Tavşanlarda oluşturulan deneysel akut apandisit modelinde farklı düşük doz bilgisayarlı tomografi protokollerinin tanısal etkinliğinin değerlendirilmesi

Abstract

Tavşanlarda oluşturulan deneysel akut apandisit modelinde farklı tüp voltajı ve tüp akımı kombinasyonları ile elde olunan kontrastsız düşük doz BT (DDBT) protokollerinin görüntü kalitesi ve apendiksin görülebilirliği üzerine etkileri ile apandisit tanısındaki performanslarının karşılaştırılması amaçlandı. Cerrahi olarak 14 tavşanın apendiksleri ortalarından bağlanarak deneysel akut apandisit modeli oluşturuldu. Cerrahi öncesinde ve apandisit oluşturulmasını takiben 16. veya 24. saatlerde çok kesitli BT cihazı ile 90 kVp/25 mAs, 90 kVp/50 mAs, 120 kVp/25 mAs ve 120 kVp/50 mAs doz protokolleri kullanılarak abdomene yönelik kontrastsız DDBT incelemeleri yapıldı. Tüp voltajı ve akımı dışındaki parametreler tüm protokollerde sabitti. Dört farklı doz protokolünde elde olunan görüntüler, görüntü kalitesi, apendiksin görülebilirliği ve apandisit tanısındaki doğruluğu açısından değerlendirildi. Daha sonra tavşanlara apendektomi ve histopatolojik inceleme yapıldı. Apandisiti bağlanan tavşanların tümünde histopatolojik olarak apandisit doğrulandı. DDBT görüntülerinin görüntü kalitesi tüm doz protokollerinde kabul edilebilir ve iyi düzeyde olup, çok kötü veya kötü görüntü kalitesi saptanmadı. Çalışmamızda kullanılan en yüksek doz olan 120 kVp/50 mAs doz protokolüyle karşılaştırıldığında görüntü kalitesi 90 kVp/25 mAs doz protokolünde belirgin şekilde düştü (p<0.001). DDBT protokollerinin apandisit tanısındaki duyarlılığı, özgüllüğü ve doğruluğu 90 kVp/25 mAs doz ve 90 kVp/50 mAs için %100, %86, %92, 120 kVp/25 mAs ve 120 kVp/50 mAs için ise sırasıyla %100, %92, %96 bulundu (p>0.05). 90 kVp/25 mAs'da güven derecesi en düşük değerlendirildi. DDBT protokollerinin tanısal performansları ROC analizi ile karşılaştırıldığında eğri altında kalan alanda en düşük doz protokolünden en yüksek doz protokolüne sırasıyla 0.969, 0.980, 0.990 ve 0.990 bulundu (p>0.05). Apendiksin görülmesini etkileyen faktörler araştırıldığında yalnızca periçekal yağ dokusunun yeterliliği ile anlamlı bir korelasyon vardı (r=0.70 ve p=0.005). Radyasyon dozu 120 kVp/50 mAs doz protokolünde 79.9 ± 9.5 mGycm. 120 kVp/25 mAs'da 41.1 ± 4.8 mGycm, 90 kVp/50 mAs'da 34.3 ± 4.1 mGycm ve 90 kVp/25 mAs'da 18.2 ± 2.2 mGycm'di. 120 kVp/50 mAs doz protokolü ile karşılaştırıldığında 120 kVp/25 mAs'da ve 90 kVp/50 mAs'da doz sırasıyla %49 ve %57 daha az olmasına rağmen, apandisit görüntülenmesi ve apandisit tanısında tanısal performans etkilenmemiştir. 90 kVp/25 mAs'da ise %77 doz azaltılarak yeterli tanısal doğruluk sağlanmasına rağmen görüntü kalitesi belirgin şekilde azalmaktadır. Bu çalışmadaki bulgular, klinik muayene ve ultrasonografiyle kesin tanı konulamayan hastalarda kontrastsız DDBT tetkikinin yararlı olabileceğini göstermektedir.

The aim of this study was to compare the effect of different unenhanced low-dose CT (LDCT) protocols on image quality and visualization of appendix along with diagnostic performances of protocols in a rabbit model of acute appendicitis. Experimental acute appendicitis model was created surgically in rabbits by ligation of the appendix at midpoint. Before and at 16th or 24th hours after surgery, abdominal low dose CT was performed using 90 kVp/25 mAs, 90 kVp/50 mAs, 120 kVp/25 mAs, and 120 kVp/50 mAs dose protocols. All other parameters were kept constant other than tube voltage and tube current. Images acquired at four different LDCT protocols were evaluated for image quality, visibility of appendix along with diagnostic performances in the detection of appendicitis. All rabbits underwent appendectomy, and the specimens were examined histopathologically. Appendicitis was confirmed histopathologically in all rabbits in which appendices were ligated. Image quality was rated as acceptable or good in all LDCT protocols, without any case with substandard or poor image quality. When compared to 120 kVp/50 mAs dose protocol, the highest dose in our study, image quality was significantly reduced at 90 kVp/25 mAs dose protocol (p<0.001). Sensitivity, specificity and accuracy of LDCT protocols for diagnosis of acute appendicitis were 100%, 86%, 92% at 90 kVp/25 mAs and 90 kVp/50; mAs, and 100%, 92%, 96% at 120 kVp/25 mAs, and 120 kVp/50 mAs dose protocols, respectively. Confidence level was lowest at 90 kVp/25 mAs dose protocol. When diagnostic performances of LDCT protocols were analyzed with ROC curve, areas under the curve were 0.969, 0.980, 0.990, and 0.990 at 90 kVp/25 mAs, 90 kVp/50 mAs, 120 kVp/25 mAs, and 120 kVp/50 mAs dose protocols, respectively (p>0.05). When the factors influencing visualization of appendix were investigated, only the adequacy of pericecal fat tissue showed significant correlation (r=0.70, p=0.005). Radiation doses were 79.9 ± 9.5 mGycm at 120 kVp/50 mAs, 41.1 ± 4.8 mGycm at 120 kVp/25 mAs, 34.3 ± 4.1 mGycm at 90 kVp/50 mAs, and 18.2 ± 2.2 mGycm at 90 kVp/25 mAs dose protocols. Compared to 120 kVp/50 mAs dose protocol, 120 kVp/25 mAs and 90 kVp/50 mAs dose protocols achieved 49% and 57% dose reduction respectively without significant difference in the visualization and diagnosis of appendicitis. Although 90 kVp/25 mAs dose protocol achieved 77% dose reduction and sufficient diagnostic accuracy, the image quality was significantly deteriorated. Our results show that unenhanced low dose CT is a feasible technique in patients with suspected acute appendicitis having inconclusive clinical and sonographic findings.