Dosisautomatik bei der Mehrzeilenspiral-CT: Phantommessungen und klinische Ergebnisse

Zusammenfassung

Ziel: Die Möglichkeit der Dosisreduktion durch eine Dosisautomatik bei der Mehrzeilenspiral-CT sollte untersucht werden. Methode: Die Studie wurde an einem Sensation 4 mit Zusatzsoftware durchgeführt. Diese Prototyp-Implementierung analysiert in dem digitalen Übersichtsradiogramm den axialen Verlauf der Röntgenschwächung im lateralen und sagittalen Strahlengang. Anhand dieser Schwächungsinformation wird der mA-Wert jedes einzelnen Röhrenumlaufs bestimmt. Zusätzlich wird der Röhrenstrom während eines Umlaufs moduliert. Zunächst wurden Messungen an einem ovalen, mehrstufigen Wasserphantom durchgeführt, um die Wirksamkeit der Methode in Bezug auf Dosiseinsparung und Bildqualität nachzuweisen. In einer Patientenstudie (n = 26) wurden in vier Scanregionen die Dosis und die Bildqualität von Untersuchungen mit Dosisautomatik ausgewertet und mit Untersuchungen, die mit konstantem Röhrenstrom (Erwachsene) bzw. einem gewichtsadaptierten Standardprotokoll (Kinder) durchgeführt wurden, verglichen. Die Bildqualität wurde im Konsensus als gut, befriedigend oder schlecht bewertet. Ergebnisse: Durch die Anpassung des Röhrenstroms konnte die Variation des Rauschens innerhalb eines Spiralscans wie auch innerhalb einer Scanregion im Patientenkollektiv signifikant herabgesetzt werden. Die mAs-Werte ließen sich je nach Organbereich zwischen 31 und 66 % bei Kindern (Mittelwert 44 %) und zwischen 35 und 64 % bei Erwachsenen (Mittelwert 53 %) reduzieren. Dabei konnte die Bildqualität in Regionen mit hoher Schwächung durch die Dosisautomatik verbessert werden, in Regionen mit geringer Schwächung mindert sie die Dosisautomatik nicht. Schlussfolgerung: Durch Dosisautomatik und Röhrenstrommodulation kann die Dosis in der MSCT bei gleicher oder verbesserter Bildqualität deutlich reduziert werden.

Abstract

Purpose: To investigate the potential of dose reduction in multislice spiral CT (MSCT) with automatic exposure control. Materials and Methods: The study was performed on a Sensation 4 multislice scanner. This prototype implementation analyzed the distribution of the attenuation along the z-axis in the lateral and sagittal directions of the digital radiogram. Depending on this distribution of the attenuation, the tube current (mA) is defined for every tube rotation. In addition, the tube current was modulated during each tube rotation. First, a three step oval water phantom was measured to evaluate the potential of this method with respect to dose reduction and image quality. In a patient study (n = 26), four different scan regions (shoulder, thorax, abdomen, pelvis) were examined and dose (mAs) and image quality evaluated in comparison to examinations with a standard protocol for these regions in adults and a weight-adjusted standard protocol in children. The image quality was classified in consensus as good, sufficient and poor image quality. Results: By adapting and modulating the tube current, we substantially reduced the variation of noise in one spiral scan and in one scan region of our patient collective. The dose (average mAs) was reduced by 31 % to 66 % in children (mean 44 %) and between 35 % and 64 % in adults (mean 53 %), depending on the scan region. The image quality was substantially improved in regions with high attenuation and did not suffer in low attenuation regions. Conclusion: The dose can be reduced substantially by an automatic exposure control including angular tube current modulation with the same or improved image quality.

Key words

Multislice spiral CT - dosimetry - automatic exposure control - dose reduction - tube current modulation

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