Bildqualität und Dosis in der Digitalen Projektionsradiographie

Zusammenfassung

Ziel: Die vergleichende Darstellung der Abbildungseigenschaften verschiedener Speicherfoliengeräte und einer Flachdetektoranlage mit Film/Folienaufnahmen kann zu neuen Strategien des Qualitäts- und Dosismanagements führen, d. h. zu einer Optimierung von Bildqualität und Dosis in Abhängigkeit von der Untersuchungsmethode und der klinischen Fragestellung. Methode: Aufnahmen von einem CDRAD-Phantom, Handphantom, Abdomenphantom und Thoraxphantom wurden mit verschiedenen digitalen Systemen (Flachdetektor: Digital Diagnost [Philips]; Speicherfolien: ADC-70 [Agfa], ADC-Solo [Agfa], FCR XG 1 [Fuji])) und einem konventionellen System (HT 100 G/Ortho Regular [Agfa]) mit unterschiedlicher Spannung (50 kV, 73 kV, 109 kV) und unterschiedlichen Dosisklassen (200, 400, 800, 1600) angefertigt und vergleichend ausgewertet. Ergebnisse: Bei der Beurteilung der CDRAD-Aufnahmen liefert der Flachdetektor für jede Dosisstufe die höchste Kontrasterkennbarkeit, gefolgt vom FCR XG 1, ADC-Solo und ADC-70. Die vergleichende Beurteilung der Organphantome zeigt, dass der Flachdetektor bereits bei deutlich geringeren Dosiswerten den Speicherfolienaufnahmen und insbesondere der Film/Folienaufnahme als gleichwertig zugeordnet wurde. Schlussfolgerungen: Flachdetektorsysteme besitzen das größte Potenzial, bei hoher Bildqualität eine Reduktion der Dosis zu erreichen. Speicherfoliensysteme zeigen in Abhängigkeit von der Gerätegeneration ebenfalls eine deutliche Steigerung der Bildqualität. Die Möglichkeiten der Dosisreduktion sind im Vergleich zum Flachdetektor jedoch begrenzt.

Abstract

Purpose: Comparison of the imaging capabilities of storage phosphor (computed) radiography and flat plate radiography with conventional film-screen radiography to find new strategies for quality and dose management, i. e., optimizing imaging quality and dose depending on the imaging method and clinical situation. Materials and Methods: Images of a CDRAD-phantom, hand-phantom, abdomen-phantom and chest-phantom obtained with different exposure voltages (50 kV, 73 kV, 109 kV) and different speeds (200, 400, 800, 1600) were processed with various digital systems (flat plate detector: Digital Diagnost [Philips]; storage phosphors: ADC-70 [Agfa], ADC-Solo [Agfa], FCR XG 1 [Fuji]) and a conventional film-screen system (HT100G/ Ortho Regular [Agfa]). Results: The evaluation of CDRAD images found the flat plate detector system to have the highest contrast detectability for all dose levels, followed by the FCR XG 1, ADC-Solo and ADC-70 systems. Comparison of the organ-phantom images found the flat plate detector system to be equal to film-screen radiography and especially to storage phosphor systems even for low exposure doses. Conclusions: Flat plate radiography systems demonstrate the highest potential for high image quality when reducing the exposure dose. Depending on the system generation, the storage phosphor systems also show an improved image quality, but the possibility of a dose reduction is limited in comparison with the flat plate detector system.

Flachdetektor - Speicherfolie - Dosis - Bildqualität - Digitale Radiographie

Flat plate detector radiography - storage phosphor radiography - dose - image quality - digital radiography

Literatur

• 1 Busch H P. Digitale Projektionsradiographie: Technische Grundlagen, Abbildungseigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten.  Radiologe. 1999;  39 710-724
• 2 Reissberg S, Hoeschen C, Kästner A, Theus U, Fiedler R, Krause U, Döhring W. Erste klinische Erfahrung mit einem großformatigen Flächendetektorsystem bei Aufnahmen des peripheren Skelettsystems.  Fortschr Röntgenstr. 2001;  173 1048-1052
• 3 Heyne J P, Merbold H, Sehner J, Neumann R, Adler R, Freesmeyer M, Kaiser W A. Reduktion der Strahlendosis mittels Speicherfolienradiographie am Handskelett.  Fortschr Röntgenstr. 2000;  172 386-390
• 4 Hamers S, Freyschmidt J, Neitzel U. Digital Radiography with a large-scale electronic flat-panel detector vs. screen-film radiography: observer preference in clinical skeletal diagnostics.  Eur Radiol. 2001;  11 1753-1759
• 5 Busch H P, Bosmans H, Faulkner K, Peer R, Vano E, Busch S. Dose management with new digital imaging technique. European Radiology 2002: B-0561/Scientific paper
• 6 Neitzel U, Böhm A, Maack I. Comparison of low-contrast detail detectability with five different conventional and digital radiographic imaging systems.  SPIE Medical Imaging. 2000;  3981 31
• 7 Geijer H, Beckman K W, Andersson T, Persliden J. Image quality vs. radiation dose for a flat-panel amorphous silicon detector: a phantom study.  Eur Radiol. 2001;  11 1704-1709
• 8 Harrell G, Chotas M S, Carl E, Ravin M D. Digital Chest Radiography with a Solid-state Flat-Panel X-ray Detector: Contrast-Detail Evaluation with Processed Images Printed on Film Hard Copy.  Radiology. 2001;  218 679-682
• 9 Peer S, Neitzel U, Giacomuzzi S, Peer R, Gassner E, Steingruber I, Jaschke W. Comparison of low-contrast detail perception on storage phosphor radiographs and digital flat-panel detector images.  IEEE. 2001;  20-3 239-242
• 10 Ludwig K, Lenzen H, Kamm K F, Link M, Diederich S, Wormanns D, Heindel W. Performance of a flat-panel detector in detecting artificial bone lesions: Comparison with conventional screen-film and storage- phosphor radiography.  Radiology. 2002;  222 453-459
• 11 Okamura T, Tanaka S, Koyama K, Norihumi N, Daikokuya H, Matsuoka T, Kishimoto K, Hatagawa M, Kudoh H, Yamada R. Clinical evaluation of digital radiography based on an large-area cesium iodide-amorphous silicon flat-panel detector compared with screen-film radiography for skeletal system and abdomen.  Eur Radiol. 2002;  12 1741-1747
• 12 Strotzer M, Völk M, Wild T, Landenberg P, Feuerbach S. Simulated bone erosions in a hand phantom: detection with conventional screen-film technology vs. cesium iodide- amorphous silicon flat-panel detector.  Radiology. 2000;  215 512-515
• 13 Persliden J, Beckman K W, Geijer H, Andersson T. Dose-image optimisation in digital radiography with a direct digital detector: an example applied to pelvic examinations.  Eur Radiol. 2002;  12 1584-1588
• 14 Floyd C E, Warp R J, Dobbins J T, Chotas H G, Baydush A H, Vargas-Voracek R, Ravin C E. Imaging characteristics of an amorphous silicon flat- panel detector for digital chest radiography.  Radiology. 2001;  218 683-688
• 15 Hennigs S, Garmer M, Jaeger H J, Classen R, Jacobs A, Gissler H M, Christmann A, Mathias K. Digital chest radiography with a large-area flat-panel silicon X-ray detector: clinical comparison with conventional radiography.  Eur Radiol. 2001;  11 1688-1696
• 16 Kim T S, Im J G, Lee H J, Lee Y J, Kim S H, Kim S. Detection of Pulmonary Edema in Pigs: storage Phosphor versus Amorphous Selenium-based Flat-Panel-Detector Radiography.  Radiology. 2002;  223 695-701
• 17 Schaefer-Prokop C, Eisenhuber E, Fuchsjäger M, Puig S, Prokop M. Aktuelle Entwicklung auf dem Gebiet der digitalen Thoraxradiographie.  Radiologe. 2001;  41 230-239
• 18 Aufrichtig R. Comparison of low contrast detectability between a digital amorphous silicon and a screen-film based imagig system for thoracic radiography.  Medical Physics. 1999;  26-27 1349-1358
• 19 Hermann K A, Bonel H, Stäbler A, Kulinna C, Glaser C, Holzknecht N, Geiger B, Schätzel M, Reiser M F. Chest imaging with flat-panel detector at low and standard doses: comparison with storage phosphor technology in normal patients.  Eur Radiol. 2002;  12 385-390