Photon-counting computed tomography - clinical application in oncological, cardiovascular, and pediatric radiology.

BACKGROUND

 Photon-counting detector computed tomography (PCD-CT) is a promising new technology with the potential to fundamentally change workflows in the daily routine and provide new quantitative imaging information to improve clinical decision-making and patient management.

METHOD

 The contents of this review are based on an unrestricted literature search of PubMed and Google Scholar using the search terms "photon-counting CT", "photon-counting detector", "spectral CT", "computed tomography" as well as on the authors' own experience.

RESULTS

 The fundamental difference with respect to the currently established energy-integrating CT detectors is that PCD-CT allows for the counting of every single photon at the detector level. Based on the identified literature, PCD-CT phantom measurements and initial clinical studies have demonstrated that the new technology allows for improved spatial resolution, reduced image noise, and new possibilities for advanced quantitative image postprocessing.

CONCLUSION

 For clinical practice, the potential benefits include fewer beam hardening artifacts, a radiation dose reduction, and the use of new or combinations of contrast agents. In particular, critical patient groups such as oncological, cardiovascular, lung, and head & neck as well as pediatric patient collectives benefit from the clinical advantages.

KEY POINTS

  · Photon-counting computed tomography (PCD-CT) is being used for the first time in routine clinical practice, enabling a significant dose reduction in critical patient populations such as oncology, cardiology, and pediatrics.. · Compared to conventional CT, PCD-CT enables a reduction in electronic image noise.. · Due to the spectral data sets, PCD-CT enables fully comprehensive post-processing applications..

CITATION FORMAT

· Hagen F, Soschynski M, Weis M et al. Photon-counting computed tomography - clinical application in oncological, cardiovascular, and pediatric radiology. Fortschr Röntgenstr 2023; DOI: 10.1055/a-2119-5802.

HINTERGRUND

 Die Technologie der photonenzählenden Computertomografie (PCD-CT) hat Einzug in die klinische Praxis gehalten und wird erstmals in der klinischen Routine eingesetzt. Während die ersten Erfahrungen mit diesem Verfahren in bestimmten Patientengruppen gemacht werden, hat die Technologie das Potenzial, bestehende Arbeitsabläufe zu verändern und neue Möglichkeiten in der diagnostischen Bildgebung zu öffnen.

METHODE

 Der Inhalt dieser Übersicht basiert auf einer uneingeschränkten Literaturrecherche in den Datenbanken PubMed und Google Scholar unter der Verwendung der Suchwörter „Photon-Counting CT“, „Photon-Counting detector“, „spectral CT“, „Computed Tomography“ sowie auf den Erfahrungen der Autoren.

ERGEBNISSE

 Der grundlegende Unterschied zu den derzeit etablierten energieintegrierenden CT-Detektoren besteht darin, dass die PCD-CT die Zählung jedes einzelnen Photons auf Detektorebene ermöglicht. Basierend auf der identifizierten Literatur haben PCD-CT-Phantommessungen und erste klinische Studien gezeigt, dass die neue Technologie eine verbesserte räumliche Auflösung, ein reduziertes Bildrauschen, Potenzial zur erheblichen Dosisreduktion und neue Möglichkeiten für quantitative Bildnachbearbeitung ermöglicht.

SCHLUSSFOLGERUNG

 PCD-CT ist eine neuartige, innovative Technologie mit dem Potenzial, viele der derzeitigen Einschränkungen der CT-Bildgebung in der klinischen Praxis zu überwinden. Insbesondere kritische Patientengruppen, wie onkologische, kardiovaskuläre, pneumologische als auch pädiatrische Patientenkollektive profitieren von den klinischen Vorteilen.

KERNAUSSAGEN

  · Die PCD-CT wird erstmals in der klinischen Routine eingesetzt und ermöglicht in kritischen Patientenkollektiven, wie der Onkologie, Kardiologie, Pulmonologie und Pädiatrie eine signifikante Dosisreduktion.. · Im Vergleich zur herkömmlichen CT ermöglicht die PCD-CT eine Reduzierung des elektronischen Bildrauschens.. · Durch die spektralen Datensätze ermöglicht das PCD-CT vollumfängliche Nachbearbeitungs-Applikationen..

ZITIERWEISE

· Hagen F, Soschynski M, Weis M et al. Photon-counting computed tomography – clinical application in oncological, cardiovascular, and pediatric radiology. Fortschr Röntgenstr 2023; DOI: 10.1055/a-2119-5802.

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