Digitale Radiographie und Dosis Machen wir es richtig? C. Schaefer-Prokop Radiologie, MCC, Amersfoort, Niederlande

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Leon Heinrich
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1 Digitale Radiographie und Dosis Machen wir es richtig? C. Schaefer-Prokop Radiologie, MCC, Amersfoort, Niederlande

2 Outline Dosiseffizienz der Detektoren Visuelle Dosiskontrolle Dosisindikator Bildakquisition Indikation ALARA

3 Outline Dosiseffizienz der Detektoren Visuelle Kontrolle der Dosis Quantitative Kontrolle der Dosis Bildakquisition Indikation ALARA

4 Adaptation der Dosis an Abbildungssystem Verschiedene CR and DR Systeme haben einen unterschiedlichen Dosisbedarf: - abhaengig von DQE des Detektormaterials - abhaengig vom gesamten Auslesesystem

5 Kontrast Detail Studien Flat-panel detector 2.1 µgy

6 Anzahl korrekt erkannter Disks Image quality Flat-panel Thoravision PCR InSight Regular InSight Medium Gleiche Bildqualitaet, reduzierte Dosis DR CR Film Gleiche Dosis, bessere Bildqualitaet Total Number of Detected Disks Peer S. et al. IEEE Trans Med 2001;20: 235 Phantom Exposure [µgy] Dose ESD (mgy)

Gleiche Dosis, bessere Bildqualitaet Total Number of Detected Disks 120 1 2 3 4 5 6 7

7 Dosisreduktion mit DR verglichen mit CR Equivalente Bildqualitaet mit 50% Dosisreduktion DR (CsI) mgy DR (CsI) mgy CR mgy SPEED 400 SPEED 800 SPEED 400 Gruber et al. European Radiol. 2006

8 Dosis Bildqualitaet FF CR SE-DR DR-GOS CSI-DR CR=DS Veldkamp W et al. EJR 2009

9 Adaptation der Dosis an Abbildungssystem Needle CR > powder CR (50%) Dual-readout CR > single-readout for CR (30%) Indirect DR (CsI) > direct DR (a-se) for chest DR > CR (1.1 vs. 2.5 µgy) Verschiedene CR Generationen haben unterschiedliche DQE

Indirect DR (CsI) > direct DR (a-se) for chest DR > CR (1.

10 Contrast Detail Study Phantomstudie mit simulierter Lungenpathologie Bilder wie in klinischer Routine aufgenommen Sign. Unterschiede im Dosisbedarf Detektion/Performance folgt nicht der Dosislinie

11 Vergleich von DR vs DR 50% vs CR CR DR DR 50% D. DeBoo et al. Clin Radiology 2011

12 CR > DR 50% > DR (sign.) DR 50% DR DR 50% DR CR CR Mediastinale Anatomie Katheterfragmente

13 Agreement: CR = DR 50% > DR (sign) DR CR DR 50% Dilemma: Dosiseffizienz in bessere Bildqualitaet / Diagnostik investieren oder in Dosisreduktion fuer den Patienten Entscheidung ist auch von klin. Bedeutung abhaengig

14 Detektortyp Dosisbedarf - Qualitaet Detektoren haben einen unterschiedlichen Dosisbedarf, um eine bestimmte Bildqualitaet zu erreichen Verantwortung des Radiologen und der Industrie bei Geraetetransfer Komplexes Zusammenspiel zwischen Detektordosis, Dosis, Processing und Display Spaghat : Dosisreduktion vs. Bildqualitaet

Radiologen und der Industrie bei Geraetetransfer Komplexes Zusammenspiel

15 Outline Dosiseffizienz der Detektoren Visuelle Dosiskontrolle Quantitative Kontrolle der Dosis Bildakquisition Indikation ALARA

16 Weiter Dynamikumfang Signalnormierung

17 Visuelle Kontrolle? Keine direkte Korrelation zwischen Dosis und Dichte Visuelle Kontrolle des Rauschens ist subjektiv und unsensitiv Kann zu kleinem aber kontinuierl. Dosisanstieg fuehren Weatherburn et al. Radiology 2000; 217: 707 * = surface entrance dose > 50% N= 198 ICU-CXR CR vs. Conv vs mgy*

Rauschens ist subjektiv und unsensitiv Kann zu kleinem aber kontinuierl.

18 100% 50% 25% 12%

19 In ca 38% der PA und 48% der lateralen Bilder wurde nicht das 100% Bild als Nr 1 erkannt. Schwierig zwischen 100% und 50% zu differenzieren. 25 und 12% fallen signifikant ab

20 200 speed / 5 µgy 600 speed / 1.5 µgy

21 Visuelle Dosiskontrolle Visuelle Dosiskontrolle ist schlecht: akzeptieren / tolerieren bis zu 50% Dosisreduktion Umgekehrt wird auch Dosisanstieg nicht visualisiert (dose creep) Abhaengig vom Ausgangsniveau

22 Outline Dosiseffizienz der Detektoren Visuelle Kontrolle der Dosis Quantitative Kontrolle der Dosis Bildakquisition Indikation ALARA

23 Messung des Dosisindikators ROI MW in einem best Areal Histogramm L Charakterist. Pixelwert (VOI) EI lgm EXI S S MW des releventen Pixelbereiches

24 Dosisindikator Abgeleitet aus Werten im Bild: bezieht sich auf Detektordosis Repraesentiert nicht Patienteneingangsdosis Zusammengesetzter Wert aus patientenbezogenen Faktoren und Dosis Kollimation und Prozessierung spielen eine Rolle

25 (EI): mit Belichtungsautomatik b c Duenner Patient Schwerer Patient 0.2 mgy**... EI mgy**... EI 220 ** = surface entrance dose

26 EI: manuelle Einstellung mit Stauung ohne Staaung 0.25 mgy**... EI mgy**... EI 150 ** = surface entrance dose

27 Outline Dosiseffizienz der Detektoren Visuelle Kontrolle der Dosis Quantitative Kontrolle der Dosis Bildakquisition Indikation ALARA

28 Erinnerung an gute Tugenden Filterung min. Filter: 2.5mmAl optimal fuer digitale Radiographie? Kollimation nicht durch Prozessierung verschleiern Fokus-Bild-Distanz Anti-scatter grid Ersetzen durch Prozessierung (IC) * Samei et al. Rad Prot Dosimetry 2005, MacMahon J Thorac Imag 2003

29 Kollimation Dose Area Product Patient Dose Reduction of DAP by 40%

30 Outline Dosiseffizienz der Detektoren Visuelle Kontrolle der Dosis Quantitative Kontrolle der Dosis Bildakquisition Indikation ALARA

31 ALARA Radiation dose as low as reasonably achievable Von Image quality as good as possible zu Image quality as good as needed Betrifft die ganze Bildgebungskette Busch HP and Faulkner K, Radiation Protection Dosimetry 2006

32 ALARA as low as reasonably achievable Pretest Definition der erforderlichen Bildqualitaet Drei Niveaus der Bildqualitaet hoch e.g., Fraktur mittel e.g., Kontrolle der Fraktur niedrig e.g., Skelettmessungen Busch HP and Faulkner K, Radiation Protection Dosimetry 2006

33 ALARA Sehr effektiv, aber schwierig zu implementieren Kritisches Abwaegen der Indikation Individuelle Feedback des Radiologen Wichtig in Risikogruppen (z.b. Kinder / Schwangere) Fuer Longitudinalstudien Reorganisation des Workflows

34 Machen wir es richtig? Dosis an Bedarf verschiedener Detektoren adaptieren alte Tugenden nicht vergessen Entscheidung zwischen Dosisreduktion und Bildqualitaet (Kompromiss?) ALARA zumindest fuer Risikogruppen Training der MTR / Feedback der Dosiskontrolle, da visuelle Kontrolle alleine nicht ausreichend

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