Computed Tomography

DT Protocol Optimization

Sofia Skyttner, MSc
Creative Commons-licens

Optimering av DT-protokoll

Agenda

  • DT-parametrar + CTDI-vol
  • Kliniska exempel DT-optimering

The Doughnut of Death

Optimering av DT-protokoll

Image Quality versus Radiation Dose

Bambi vs. Godzilla (211/365)

Protokolljustering

Bildkvalitet Justering Stråldos
Bättre kontrast Minska rörspänning Minskat CTDI-vol (ökat brus)

kV-vs-contrast

Protokolljustering

Bildkvalitet Justering Stråldos
Bättre kontrast Minska rörspänning Minskat CTDI-vol (ökat brus)

kV-vs-noise

Protokolljustering

Bildkvalitet Justering Stråldos
Bättre upplösning Tunnare snittjocklek Mindre stråldos per detektor (ökat brus)

slice-vs-noise

Protokolljustering

Bildkvalitet Justering Stråldos
Mindre brus Öka rörström Ökat CTDI-vol (förr: överexponering)
Mindre brus Längre rotationstid Ökat CTDI-vol (rörelseartefakter)

mAs-vs-noise

Protokolljustering

Bildkvalitet Justering Stråldos
Mindre brus Lägre pitch Ökat CTDI-vol (Rörelseartefakter)

axial-vs-pitch

Protokolljustering

Bildkvalitet Justering Stråldos
Snabbare us Större pitch Lägre CTDI-vol (Spiralartefakter)

windmill-artifact

DT-parametrar sammanställning

CT-factors

www.aapm.org

Klicka på: (1) CT Protocols, (2) Lexicon
Quality CT - CT Protocols

CTDIvol gemensam nämnare!

CTDI_vol x L = DLP
ctdi_phantom
Vänster: Head (16 cm)
Höger: Body (32 cm)

PMMA-fantom a' 32 cm

ct-dose-distribution Vänster: DT-bild
Höger: Stråldosfördelning

Lika DT-parametrar, olika stråldoser

different-ctdi-same-parameters
KEITH ET AL: Estimated pediatric radiation dose during CT, Ped Rad 41(Suppl 2):S472–S482 (2011)

CTDIvol baseras på fantom

diameter-vs-dose

Framtid: SSDE

Size-Specific Dose Estimate = CTDIvol x factor ssde-phantom-sizes

Nutid: 16 cm eller 32 cm

CTDIvol

…indikerar medelabsorberad stråldos i cylindriskt PMMA-fantom med diameter 16 cm eller 32 cm.

ctdi_phantom

CTDI-weighted = 1/3 CTDI-center + 2 / 3 CTDI-perifery
CTDI-vol = CTDI-weighted / pitch

Tre kliniska optimeringsexempel

  • Generellt - vem gör vad?

  • Enklare optimering: en parameter justeras!

  • Optimering av flera parametrar!

the strategy

Generellt - vem gör vad?

  • RALF & Sjukhusfysiker
  • Optimering
  • Berättigande

Utdrag ur SSM FS 2008:31

Sjukhusfysikern och den som innehar den radiologiska ledningsfunktionen ska tillsammans se till att strålningen används på ett optimerat sätt med hänsyn till det medicinska syftet och stråldoser till patienter”

Protokolloptimering i praktiken

  • Problemställning
  • Definition av bildkvalitetskrav/stråldosnivå
  • Tag fram exponeringsparametrar
  • Implementering, protokolljustering, metoduppdatering
  • Utvärdering

Upprepas tills protokollet anses optimerat.

Social
Huvudansvarig? Delansvarig?

Problemställning

Kan Skolios Post-op (barn) göras med DT?

Huvudansvarig

RALF (+ radiolog) + metodansv rtg-ssk + strålskyddsombud

Delansvarig

Sjukhusfysiker

Team

Definition av bildkvalitetskrav/stråldosnivå

Huvudansvarig

RALF (+ ytterligare radiolog) + sjukhusfysiker

Delansvarig

Metodansv rtg-ssk + strålskyddsombud

Agfa Isolette with film.jpg

Tag fram exponeringsparametrar, fantomstudie

Huvudansvarig

Sjukhusfysiker

Delansvarig

Metodansv rtg-ssk + strålskyddsombud

testning med magnifier

Implementering, protokolljustering, metoduppdatering

Huvudansvarig

Metodansv rtg-ssk + strålskyddsombud

Delansvarig

RALF (+ ytterligare radiolog)

amateur-aperture

Utvärdering

Utdrag ur SSM FS 2008:35

”Bedömning enligt vilken en medicinsk bestrålning ska ge en nytta, med hänsyn tagen till den diagnostiska information, som är större än den skada som bestrålningen förorsakar.”

  • Berättigad ändring?
  • Alternativ metod?
  • Bildkvalitet tillräckligt bra?
  • Dosnivå acceptabel?

Utvärdering

  • Mer praktisk metod! (metodansv rtg-ssk + strålskyddsombud)
  • Snabbare! Bättre resultat! (RALF + radiolog)
  • Stråldos i samma nivå som konv rtg! (sjukhusfysiker)

Huvudansvarig

RALF (+ ytterligare radiolog) + metodansv rtg-ssk + strålskyddsombud

Delansvarig

Sjukhusfysiker

Enklare optimering: en parameter justeras!

Problemställning

Radiolog (+ RALF) + metodansv rtg-ssk

  • Thorax-DT:n
  • DT lungartärer med iv kontrast, “lungemboliprotokollet”
  • Kontrastförbättring önskas!

doctor/nurse team photo

Definition av bildkvalitetskrav/stråldosnivå

Radiolog (+ RALF) + sjukhusfysiker

  • Kontrast kan förbättras genom kV-sänkning
  • Stråldosnivå bör ej höjas
  • Brusnivå bör ej höjas nämnvärt
  • Inga artefakter bör tillkomma (ex beam hardening, photon starvation)

Tag fram exponeringsparametrar

Sjukhusfysiker

Endast en parameter?

  • Från 120 kV till 100 kV

Nej två parametrar!

  • CTDIvol i samma nivå
  • Ref mAs (ca 70 kg) höjs från 110 mAs till 166 mAs

magnifying glass

Implementering, protokolljustering, metoduppdatering

Metodansvarig röntensjuksköterska

För utvärdering

  • 100 kV, 17 st patienter

Stickprov för jämförelse

  • 120 kV, 9 st patienter

(manuell insamling…)

Utvärdering

Sjukhusfysiker
lungemboli-bild
Region Of Interest, brusmätning

Utvärdering

Sjukhusfysiker noise-vs-mA

Utvärdering

Sjukhusfysiker dose-vs-mA
Stråldosminskning minst 25 %

Utvärdering

Radiolog

  • Bildkvaliteten upplevs förbättrad
  • Brusnivån upplevs acceptabel

Metodansvarig röntgensjuksköterska

  • Enkel justering

doctor/nurse team photo

Optimering av flera DT-parametrar

Same procedure…

  • Problemställning
  • Definition av bildkvalitetskrav/stråldosnivå
  • Tag fram exponeringsparametrar
  • Implementering, protokolljustering, metoduppdatering
  • Utvärdering

Upprepas tills protokollet anses optimerat.

Problemställning

Radiolog + metodansvarig rtg-ssk

  • Kombinationsundersökningar, ex DT-Hjärna + lungfrågeställning
  • Minst 10 minuters transport från Neuro-DT till lunglab

Lågdos-DT-thorax-protokoll

x-ray-anatomy-bone-medical

Definition av bildkvalitetskrav/stråldosnivå

Radiolog + sjukhusfysiker

  • DT-bildkvalitet, motsv konv rtg
  • DT-stråldos, motsv konv rtg

Safari ants

Tag fram exponeringsparametrar

Sjukhusfysiker

Scout PA & LAT

  • 100 kV, 20 mA (PA) & 40 mA (LAT)
  • Stråldosuppskattning (fantommätning + mjukvara)

Spiral över lungorna

  • 100 kV, 60 mA (fast),
  • 0.4 sec, pitch 1.375, VEO (ca 45 min), kollimering 40 mm
  • Stråldosuppskattning (RDSR-insamling + mjukvara)

CTDIvol = 0.84 mGy (medianvärde)
DLP = 27 mGy cm (medianvärde)
Effektiv dos uppskattad till ca 0.2 mSv + 0.5 mSv

Implementering, protokolljustering, metoduppdatering

Metodansvarig röntgensjuksköterska

Kontinuerligt arbete under hela optimeringsprocessen

Utvärdering

Radiolog

  • Bildkvalitet över förväntan!
  • Utelämna scouter!
  • Sänk mA ytterligare!

notebook

Tag fram exponeringsparametrar

Sjukhusfysiker

  • Sänkt mA (nästan min nära 10, fast värde)
  • Ingen scout
  • L = 30 cm (fast värde)
  • Övriga parametrar oförändrade

(RDSR insamling, större antal patienter)

CTDIvol = 0.28 mGy (medianvärde)
DLP = 10.5 mGy cm (medianvärde)
Effektiv dos från ca 0.7 mSv till ca 0.2 mSv

Utvärdering

Radiolog

  • Bildkvalitet ok
  • Kan vi sänka dosen ytterligare?

doctor and patient

Tag fram exponeringsparametrar

Sjukhusfysiker

  • mA sänkt till min-värde (fast mA)
  • Övriga parametrar oförändrade
  • CTDIvol 0.17 mGy
  • DLP 5.11 mGy cm

Effektiv dos sänkt från ca 0.2 mSv till ca 0.1 mSv

Utvärdering

Lågdos-DT-Thorax

Ingen scout, spiral-us av fast längd, fast mA (obs: min mA)
Effektiv dos ca 0.1 mSv

Radiolog
Bildkvalitet tillräcklig

Sjukhusfysiker
Stråldos i nivå med konventionell röntgen, men brasklapp:

Planering av scanområdet utgår, kan medföra onödig bestrålning av icke undersökta organ.

Aktiv kvalitets-/optimeringsgrupp

  • Uppdaterad metodbok
  • Avvikelsehantering
  • Kontrollverksamhet
  • Riktade utbildningar

Invest in Sharing

Regelbundna möten

Meeting of the Medical Staff Kankakee Mental Hospital

  • RALF (alt metodansvarig radiolog)
  • Metodansvarig röntgensjuksköterska + strålskyddsombud
  • Sjukhusfysiker

Systematiskt kvalitetsarbete, berättigande & optimering

Mötesagenda

  • Protokoll
  • Metoder
  • Rutiner
  • Avvikelser

Case Study

Bonusmaterial

Kort genomgång av

  • Uppdaterad metodbok
  • Avvikelsehantering
  • Kontrollverksamhet
  • Riktade utbildningar

Uppdaterad metodbok

  • Beskrivning av undersökningsförfarande
  • Exponeringslistor
  • Arbetsrutin – patientstrålskydd ( stråldosbesparande åtgärder osv. )
  • Gravida patienter – Rutiner, stråldosoptimerade protokoll
  • Stråldosinformation – Referensnivåer, CTDIvol och DLP
  • Stråldosinformation – Larmnivåer, CTDIvol och DLP

Avvikelsehantering

  • Rapportering
  • Analys
  • Åtgärd
  • Uppföljning

Medical Appointment Doctor

Kontrollverksamhet

  • Månads-/vecko-/dagskontroller
  • Fysikerkontroller

ctdi_phantom

Riktade utbildningar

  • Optimering
  • Bildprocessning
  • Arbetssätt

Teacher