancer Inst. 2019; 111(3): 256–63. https://doi.org/10.1093/jnci/djy104.Meulepas JM, Ronckers CM, Smets AMJB, et al. Radiation exposure from pediatric CT scans and subsequent cancer risk in the Netherlands. J Natl Cancer Inst. 2019; 111(3): 256–63. https://doi.org/10.1093/jnci/djy104.Nikkilä A, Raitanen J, Lohi O, Auvinen A. Radiation exposure from computerized tomography and risk of childhood leukemia: Finnish register-based case-control study of childhood leukemia (FRECCLE). Haematologica. 2018; 103(11): 1873–80. https://doi.org/10.3324/haematol.2018.187716.Nikkilä A, Raitanen J, Lohi O, Auvinen A. Radiation exposure from computerized tomography and risk of childhood leukemia: Finnish register-based case-control study of childhood leukemia (FRECCLE). Haematologica. 2018; 103(11): 1873–80. https://doi.org/10.3324/haematol.2018.187716.Strauss KJ, Goske MJ, Kaste SC, et al. Image gently: ten steps you can take to optimize image quality and lower CT dose for pediatric patients. AJR Am J Roentgenol. 2010; 194(4): 868–73. https://doi.org/10.2214/AJR.09.4091.Strauss KJ, Goske MJ, Kaste SC, et al. Image gently: ten steps you can take to optimize image quality and lower CT dose for pediatric patients. AJR Am J Roentgenol. 2010; 194(4): 868–73. https://doi.org/10.2214/AJR.09.4091.Силин А.Ю., Груздев И.С., Морозов С.П. Влияние модельной итеративной реконструкции на качество изображения при стандартной и низкодозной компьютерной томографии органов грудной клетки. Экспериментальное исследование. Клиническая практика. 2020; 11(4): 49–54. https://doi.org/10.17816/clinpract34900.Silin AY, Gruzdev IS, Morozov SP. The influence of model iterative reconstruction on the image quality in standard and low-dose computer tomography of the chest. Experimental study. Journal of Clinical Practice. 2020; 11(4): 49–54 (in Russ). https://doi.org/10.17816/clinpract34900.Ichikawa Y, Kitagawa K, Nagasawa N, et al. CT of the chest with model-based, fully iterative reconstruction: comparison with adaptive statistical iterative reconstruction. BMC Med Imaging. 2013; 13: 27. https://doi.org/10.1186/1471-2342-13-27.Ichikawa Y, Kitagawa K, Nagasawa N, et al. CT of the chest with model-based, fully iterative reconstruction: comparison with adaptive statistical iterative reconstruction. BMC Med Imaging. 2013; 13: 27. https://doi.org/10.1186/1471-2342-13-27.den Harder AM, Willemink MJ, Budde RP, et al. Hybrid and model-based iterative reconstruction techniques for pediatric CT. AJR Am J Roentgenol. 2015; 204(3): 645–53. https://doi.org/10.2214/AJR.14.12590.den Harder AM, Willemink MJ, Budde RP, et al. Hybrid and model-based iterative reconstruction techniques for pediatric CT. AJR Am J Roentgenol. 2015; 204(3): 645–53. https://doi.org/10.2214/AJR.14.12590.Thapaliya S, Gilligan LA, Brady SL, et al. Comparison of 0.3-mSv CT to standard-dose CT for detection of lung nodules in children and young adults with cancer. AJR Am J Roentgenol. 2021; 217(6): 1444–51. https://doi.org/10.2214/AJR.21.26183.Thapaliya S, Gilligan LA, Brady SL, et al. Comparison of 0.3-mSv CT to standard-dose CT for detection of lung nodules in children and young adults with cancer. AJR Am J Roentgenol. 2021; 217(6): 1444–51. https://doi.org/10.2214/AJR.21.26183.Беркович Г.В., Чипига Л.А., Водоватов А.В. и др. Оптимизация низкодозового протокола сканирования органов грудной клетки в диагностике очагов по типу «матового стекла» с применением алгоритмов итеративных реконструкций. Лучевая диагностика и терапия. 2019; 4: 20–32. https://doi.org/10.22328/2079-5343-2019-10-4-20-32.Berkovich GV, Chipiga LA, Vodovatov AV, et al. Optimization of low-dose chest CT protocols for the evaluation of the ground glass nodules using different iterative reconstruction algorithms. Diagnostic Radiology and Radiotherapy. 2019; 4: 20–32 (in Russ). https://doi.org/10.22328/2079-5343-2019-10-4-20-32.Вишневская А.В., Кондратьев Е.В. Снижение эффективной дозы облучения при МСКТ-перфузии головного мозга с и спользованием итеративных реконструкций. Медицинская визуализация. 2013; 3: 41–51.Vishnevskaya AV, Kondratyev EV. Effective dose reduction in MSCT brain perfusion by using iterative reconstruction. Medical Visualization. 2013; 3: 41–51 (in Russ).Rampinelli C, Origgi D, Vecchi V, et al. Ultra-low-dose CT with model-based iterative reconstruction (MBIR): detection of ground-glass nodules in an anthropomorphic phantom study. Radiol Med. 2015; 120(7): 611–7. https://doi.org/10.1007/s11547-015-0505-5.Rampinelli C, Origgi D, Vecchi V, et al. Ultra-low-dose CT with model-based iterative reconstruction (MBIR): detection of ground-glass nodules in an anthropomorphic phantom study. Radiol Med. 2015; 120(7): 611–7. https://doi.org/10.1007/s11547-015-0505-5.Nakajo C, Heinzer S, Montandon S, et al. Chest CT at a dose below 0.3 mSv: impact of iterative reconstruction on image quality and lung analysis. Acta Radiol. 2016; 57(3): 311–7. https://doi.org/10.1177/0284185115578469.Nakajo C, Heinzer S, Montandon S, et al. Chest CT at a dose below 0.3 mSv: impact of iterative reconstruction on image quality and lung analysis. Acta Radiol. 2016; 57(3): 311–7. https://doi.org/10.1177/0284185115578469.Padole A, Singh S, Ackman JB, et al. Submillisievert chest CT with filtered back projection and iterative reconstruction techniques. AJR Am J Roentgenol. 2014; 203(4): 772–81. https://doi.org/10.2214/AJR.13.12312.Padole A, Singh S, Ackman JB, et al. Submillisievert chest CT with filtered back projection and iterative reconstruction techniques. AJR Am J Roentgenol. 2014; 203(4): 772–81. https://doi.org/10.2214/AJR.13.12312.Sun J, Zhang Q, Hu D, et al. Feasibility study of using one-tenth mSv radiation dose in young children chest CT with 80 kVp and model-based iterative reconstruction. Sci Rep. 2019; 9(1): 12481. https://doi.org/10.1038/s41598-019-48946-z.Sun J, Zhang Q, Hu D, et al. Feasibility study of using one-tenth mSv radiation dose in young children chest CT with 80 kVp and model-based iterative reconstruction. Sci Rep. 2019; 9(1): 12481. https://doi.org/10.1038/s41598-019-48946-z.Villanueva-Meyer JE, Naeger DM, Courtier JL, et al. Pediatric chest CT at chest radiograph doses: when is the ultralowdose chest CT clinically appropriate? Emerg Radiol. 2017; 24(4): 369–76. https://doi.org/10.1007/s10140-017-1487-5.Villanueva-Meyer JE, Naeger DM, Courtier JL, et al. Pediatric chest CT at chest radiograph doses: when is the ultralowdose chest CT clinically appropriate? Emerg Radiol. 2017; 24(4): 369–76. https://doi.org/10.1007/s10140-017-1487-5.Stranzinger E, Schindera S, Cullmann J, et al. Pediatric CT of the Lung: influences on image quality. Open J Radiol. 2013; 3(1): 45–50. https://doi.org/10.4236/ojrad.2013.31007.Stranzinger E, Schindera S, Cullmann J, et al. Pediatric CT of the Lung: influences on image quality. Open J Radiol. 2013; 3(1): 45–50. https://doi.org/10.4236/ojrad.2013.31007.Гомболевский В.А., Барчук А.А., Лайпан А.Ш. и др. Организация и эффективность скрининга злокачественных новообразований легких методом низкодозной компьютерной томографии. Радиология – практика. 2018; 1: 28–36.Gombolevsky VA, Barchuk AA, Laipan ASh, et al. Lung сancer screening with low-dose computed tomography: management and efficiency. Radiology – Practice. 2018; 1: 28–36 (in Russ).Гусамова Н.В. и др. Скрининг рака легкого методом НДКТ. Результаты за 2015–2017 годы КГБУЗ «Красноярский краевой клинический онкологический диспансер им. А.И. Крыжановского». В кн.: Современные достижения онкологии в клинической практике: материалы Всероссийской научно-практической конференции. Красноярск: РПФ «СМиК»; 2017: 210.Gusamova NV, et al. Lung cancer screening by NDCT. Results for 2015–2017 in Kryzhanovsky Krasnoyarsk Regional Clinical Oncological Dispensary. In: Current achievements of oncology in clinical practice: materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference. Krasnoyarsk; 2017: 210 (in Russ).Морозов С.П., Гомболевский В.А., Владзимирский А.В. и др. результаты первого года скрининга рака легкого с помощью низкодозной компьютерной томографии в Москве. Вопросы онкологии. 2019; 65(2): 224–33.Morozov SP, Gombolevsky VA, Vladzymyrskyy AV, et al. Low-dose computed tomography in Moscow for lung cancer screening (LDCT-MLCS): baseline results. Voprosy onkologii. 2019; 65(2): 224–33 (in Russ).Беркович Г.В., Водоватов А.В., Чипига Л.А., Труфанов Г.Е. Результаты апробации комплексной экспертной оценки качества КТ-изображений органов грудной клетки, полученных на низкодозовых протоколах сканирования с применением методов итеративных реконструкций. В кн.: Конгресс российского общества рентгенологов и радиологов: сборник тезисов конференции. СПб.: Санкт-Петербургская общественная организация «Человек и его здоровье»; 2021: 36–7.Berkovich GV, Vodovatov AV, Chipiga LA, Trufanov GE. Results of approbation of a comprehensive expert assessment of chest CT images quality obtained using low-dose scanning protocols with iterative reconstruction methods. In: Congress of the Russian Society of Radiologists and Radiologists: collection of conference abstracts. Saint Petersburg: Saint Petersburg Public Organization “Human and Health”; 2021: 36–7 (in Russ).Приказ Минздрава России от 13.03.2019 № 127н «Об утверждении порядка диспансерного наблюдения за больными туберкулезом, лицами, находящимися в контакте с источников туберкулеза, а также лицами с подозрением на туберкулез и излеченными от туберкулеза и признании утратившими силу пунктов 16–17 Порядка оказания медицинской помощи больным туберкулезом, утвержденного приказом Министерства здравоохранения Российской Федерации от 15 ноября 2012 г. № 932н». URL: https://base.garant.ru/72275106/ (дата обращения 14.02.2024).Order of the Ministry of Health of the RF dated March 13, 2019, No. 127n “On approval of the procedure for dispensary monitoring of tuberculosis patients, persons in contact with tuberculosis sources, as well as persons suspected of tuberculosis and cured of tuberculosis and invalidation of paragraphs 16-17 of the Procedure for providing medical care to tuberculosis patients, approved by the Order of the Ministry of Health of the RF dated November 15, 2012, No. 932n”. Available at: https://base.garant.ru/72275106/ (in Russ.) (accessed February 14, 2024).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.