Applicazione della dual energy computed tomography (DECT) per la riduzione degli artefatti metallici nelle protesi d'anca

Gli artefatti metallici causati dalle protesi d’anca possono degradare notevolmente la qualità delle immagini tomografiche. Il modo in cui queste influiscano sull’immagine dipende dalla loro dimensione, geometria e materiale. Questo lavoro, svolto presso il Laboratorio di Tecnologia Medica dell’Istituto Ortopedico Rizzoli, si focalizza su due obiettivi primari: la realizzazione di un fantoccio che possa contenere al suo interno una protesi d’anca primaria e la valutazione dell’efficacia della Dual-Energy CT e dell’algoritmo Smart MAR combinato con essa nella riduzione degli artefatti metallici nell’imaging delle protesi d’anca. L’obiettivo è quello di valutare quale sia l’impianto protesico che induce meno artefatti e il protocollo di ottimizzazione ideale al variare del materiale. Per quanto riguarda il fantoccio, questo è stato progettato in maniera che potesse contenere qualsiasi geometria, accoppiamento e dimensione della protesi d’anca primaria. Riguardo al secondo obiettivo, dopo aver scansionato il fantoccio simulando diversi casi di impianto monolaterale e un caso di bilaterale, si sono usati due approcci complementari per valutare la severità degli artefatti e la loro riduzione dopo l’applicazione di queste tecniche. Nel primo si sono confrontati numero CT, rumore e SNR di ROI affette da artefatti metallici severi sia per le immagini virtuali monocromatiche che per quelle combinate con Smart MAR. Nel secondo sono stati analizzati i conteggi degli artefatti severi e lievi per le diverse densità che simulano i tessuti attorno alla protesi. Lo studio ha dimostrato che generalmente le sole ricostruzioni monoenergetiche non riducono sufficientemente gli artefatti metallici severi causati da grandi impianti ortopedici. Inoltre, si è visto che il titanio è il materiale che induce meno artefatti severi e che per migliorare la qualità dell’immagine bisognerebbe applicare un protocollo diverso a seconda del materiale protesico.