W 5. Wojskowym Szpitalu Klinicznym w Krakowie uruchomiono przełomowy tomograf komputerowy z technologią zliczania fotonów. To dopiero drugie tego typu urządzenie w Polsce i jedno z najnowocześniejszych na świecie. Dzięki niezwykłej precyzji obrazowania, ograniczeniu dawki promieniowania i możliwościom analizy składu chemicznego tkanek, nowy tomograf otwiera zupełnie nowe możliwości diagnostyczne – zarówno w codziennej praktyce klinicznej, jak i w badaniach naukowych.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak działa technologia zliczania fotonów i czym różni się od klasycznej tomografii komputerowej.
- Dlaczego nowy tomograf w szpitalu wojskowym w Krakowie zapewnia dokładniejsze obrazowanie i mniejsze dawki promieniowania.
- Jakie zastosowanie kliniczne i naukowe ma tomografia spektralna i jak wspiera ją sztuczna inteligencja.
- W jaki sposób szpital wojskowy w Krakowie staje się nowoczesnym centrum medyczno-naukowym i partnerem międzynarodowych badań.
Przełomowa technologia zliczania fotonów
Nowy tomograf photon-counting to urządzenie, które wyznacza standardy przyszłości. Jak tłumaczy mgr inż. Paweł Banyś, pełnomocnik dyrektora ds. fizyki medycznej i technologii medycznej:
Dzięki rozdzielczości, która jest trzykrotnie wyższa jesteśmy w stanie rozróżnić nawet te tkanki i struktury, które mają podobny współczynnik osłabienia promieniowania, czyli które do tej pory w obrazowaniu wyglądały podobnie. W przypadku obrazowania wieloenergetycznego widzimy dokładnie różnicę. Nową techniką obrazowania w przypadku zmian onkologicznych są także mapy jodu, które stanowią nowa jakość w obrazowaniu tomograficznym.
Technologia zliczania fotonów opiera się na wykorzystaniu w tomografie nowego rodzaju detektora zbudowanego z kryształów tellurku kadmu. Krystaliczny detektor rejestruje bezpośrednio każdy foton promieniowania rentgenowskiego i jego energię, zamiast przekształcać go w światło widzialne, jak w przypadku konwencjonalnego obrazowania TK. Dzięki temu obraz pozbawiony jest zakłóceń (tzw. szumu elektronicznego) i dostarcza informacji, które do tej pory były niedostępne. Zliczając energię fotonów padających na detektor uzyskujemy tzw. informację spektralną, która pozwala na charakteryzację tkanki. Innymi słowy, lekarze otrzymują wgląd nie tylko w anatomię, ale także w funkcjonowanie ludzkiego ciała.
Lepszy obraz przy mniejszym promieniowaniu
Jednym z największych atutów nowego urządzenia jest zmniejszenie dawki promieniowania nawet o 50% w porównaniu z konwencjonalnymi tomografami.
Mniejsza dawka, redukcja artefaktów od elementów metalowych, możliwość rozróżnienia kamieni nerkowych, obrazowanie ścięgien czy bardzo małych zmian w płucach – to tylko niektóre z możliwości, jakie daje nam to urządzenie – wylicza mgr inż. Paweł Banyś.
Prof. Maciej Krupiński z Katedry Diagnostyki Obrazowej Uniwersytetu Andrzeja Frycza-Modrzewskiego w Krakowie podkreśla:
Ten aparat jest po prostu dokładniejszy. Obrazowanie spektralne, wieloenergetyczne pozwala bowiem nie tylko na ocenę występowania zmiany patologicznej, ale także umożliwia dokładnie scharakteryzować jej strukturę, co umożliwia lepsze planowanie leczenia, także zabiegowego.
Diagnostyka, która umożliwia przewidywanie
W połączeniu ze sztuczną inteligencją, tomograf photon-counting staje się narzędziem nie tylko diagnostycznym, ale predykcyjnym. Jak przypomina prof. Bartłomiej Guzik, dyrektor szpitala, badania prof. Charalambosa Antoniadesa z Uniwersytetu Oksfordzkiego wykazały, że stan zapalny w tkance tłuszczowej otaczającej tętnice wieńcowe może zwiastować zbliżający się zawał nawet z 90% skutecznością, nawet kilka lat przed jego wystąpieniem.
Z analiz opublikowanych w The Lancet wynika, że płytki miażdżycowe otoczone „zapalną” tkanką tłuszczową są znacznie bardziej podatne na pęknięcie, a więc niebezpieczniejsze niż zwężenia o podobnym stopniu, ale pozbawione tego stanu zapalnego. Wskaźnik FAI (Fat Attenuation Index), opracowany przez oksfordzkich badaczy, umożliwia jego ocenę w oparciu o dane z badań angio-TK, które następnie są analizowane przez algorytmy AI.
Co istotne, włączenie tego wskaźnika do praktyki klinicznej doprowadziło do zmiany decyzji terapeutycznych aż w 45% analizowanych przypadków, a tym samym pozwoliło zapobiec ponad 20% zawałów serca i ograniczyć liczbę udarów mózgu i zgonów o 8%. Sztuczna inteligencja potrafi bowiem zauważyć subtelne zmiany niewidoczne dla ludzkiego oka – dzięki czemu diagnostyka staje się bardziej spersonalizowana, a działania profilaktyczne można podejmować znacznie wcześniej.
To narzędzie przyszłości, które mamy nadzieję, umożliwi przeskanowanie pacjentów, którzy nie mają choroby niedokrwiennej serca, nie mają nawet czynników ryzyka, ale mają wysoki stan zapalny. FAI pozwala na zweryfikowanie tego stanu zapalnego w rejonie otaczającym naczynie, a to właśnie ten stan zapalny sugeruje rozwój miażdżycy i w przyszłości zawał, co udowodnili naukowcy z Oksfordu z prof. Charalambosem Antoniadesem na czele – tłumaczy prof. Bartłomiej Guzik, kardiolog, dyr. 5 Wojskowego Szpitala Klinicznego w Krakowie.
Co istotne, szpital w Krakowie nawiązał współpracę z prof. Antoniadesem, który będzie szkolił zespół i wspierał wdrożenie tej innowacyjnej technologii.
Nauka, multidyscyplinarność i rozwój
Nowy tomograf umożliwi prowadzenie badań klinicznych, które mogą doprowadzić do wyeliminowania niektórych procedur diagnostycznych i znaczącego skrócenia czasu leczenia.
Chodzi o to, by zmniejszyć ryzyko ewentualnych powikłań, przyspieszyć diagnostykę i ograniczyć w większym stopniu ingerencję w narządy w trakcie diagnostyki – wyjaśnia dr n. med. Tomasz Puto, kierownik Klinicznego Ośrodka Diagnostyki Obrazowej.
Jak podkreśla prof. Krupiński:
Medycyna przyszłości nie jest medycyną ograniczoną do obrazowania pod kątem występowania zmian. Zmierza natomiast w kierunku predykcji. Tylko, żeby ona była skuteczna musimy mieć do dyspozycji jak najlepszą jakość danych. A ten aparat zapewnia najlepszą jakość danych.
Współpraca z uczelniami technicznymi, lekarzami, inżynierami oraz środowiskiem akademickim ma pozwolić na rozwój aplikacji wykorzystujących potencjał nowego urządzenia.
Szpital wojskowy jako nowoczesny ośrodek medyczno-naukowy
Tomograf został sfinansowany z Krajowego Planu Odbudowy i Zwiększania Odporności w ramach działań na rzecz rozwoju onkologii. To kolejne ogniwo w strategii rozwoju szpitala przy ul. Wrocławskiej, który już wcześniej wzbogacił się o robota chirurgicznego, angiograf czy mobilny aparat USG.
Tomograf zliczający fotony to kolejny przykład i dowód na to, jak poważnie podchodzimy do koncepcji przekształcenia szpitala wojskowego w nowoczesny, liczący się w kraju i za granicą duży ośrodek medyczno-naukowy – podkreśla prof. Bartłomiej Guzik.
Armia to także szpitale wojskowe
Szpitale wojskowe funkcjonują w ramach systemu państwowej służby zdrowia. 97 % procent pacjentów szpitala przy ul. Wrocławskiej to cywile. Nie tylko z Krakowa czy z Małopolski. Leczą się tu ludzie z całego kraju. Placówki muszą być jednak przygotowane na każdą możliwość. Także na klęski żywiołowe, katastrofy i zdarzenia masowe, zagrożenie terroryzmem oraz konflikty zbrojne.
Bardzo dziękuję wszystkim, którzy pracują i służą w Szpitalu Wojskowym w Krakowie. Dziękuję za to, że rozwijacie ten ośrodek – zarówno pod względem infrastruktury, jak i w poszukiwaniu najnowocześniejszych rozwiązań w medycynie. Za każdą pomoc niesioną pacjentom oraz za budowanie potencjału Wojska Polskiego – składam Wam wszystkim serdeczne podziękowania – zaznaczył wicepremier W. Kosiniak-Kamysz podczas spotkania z kadrą 5. Wojskowego Szpitala Klinicznego.
Jak również dodał:
Potrzebujemy medycyny pola walki, potrzebujemy Wojsk Medycznych, które zostały w tym roku powołane. Kraków jest siedzibą ich dowództwa, to ogromna odpowiedzialność i szansa. Pole walki się zmienia, a wojna w Ukrainie pokazuje, jak ważne są szybkie decyzje, nowoczesna medycyna i przygotowanie żołnierzy. Dlatego powstaje Legion Medyczny, do którego zapraszamy lekarzy, pielęgniarki, ratowników i wszystkich pracowników ochrony zdrowia, także cywilnych. Nie każdy musi składać przysięgę wojskową, ale każdy może służyć Ojczyźnie w czasie kryzysu. Zapraszam również do udziału w dobrowolnym szkoleniu obronnym. Ponad 15 tysięcy osób zgłosiło się w ciągu kilku dni. To cztery kursy: podstaw obronności, medyczny, cyberhigieny i przetrwania. Każdy może wybrać, w czym chce się doskonalić. Odtwarzamy także tradycję przedwojennych szkół podchorążych, również w Krakowie. Każdy student uczelni cywilnej, który zdecyduje się na taką ścieżkę, otrzyma stypendium 1000 zł miesięcznie przez 3 lata. To inwestycja w przyszłość, w edukację i służbę Ojczyźnie.
Główne wnioski
- Szpital wojskowy w Krakowie jako drugi w Polsce wdrożył tomograf zliczający fotony, który zapewnia rozdzielczość 0,2 mm oraz informację spektralną – umożliwiając diagnozowanie wcześniej niewidocznych zmian.
- Nowoczesna technologia pozwala zredukować dawkę promieniowania nawet o 50%, poprawia jakość obrazowania przy implantach i umożliwia ocenę składu chemicznego tkanek.
- Sprzęt umożliwia prowadzenie badań klinicznych, których celem jest m.in. wyeliminowanie zbędnych procedur oraz precyzyjna predykcja chorób sercowo-naczyniowych dzięki współpracy z naukowcami z Oksfordu.
- Integracja AI i tomografii spektralnej otwiera nowy etap w diagnostyce – umożliwiając ocenę stanu zapalnego tkanek i przewidywanie ryzyka zawału serca z 90% skutecznością, co potwierdziły badania prof. Charalambosa Antoniadesa.
Źródło:
- Informacja prasowa
