La Photon Counting CT rappresenta la più recente innovazione tecnologica in radiodiagnostica: abbandonando i tradizionali detettori a integrazione di energia, basa il suo funzionamento sull’impiego di materiali semiconduttori, capaci di misurare e convertire direttamente in segnale elettrico, ogni singolo fotone X.
Questa tecnologia offre notevoli vantaggi, tra cui una risoluzione spaziale ultraelevata (Ultra High Res), una maggiore efficienza di dose e l’eliminazione del rumore elettronico.
Tuttavia, nella pratica clinica quotidiana del Tecnico Sanitario di Radiologia Medica, la modalità UHR pone un dilemma operativo: i detettori UHR presentano una copertura anatomica sull’asse z più stretta per singola rotazione del gantry (120 x 0.2mm) rispetto alla modalità standard (144×0.4mm).
Quando si esaminano distretti ampi come il torace o l’addome, il TSRM si trova a dover bilanciare la necessità di completare la scansione entro il tempo di un’apnea respiratoria, mantenendo allo stesso tempo una elevata risoluzione spaziale, anche in pazienti non collaboranti.
Per accelerare la scansione, la tentazione più immediata è quella di incrementare la velocità di scorrimento del lettino, aumentando il pitch (il rapporto tra l’avanzamento del lettino per rotazione e la collimazione totale del fascio X ), riducendo così il tempo complessivo di rotazione del gantry. Ma a quale costo?
Per valutare quantitativamente l’impatto della velocità di scansione sulla risoluzione spaziale, uno studio sperimentale condotto da Azimi e collaboratori su uno scannervPCCT, ha analizzato cinque distinte configurazioni di acquisizione elicoidale UHR (denominate da C1 a C5) impostate a 120 kVp.
Sono stati impiegati tre fantocci: un fantoccio con fili di tungsteno da 0,05 mm per misurare SSP e MTF, un fantoccio in resina stampato in 3D riproducente una matrice di vie aeree, e un fantoccio vascolare contenente stent venosi in immersi in una soluzione a base gel.
La configurazione più lenta (C1) impiegava la modalità Single Source UHR (pitch 0,85, tempo di rotazione 0,50 s, velocità lettino 40,8 mm/s, macchia focale da 0,4×0,4 mm e 136 mA), richiedendo un tempo complessivo di 9,80 secondi per coprire un volume di 40 cm.
Le configurazioni Flash UHR dual source (C2, C3 e C4) aumentavano progressivamente la velocità del lettino portando il tempo di rotazione a 0,25 s e il pitch a 1,00 (C2), 2,00 (C3) e 3,20 (C4), incrementando la corrente fino a 1023 mA e implementando macchie focali più grandi (0,6×0,7 mm in C3 e 0,8×1,1 mm in C4).
L’esposizione è stata mantenuta costante tra le diverse configurazioni, mentre i dati grezzi sono stati ricostruiti con spessori di strato pari a 0,2 mm e 0,4 mm, matrice 1024×1024, kernel Qr89u e livello di algoritmo iterativo QIR pari a 1 (valutando anche i livelli QIR off e 2).
I risultati di questo studio hanno dimostrato, in modo inequivocabile, che l’aumento della velocità di acquisizione provoca un severo degrado della risoluzione spaziale effettiva, a parità di parametri di ricostruzione.
A 0,2 mm di spessore, passando dalla configurazione lenta (C1) a quella più rapida (C5), il valore mediano dell’SSP è aumentato da 0,316 mm a 0,496 mm (un incremento del 57,0% del blurring sull’asse z), mentre la MTF20 è crollata da 2,870 lp/mm a 2,059 lp/mm (una perdita del 28,2% di nitidezza).
Nella pratica clinica, il TSRM deve adottare un approccio ragionato e orientato al task diagnostico specificamente richiesto. Di fronte a quesiti clinici che esigono elevata risoluzione spaziale (come lo studio delle vie aeree, o la valutazione delle maglie di uno stent coronarico) si rende necessario privilegiare configurazioni di acquisizione più lente a basso pitch (come C1 o C2), purché le condizioni del paziente consentano il mantenimento dell’apnea respiratoria.
Fonte: Azimi N, Lima JAC, Pourmorteza A. Acquisition Speed versus Spatial Resolution in Ultra-High-Resolution Photon-Counting CT: Phantom Study to Guide Protocol Development. Radiology. 2026;314(1):e26363713
