Dosisoptimierung der Mehrzeilen-Spiral-CT (MSCT) des Mittelgesichts

Zusammenfassung

Ziel: Dosisoptimierung der Mehrzeilen-Spiral-CT (MSCT) des Mittelgesichts bei optimaler Bildqualität. Material und Methode: An 3 Leichen, Todeseintritt < 24 Stunden, erfolgte eine MSCT (Somatom Volume Zoom, Siemens) des Mittelgesichts mit zunehmender Reduzierung des Röhrenstroms, zum einen bei 120 kV mit jeweils 150, 100, 70, 40 und 30 mAs, zum anderen bei 80 kV mit 40 und 21 mAs. Die Kollimation bei 80 kV betrug 2 × 0,5 mm bei einem Pitch 0,7, ansonsten 4 × 1 mm bei einem von Pitch 0,875. Die qualitative Bildanalyse (transversale und koronare Bilder) erfolgte durch 2 Radiologen unabhängig voneinander anhand einer 5-Punkte-Skala (1 = sehr gut bis 5 = schlecht) für die Kriterien Abgrenzbarkeit dünner Knochenlamellen, Konturschärfe, Bildqualität insgesamt und Bildqualität dünner Knochenlamellen sowie (1 = gering bis 5 = stark) für das Bildrauschen. Für die 7 Dosisabstufungen wurde mit dem Programm Windose die effektive Körperdosis [mSv] und die Organdosis für die Augenlinse [mSv] errechnet. Für die Übereinstimmung der beiden Auswerter in der Beurteilung der Bildqualität wurde der Kappa-Koeffizient bestimmt. Ergebnisse: Bei möglichst großer Dosisreduktion fand sich noch eine adäquate Bildqualität der Kriterien Abgrenzbarkeit, Konturschärfe und Bildqualität dünner Knochenlamellen in der Dosisstufe 120 kV/30 mAs und für die Kriterien Bildqualität insgesamt und Bildrauschen in der Dosisstufe 120 kV/40 mAs. Unter Berücksichtigung der Bildqualität konnte so die effektive Körperdosis von 1,89 mSv auf 0,34 mSv und die Organdosis der Augenlinse von 27,2 mSv auf 4,8 mSv verringert werden. Die beiden Auswerter zeigten in der Beurteilung der Bildqualität insgesamt eine mäßige Übereinstimmung (Kappa = 0,39). Schlussfolgerung: Für die Beurteilung des knöchernen Gesichtsschädels mit der MSCT des Mittelgesichts kann die mAS bei 120 kV auf maximal 30 mAs reduziert werden. Dies führt zu einer verminderten Strahlenexposition im Vergleich zum Herstellerprotokoll von 70 %.

Abstract

Purpose: To optimize multislice computed tomography (MSCT) protocols of the midface for dose reduction and adequate image quality. Materials and Methods: MSCT (Somatom Volume Zoom, Siemens) of the midface was performed on 3 cadavers within 24 hours of death with successive reduction of the tube current, applying 150, 100, 70 and 30 mAs at 120 kV as well as 40 and 21 mAs at 80 kV. At 120 kV, a pitch of 0.875 and collimation of 4x1 mm were used, and at 80 kV, a pitch of 0.7 and collimation of 2x0.5 mm. Images were reconstructed in transverse and coronal orientation. Qualitative image analysis was separately performed by two radiologists using a five-point scale (1 = excellent; 5 = poor) applying the following parameters: image quality, demarcation and sharpness of lamellar bone, overall image quality, and image noise (1 = minor; 5 = strong). The effective body dose [mSv] and organ dose [mSv] of the ocular lens (using the dosimetry system “WINdose”) were calculated, and the interobserver agreement (kappa coefficient) was determined. Results: For the evaluation of the lamellar bone, adequate sharpness, demarcation and image quality was demonstrated at 120 kV/30 mAs, and for the overall image quality and noise, 120 kV/40 mAs was acceptable. With regard to image quality, the effective body dose could be reduced from 1.89 mSv to 0.34 mSv and the organ dose of the ocular lens from 27.2 mSv to 4.8 mSv. Interobserver agreement was moderate (kappa = 0.39). Conclusion: Adequate image quality was achieved for MSCT protocols of the midface with 30 mAs at 120 kV, resulting in a dose reduction of 70 % in comparison to standard protocols.

Key words

Computed tomography (CT) - multislice computed tomography (MSCT) - computed tomography (CT), experimental - computed tomography (CT), image quality - radiation exposure - dose optimization - facial fractures

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