Vol. 19 -Issue 21 – Page 20
‘Beperkt door lichaamsgewoonten’
Dertig procent van de Amerikaanse volwassenen wordt als zwaarlijvig beschouwd. Amerika’s zwaarlijvigheidsepidemie veroorzaakt gecompromitteerde beeldkwaliteit en belast beeldvormingssystemen
Door Sarah Long
Obesitas is meer dan een cosmetisch probleem. Dat is een les die veel ziekenhuizen leren nu ze investeren in grotere operatietafels, rolstoelen, bedden en andere apparatuur om plaats te bieden aan de 30 procent van de Amerikaanse volwassenen die door de Centers for Disease Control and Prevention (CDC) als zwaarlijvig wordt geteld.
De beeldvorming voelt ook de druk. In de radiologie hebben zwaarlijvige patiënten die niet in de apparatuur passen een rimpeleffect van negatieve gevolgen veroorzaakt, variërend van een groeiende achterstand van patiënten tot niet-sluitende diagnostische beeldvormingsonderzoeken.
Overtollig vet, dat de beeldkwaliteit in gevaar brengt, vereist vaak verdere tests en een langere opnameduur. Het belast ook beeldvormingsapparatuur door een hoger vermogen en snellere doorbranding van onderdelen, zoals röntgenbuizen.
De obesitasepidemie belemmert bovendien in toenemende mate het vermogen van radiologen om deze medische aandoeningen bij patiënten te diagnosticeren en te behandelen met behulp van echografie, röntgenstralen, CT, MRI en zelfs mammografie.
Mensen worden als obesitas beschouwd bij een body mass index (BMI) van 30 of hoger, waarbij ze ongeveer 30 pond meer wegen dan hun ideale gewicht. Degenen met een BMI van 40 of hoger worden beschouwd als extreem zwaarlijvig, gedefinieerd als ten minste 100 pond overgewicht.
Vele ernstige medische aandoeningen zijn gekoppeld aan obesitas, waaronder diabetes type 2, hartaandoeningen, hoge bloeddruk, beroerte en verschillende vormen van kanker.
Quantifying the problem
Volgens de CDC is obesitas in de afgelopen 20 jaar dramatisch toegenomen, een feit Raul N. Uppot, MD, een stafradioloog van het Massachusetts General Hospital (MGH), heeft dit gekwantificeerd voor de beeldvormingswereld.
Om te kwantificeren hoe obesitas de kwaliteit van diagnostische beeldvorming beïnvloedt, beoordeelden Dr. Uppot en collega-onderzoekers alle radiologie-onderzoeken die tussen 1989 en 2003 in het MGH werden uitgevoerd.
Het team bekeek ongeveer 5 miljoen radiologieverslagen, op zoek naar de woorden “beperkt door lichaamsbouw,” een term die radiologen gebruiken voor onovertuigende tests als gevolg van obesitas.
Obesitas verdubbelde het aantal onovertuigende diagnostische beeldvormingsonderzoeken over een periode van 15 jaar, concludeerden de onderzoekers in een studie die in het augustusnummer van Radiology staat.
Toen in 1989 0,10 procent van de onduidelijke onderzoeken te wijten was aan de grootte van de patiënt, was dit aantal in 2003 gesprongen tot 0,19 procent, ondanks de vooruitgang in beeldvormingstechnologie, zei Dr. Uppot, wat sterk correleert met de toename van obesitas in Massachusetts van 9 procent in 1991 tot 16 procent in 2001.
De onderzoekers keken vervolgens naar elke modaliteit in elk jaar. In 2003 was de modaliteit die de meeste problemen opleverde bij het stellen van een diagnose abdominale echografie (1,90 procent), gevolgd door röntgenfoto’s van de borst (0,18 procent), abdominale CT, abdominale röntgenfoto’s, borst CT en MRI (alle anatomische regio’s inbegrepen).
“In de dagelijkse praktijk begin je een probleem te zien in de beeldvorming bij gewichten zo laag als 250 tot 300 pond.” zei Dr. Uppot. “Dat is geen overweldigend gewicht en niet iedereen die 250 pond weegt heeft problemen. Maar naarmate het gewicht toeneemt, worden de problemen steeds erger.”
Te veel vet maakt het bijvoorbeeld moeilijk om een goedaardige vleesboomtumor te onderscheiden van eierstokkanker of om een foetus goed te onderzoeken.
Voor onderzoeken die stralingsblootstelling vereisen, zoals röntgenfoto’s en CT, kan het vermogen op standaardmachines worden verhoogd in een poging om een beeld van hogere kwaliteit te verkrijgen. Dit leidt echter tot een ongewenste toename van de stralingsdosis.
Onvolledige onderzoeken in verband met zwaarlijvigheid kunnen ook leiden tot ernstige gevolgen, zoals een verkeerde diagnose of het helemaal niet stellen van een diagnose.
Ultrasound en röntgen
Ultrasound is de modaliteit die het meest wordt beïnvloed door obesitas, omdat dikke vetlagen barrières vormen voor de penetratie van de bundel, wat resulteert in een verslechterde beeldkwaliteit, zei Levon Nazarian, MD, hoogleraar radiologie aan de Thomas Jefferson University in Philadelphia.
Bij echografie hangt de resolutie van het beeld af van de frequentie, maar hogere frequenties dringen niet zo goed door in het lichaam, zei Dr. Nazarian. Hoe groter het lichaam, hoe meer de straal wordt verstrooid.
“Het is moeilijker om te vinden wat je zoekt en moeilijker om een scherp beeld te krijgen,” zei hij.
Het is ook moeilijker voor de sonograaf.
John Dlugosz, RDMS, zei dat sonografen de sonde zo dicht mogelijk bij de structuur willen hebben die ze in beeld willen brengen. Overmatig vet betekent dat ze dieper in de huid moeten duwen.
“Je voelt het in je schouder, pols en elleboog,” zei Dlugosz. “Er is een cumulatief effect als je voortdurend zwaarlijvige patiënten scant. Je wordt sneller moe.”
Dlugosz schatte dat bijna 50 procent van de patiënten die hij elke dag scant zwaarlijvig is.
Harmonic imaging, een instrument waarmee ultrasone stralen met hogere frequenties kunnen worden verzonden, is rondgebazuind als een mogelijke oplossing voor de beeldvorming van bariatrische patiënten. Toshiba America Medical Systems heeft daarom uitgebreide differentiële weefselharmonische beeldvorming toegevoegd aan zijn Aplio XV-pakket. De upgrade biedt een verbeterde beeldresolutie en stelt gebruikers in staat om zwaardere patiënten te scannen dankzij de betere weefselpenetratie.
Dr. Nazarian heeft echter twijfels over hoeveel harmonische beeldvorming zal helpen.
“Uiteindelijk is het moeilijk voor mij om me voor te stellen hoe het kan worden geoptimaliseerd bij grotere patiënten,” zei hij. “De beste oplossing die ik kan zien is om gewicht te verliezen.”
Een soortgelijk fenomeen is aan het werk met röntgenfoto’s, waar technologen kunnen helpen het probleem te verzachten door de ontwikkelingssnelheid te verhogen na het maken van de film en door beelden in kwadranten te maken, omdat afzonderlijke beelden vaak onvoldoende zijn voor grote patiënten.
Siemens Medical Solutions heeft het gemakkelijker gemaakt voor bariatrische patiënten om in de machine te passen met de release van zijn AXIOM Luminos TF, een fluoroscopiesysteem met een brede tafel en een hoge gewichtslimiet.
Het systeem kan tot 600 pond ondersteunen in de vergrendelde horizontale positie en 500 pond met tafelbeweging.
CT en MRI
CT en MRI doen het goed in termen van beeldvorming van zwaarlijvige mensen, zolang ze in de apparatuur passen, zei Dr. Uppot.
Maar veel CT- en MRI-machines hebben gewichtsbeperkingen van de beeldvormingstafel en de grootte van de gantry of booropening. Standaard CT-tafels zijn geschikt voor patiënten tot 450 pond, en MRI-machines zijn geschikt voor patiënten tot 350 pond.
“Er is een gevaar van artefacten als gevolg van ruis, beam hardening artefact, wanneer het lichaam van de patiënt het gezichtsveld overschrijdt, of near field artefact wanneer het lichaam van de patiënt de boring raakt,” zei Dr. Uppot, die een artikel schreef dat zal worden gepubliceerd in het februarinummer van het American Journal of Roentgenology over wat radiologen kunnen doen om de beeldkwaliteit op de huidige apparatuur te verbeteren.
“Elke modaliteit wordt anders beïnvloed en elk heeft een andere oplossing,” zei hij. “We willen laten zien wat radiologen kunnen doen om de beeldkwaliteit te verbeteren.”
CT-protocollen moeten worden afgestemd op zwaarlijvige patiënten door de beeldvormingsparameters aan te passen. Voor CT kunnen de mAs, kVp, totale scantijd en contrastvolume worden aangepast om grote patiënten beter in beeld te brengen.
Repositionering kan ook helpen verhardingsartefacten te vermijden die ontstaan wanneer een zwaarlijvige patiënt de gantry raakt of het gezichtsveld overschrijdt.
“De hoeveelheid straling die wordt gebruikt op zwaarlijvige mensen is niet enorm hoger, maar omdat je incrementele verhogingen hebt, is er een verhoogde blootstelling,” zei hij.
Nieuwere apparatuur heeft geholpen bij het verbeteren van het scan- en reconstructieveld van weergaven. GE Healthcare, Philips Medical Systems, Siemens en Toshiba bieden allemaal CT’s met een grote boring en een opening van 80 centimeter of meer. Hogere tafelgewichten tot 650 pond zijn ook op de markt gekomen. Siemens heeft ook een dual-source CT geïntroduceerd met meer energie om door de patiënt heen te dringen.
“Iedereen ziet dat dit een probleem is dat moet worden aangepakt,” zei Dr. Uppot. “Als ziekenhuizen hun routinematige upgrades van beeldvormingsapparatuur overwegen, moeten zwaarlijvigheid en beeldvormingsapparatuur die is ontworpen om grotere patiënten tegemoet te komen, nu een factor zijn die ze moeten overwegen bij de aankoop.”
Als senior CT clinical education specialist voor Siemens, zei James Swartz, BS, RT(R)(CT), dat beeldvorming van zwaarlijvige patiënten een onderwerp is dat vaak ter sprake komt.
Met een 82-centimeter grote gantryboring en 82-centimeter uitgebreid gezichtsveld, kan Siemens ‘Somatom Sensation Open patiënten met een gewicht tot 615 pond accommoderen, maar technologen moeten nog steeds de juiste massawaarden en technieken bepalen om de beste resultaten te krijgen.
“Er zijn veel situaties waarin de studie ondergepenetreerd is en de radioloog het beeld niet kan lezen omdat er te veel verstrooiing was,” zei Swartz. “Je kunt geen onderscheid maken tussen organen of vertellen of er een nieuw ziekteproces is.”
In MR, waar bariatrische patiënten meestal niet in een gesloten magneet met hoog veld passen, heeft Siemens gereageerd met het eerste 1,5 tesla MRI-systeem met open boring in de industrie.
De Magnetom Espree biedt meerdere voordelen ten opzichte van verticale veldmagneten, volgens Siemens-marketingmanager Anne Sheehan. De Espree biedt een 550-pond tafelgewicht limiet, die gelijk is aan of meer dan elke verticale veld open. De open boring diameter van 70 centimeter biedt 10 centimeter meer verticale ruimte dan verticale veldopeningen, zei Sheehan.
De 1,5 tesla magneet biedt tot vier keer meer signaal-ruis voor zwaarlijvige patiënten, wat een betere beeldkwaliteit en kortere onderzoekstijden betekent.
“Nu kunnen obese patiënten high-end toepassingen krijgen die niet goed of helemaal niet worden gedaan op low-field, verticale magneten, zoals spectroscopie, cardiale, borstbeeldvorming en perifere runoffs,” zei Sheehan.
Dr. Uppot was het ermee eens dat de 1,5 tesla-magneet resulteert in een beeld van hogere kwaliteit.
“Veel instellingen die deze machine hebben geïnstalleerd, zijn de facto plaatsen geworden waar obese patiënten worden afgebeeld,” zei hij.
Er zijn ook voordelen voor technologen.
Lichtgewicht spoelen maken eenvoudige positionering op grote patiënten mogelijk en de gebruikersinterface maakt virtuele centrering mogelijk, als de patiënt niet helemaal juist is gepositioneerd.
Mammografie
Mammografie wordt meestal niet beïnvloed door de kenmerkende beeldvormingscomplicatie van verzwakking van obesitas, maar het comprimeren en herpositioneren van grote, vette borsten kan een uitdaging zijn.
Een rapport van onderzoekers aan de University of Washington School of Medicine werd gepubliceerd in de Archives of Internal Medicine in 2004. Het ontdekte dat zwaarlijvige vrouwen meer dan 20 procent meer kans hadden op vals-positieve mammografieresultaten in vergelijking met vrouwen met ondergewicht of een normaal gewicht.
Overgewicht en zwaarlijvige vrouwen hadden ook meer kans om te worden teruggeroepen voor aanvullende tests na correctie voor variabelen zoals leeftijd en borstdichtheid, vond de studie.
Het bereiken van een normaal gewicht kan de screeningmammografieprestaties verbeteren, concludeerden de onderzoekers.
Conclusie
Zorgverleners zijn het er in het algemeen over eens dat de kosten van de gezondheidszorg nieuwe niveaus bereiken, deels gedreven door de noodzaak van ziekenhuizen en beeldvormingsafdelingen om te investeren in nieuwe technologie en apparatuur om grotere patiënten tegemoet te komen.
“Dit is iets waar elke radioloog de afgelopen 10 jaar mee te maken heeft gehad, maar nu is het een kwestie geworden waarover kan worden gesproken omdat er objectieve informatie is,” zei Dr. Uppot. “Dit is een belangrijk onderwerp voor radiologen die willen weten wat ze moeten doen om hun patiënten te helpen.”
Sarah Long is een in New England gevestigde freelance schrijfster. Ze is te bereiken op [email protected].