Transcript ST-utbildningen CT Teknik

Protokolloptimering
2014-10-17, Datortomografi av barn
Patrik Nowik
Leg. Sjukhusfysiker
Sjukhusfysik, Röntgen Solna
1
Agenda - Protokolloptimering
• Bildkvalitet
• mAs
• Rekonstruktionsfilter
• kVp
• Snittjocklek
• Kollimering
• Pitch
• Positionering
• Dosindex inom DT
@tishtashtoodles
• Rörströmsmoduleringens påverkan av variation av vissa
parametrar för Siemens, GE och Toshiba
• Systematiskt optimeringsarbete
9 October 2014
2
Bildkvalitet - mAs
mA1
2 mA1
CTDI vol ,1
2 CTDI vol ,1
Dubbelt så mycket fotoner produceras!
9 October 2014
3
Bildkvalitet - mAs
12
y = 78,293x-0,498
R² = 0,9997
Brus [HU]
10
8
6
4
2
0
0
9 October 2014
200
400
600
mAs
800
4
Bildkvalitet - mAs
Relativt brus = 1.4
9 October 2014
Relativt brus = 1.0
5
Bildkvalitet - Rekonstruktionsfilter
Edge Enhancing
Smoothing
9 October 2014
6
Bildkvalitet - Rekonstruktionsfilter
Edge Enhancing
σ
Smoothing
9 October 2014
7
Bildkvalitet –
Rekonstruktionsfilter
Bestämmer:
- Brus
Mjukt filter
Kompromiss!!!
- Skarphet
- Bildens utseende
Skarpt filter
9 October 2014
8
Bildkvalitet - kVp
Relative CTDI
9 October 2014
120kV
80kV
0.3
120kV
100kV
0.6
120kV
120kV
1.0
120kV
140kV
1.5
9
Bildkvalitet - kVp
80 kVp
σ = 9 HU
9 October 2014
140 kVp
σ = 4 HU
10
Bildkvalitet - kVp
% Contrast change in 20 cm water
200
Liver
150
Blood
Fat
% Contrast
100
Muscle
Iodine
50
0
70
80
90
100
110
120
130
140
-50
-100
kV
9 October 2014
11
Bildkvalitet - Snittjocklek
1
h
Increase no of photons per slice
Decrease noise
9 October 2014
12
Bildkvalitet - Field of view (FOV)
X/Y- plane
9 October 2014
Z - plane
13
Bildkvalitet - FOV
9 October 2014
14
Bildkvalitet - FOV
• Minskad pixelstorlek leder till ökat brus
• Förbättringen i upplösning övervinner ökningen av brus,
till en gräns!
• Vidare minskning av FOV ökar bruset utan att förbättra
upplösningen och kan eda till artefakter
9 October 2014
15
Bildkvalitet - Kollimering
CTDI vs. Nominal beam collimation (NxT)
2,8
2,6
2,4
2,2
Rel. CTDIvol
2
1,8
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
1,25
2,5
3,75
5
6,25
7,5
8,75
10
11,25 12,5 13,75
15
16,25 17,5 18,75
20
N x T (mm)
9 October 2014
16
Bildkvalitet - Kollimering
I detta fall skulle yttre snitt få för låg dos
Jämnare dosfördelning
på detta sätt
• Lösningen kallas ”Overbeaming” och är generellt konstant (2-4mm)
för alla kollimeringar
9 October 2014
17
Bildkvalitet - Kollimering
• Effekten inkluderad i CTDI
9 October 2014
18
Bildkvalitet - Pitch
Halvering av pitch ger halva dosen
p 1
CTDI vol
9 October 2014
CTDI w
p 2
CTDI vol
CTDI w / 2
p 0.5
CTDI vol
19
2 CTDI w
Positionering
Felcentrerad patient
• Inhomogen dosfördelning i patient
• Högdosområden
• Lågdosområden
Felcentrerad patient
• Försämrad bildkvalitet
• Artefakter
• Brus
9 October 2014
20
Positionering
Impact of miscentering on patient dose and image noise in x-ray CT imaging: Phantom and clinical studies
M.A. Habibzadeha, M.R. Ayb, A.R. Kamali Asla, H. Ghadirib, H. Zaidie
9 October 2014
21
Dosindex inom datortomografi
Bild
9 October 2014
Dosfördelning
22
9 October 2014
23
CTDIW
CTDI w
1
CTDI100,C
3
2
CTDI100, P
3
1 cm
9 October 2014
24
CTDI-fantom
16cm
32cm
9 October 2014
25
CTDIvol
CTDI w
p
CTDI vol
CTDIvol representerar medelabsorberade dosen i mitten av
undersökningslängden med effekten av pitch tagen i beaktan.
p 1
CTDI vol
9 October 2014
CTDI w
p 2
CTDI vol
CTDI w / 2
p 0.5
CTDI vol
26
2 CTDI w
Uppmätta doser [mGy]
11
47
47
35
38
22
10 cm
16 cm
32 cm
CTDIvol
47
37
18
CTDIvol,16
37
37
37
CTDIvol,32
18
18
18
9 October 2014
27
DLP
• DLP [mGy*cm] är en indikation på hur mycket energi som deponerats i CTDI-fantomet
DLP CTDI vol L
9 October 2014
28
Dose reports
Teknik
Definierad undersökningslängd
Dosinformation
Fantomstorlek
Dosberäkningar
E CTDI vol L EDLP
DLP EDLP
Exempel:
Skalle:
DLP=800 mGy*cm
E=800*0,0023=1.8mSv
9 October 2014
30
Rörströmsmodulering hos olika tillverkare
Auto-mA
CAREDose4D
SureExposure3D
Terminology by different vendors
AAPM CT Lexicon
9 October 2014
31
Översiktsbild med olika mA
9 October 2014
32
Översiktsbild med olika vinklar
9 October 2014
33
Översiktsbild med olika kV
9 October 2014
34
Undersökning med olika
moduleringsinställningar
9 October 2014
35
Undersökning med olika olika
moduleringsstyrkor
9 October 2014
36
Undersökning med olika kollimering
9 October 2014
37
Undersökning med olika pitch
9 October 2014
38
Undersökning åt olika håll
9 October 2014
39
Systematiskt optimeringsarbete
• Organisation
• Arbetsmetodik
• Optimering i praktiken
9 October 2014
40
Organisation
Strålsäkerhetsfunktioner:
•
Verksamhetschef
•
Radiologisk ledningsfunktion (RALF)
•
Strålningsfysikalisk ledningsfuntion (SFL)
•
Sjukhusfysiker
•
Strålsäkerhetsombud
•
Kontaktperson
9 October 2014
41
Organisation
• 20 Radiologiska ledningsfunktioner (RALF) på Solna sidan
• Röntgenfysik, Solna: 9 Sjukhusfysiker, 2 Ingenjörer, 1 Sekreterare
• Barnröntgen, ALB: 5 RALF och 2 ansvariga sjukhusfysiker
9 October 2014
42
Organisation
9 October 2014
43
Arbetsmetodik
Övergripande riktlinjer för berättigande och optimering,
revision och uppföljning av röntgenverksamheter
9 October 2014
44
Arbetsmetodik
Utdrag ur SSMFS 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”
Optimeringsgrupp
• Träffas 1 gång i månaden
• Agenda
• Metoder, protokoll, rutiner, avvikelser
9 October 2014
45
Arbetsmetodik
Radiologisk ledningsfunktion ansvarar för:
Sjukhusfysiker ansvarar för:
Metodansvarig sjuksköterska ansvarar för:
Bildkvalitet / Metod / Stråldos
Stråldos / Bildkvalitet / Metod
Metod / Bildkvalitet / Stråldos
Optimeringsgruppen bör träffas kontinuerligt (mötesrutiner och dokumentation)
Myndighetskrav att systematisk optimeringsarbete ska bedrivas!
9 October 2014
46
Arbetsmetodik
För att garantera strålsäkerhet till patienten inom ramen för kvalitetssäkring bör vid ett CT lab finnas följande.
1. Kvalitets/Optimeringsgrupp - Systematiskt kvalitetsarbete inom strålsäkerhet
• Berättigande och optimerings frågeställningar
2. 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
3. Avvikelsehantering
• Rapportering, analys, åtgärd, uppföljning
3. Kontrollverksamhet
• Vecko/månads/dags kontroller, Fysikerkontroller
4. Riktade utbildningar inom optimering, bildprocessning, arbetssätt
9 October 2014
47
Optimering i praktiken
Ansvarsfördelning vid protokolloptimering
Moment:
Huvudansvariga:
Delansvariga:
1. Problemställning
Lena, Marika, Christin, Gloria
Henrik
2. Definiera bildkvalitetskrav /
Dosnivå
Lena, Marika, Henrik
Christin, Gloria
3. Fantomstudie – Hitta
exponeringsparametrar
Henrik
Christin, Gloria
4. Implementering –
Protokolljusteringar,
metoduppdateringar
Christin, Gloria
Lena
5. Utvärdering
Lena, Marika, Christin, Gloria
Henrik
• Moment 2-5 upprepas tills protokollet anses optimerat!
9 October 2014
48
Optimering i praktiken
Utdrag ur SSMFS 2008:35 , Berättigande
”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.”
 Kan alternativa undersökningar med
väljas för indikationen?
 Hur kan en berättigande bedömning se
ut rent praktiskt?
NYTTA
9 October 2014
RISK
49
Till sist. Tips! Vad heter olika parametrar
hos olika tillverkare?
• www.aapm.org
• CT Protocols
• Lexicon
9 October 2014
50