Einfluss einer materialspezifischen Kontrast-Zu-Rausch-Verhältnis-gesteuerten Belichtungsautomatik in der Angiografie auf die Bildqualität und Strahlenexposition

Zielsetzung Ziel dieser Phantomstudie war es, das Potential einer materialspezifischen Kontrast-zu-Rausch-Verhältnis (CNR) basierten Belichtungsautomatik (CEC) mit einer regulären Detektordosis-basierten Belichtungsautomatik (DEC) in Hinblick auf die Bildqualität und Strahlenexposition zu evaluieren.

Material und Methoden Es wurde ein 3D-Testobjekt mit Eisen- (Fe), Tantal- (Ta) und Platinfolien (Pt) sowie Kammern gefüllt mit Iod (J) , Barium (Ba) und CO2 (Gas) entwickelt und gedruckt. Das Testobjekt wurde in einem Stapel aus Plexiglas- und Aluminiumplatten platziert, um eine patientenäquivalente Dicke (PET) von 2,5-40cm zu simulieren. Die Akquisition der Bilder erfolgte mittes Fluoroskopie (FL) und digitaler Radiografie (DR) mit materialspezifischer CEC und 3 DEC Protokollen mit verschiedenen Dosisstufen an einem Angiografiesystem, bei welchem beide Regelungen implementiert waren. Für ähnliche CNR Werte von CEC und DEC wurde die Eintritts-Luft-Kerma am Referenzpunkt(RAK) verglichen und die mögliche Dosisersparnis abgeschätzt.

Ergebnisse Die höchsten Einsparungen bei der Strahlenexposition wurden für die materialspezifische Bildgebung von Pt, Ta, und Gas erreicht. Für Pt betrug die maximale Reduktion der RAK 83% für Fl und 93% für DR bei 30cm PET. Vergleichbare Reduktionen der RAK wurden für Ta (FL 27.5cm: 84% , DR 32.5cm: 86%) und Gas (DR 30cm: 87%) erreicht. Diese Dosisersparnisse verringerten sich für niedrigere und höhere PET. Für Ba, Fe, und J wurden hohe Dosisreduktionen (FL 33-55%, DR 47-55%) für die niedrigste PET beobachtet. Diese verringerten sich auf nahezu 0% bei 20-25 cm, stiegen dann stark (FL 20-40%, DR 46-57%) bei 27.5-30 cm an und fielen dann bei höheren PET wieder ab.

Schlußfolgerungen Die materialspezifische CEC bietet ein beträchtliches Einsparpotential der Strahlenexposition im Vergleich zur DEC. Insbesondere junge Patienten könnten bei den häufig komplexen Embolisationen mit tantalhaltigem Embolisationsmaterial in Hinblick auf die Strahlenexposition profitieren.