CT-Dosisautomatiken. Funktionsweise, Fehlerquellen. H.D. Nagel. Dr. HD Nagel - Wissenschaft & Technik für die Radiologie Buchholz i.d.n.

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1 CT-Dosisautomatiken Funktionsweise, Fehlerquellen H.D. Nagel Dr. HD Nagel - Wissenschaft & Technik für die Radiologie Buchholz i.d.n.

2 Agenda Überblick, Funktionsweise Adäquat- vs. Konstant-Rausch-Systeme Fehlerquellen Schulungsmaterial.

CT-Dosisautomatiken: Funktionalitäten ±0% bis -30% Grundfunktion:

Verfeinerung: Anguläre (x-y-) Doismodulation (ADM) Dosisanpassung an

Dosismodulation (LDM) Dosisanpassung an lokale Patientdicke

3 CT-Dosisautomatiken: Funktionalitäten ±0% bis -30% Grundfunktion: Belichtungsautomatik (BA) Dosisanpassung an Patientenstatur Verfeinerung: Anguläre (x-y-) Doismodulation (ADM) Dosisanpassung an Patientquerschnitt bis -40% bis -50% Verfeinerung: Longitudinale (z-) Dosismodulation (LDM) Dosisanpassung an lokale Patientdicke Verfeinerung: Zeitliche Dosismodulation (TDM) Dosisreduktion außerhalb genutzter Herzphasen

CT-Dosisautomatiken: Status Sämtliche Funktionalitäten bei allen Herstellern serienmäßig - Einzeln und in Kombination anwendbar (

Dosisanpassung (Faktor 2 pro 4 cm) - Vorwahl: Bildrauschen ( Noise Index ) - kein Dosisbe

Siemens - moderate Dosisanpassung (Faktor 2 pro ca. 8 cm) - Vorwahl: mas für Ref.

4 CT-Dosisautomatiken: Status Sämtliche Funktionalitäten bei allen Herstellern serienmäßig - Einzeln und in Kombination anwendbar ( 3D-Modulation ) - Erhebliche Unterschiede in Funktionsweise und Bedienung Konstant-Rausch -Systeme - GE, Toshiba - starke Dosisanpassung (Faktor 2 pro 4 cm) - Vorwahl: Bildrauschen ( Noise Index ) - kein Dosisbezug (z.b. Referenzwerte) - Reaktion auf alle Parameteränderungen Adäquat-Rausch -Systeme - Philips. Siemens - moderate Dosisanpassung (Faktor 2 pro ca. 8 cm) - Vorwahl: mas für Ref.-Patienten ( Referenz-mAs ) - direkter Dosisbezug (über CTDI vol -Anzeige) - Reaktion auf Parameteränderungen eingeschränkt Jede Automatik folgt ihren eigenen Gesetzen Gefahr von Fehlbedienungen (Überdosierung, unzureichende Bildqualität) Ohne kompetente Einweisung mehr Schaden als Nutzen.

5 Dosisautomatiken im Vergleich Scanner & Dosisautomatiken GE: LightSpeed 16, LightSpeed VCT, AutomA 3D Philips: Brilliance 16, Brilliance 64, DoseRight 2.0 Siemens: Sensation 16, Sensation 64, CareDose 4D Toshiba: Aquilion 16, Aquilion 64, SureExposure 3D

6 mas-verläufe Thoraxscan (Q: Söderberg 2008) Schulter nur BA BA+ADM BA+LDM Oberbauch Schulter Hals Philips DoseRight 2.0 ohne ADM Hals mit ADM Oberbauch GE AutomA 3D Adäquat-Rausch-Syst., Dosisvorwahl (hier: 100 Ref.-mAs) Modi: BA, BA+LDM, BA+ADM Keine 3D-Modulation (entweder LDM oder ADM) Beide modulieren nur abwärts Konstant-Rausch-System, Rauschvorwahl (hier: NI=12) Modi: 3D-Modulation und BA+LDM (ohne ADM) ADM moduliert nur abwärts Begrenzung min und max ma (hier: 20 / 200) Schulter Average mit ADM Schulter Hals Oberbauch Siemens CareDose 4D Hals ohne ADM Oberbauch Toshiba SureExposure 3D Adäquat-Rausch-Syst., Dosisvorwahl (hier: 100 Ref.-mAs) Modi: nur 3D-Modulation Modulationsstärke variierbar ADM moduliert auf- und abwärts Konstant-Rausch-System. Rauschvorwahl (hier: SD=10) Modi: 3D-Modulation und BA+LDM (ohne ADM) ADM moduliert auf- und abwärts Begrenzung min und max ma (hier: 10 / 500)

7 Agenda Überblick, Funktionsweise Adäquat- vs. Konstant-Rausch-Systeme Fehlerquellen Schulungsmaterial.

8 Patientenstatur Size S (m., BMI 19) Size M (m,. BMI 26) Size L (w., BMI 33) Size XL (w., BMI 40)

(wahrgenommenes Rauschen) Inhärenter Kontrast

9 Adäquat- vs. Konstant-Rausch-System Wilting et al., Eur. Radiol. (2001), 11: mas manuell angepasst (Faktor 2 pro 4 cm) Objektive Bildqualität (gemessenes Rauschen) Subjektive Bildqualität (wahrgenommenes Rauschen) Inhärenter Kontrast bei adipösen Patienten höher (mehr Körperfett) Moderate Dosisanpassung (z.b. Faktor 2 pro 8 statt 4 cm) praxisgerechter.

10 Adäquat- vs. Konstant-Rausch-System Dosisanpassung (Thorax) Dosisanpassung (Gesamtabdomen) Rauschanpassung (Thorax) Rauschanpassung (Gesamtabdomen) Regelcharakteristik sorgt für adäquates Rauschen je nach Körperstatur

Konstant-Rausch-Systeme Problem: Regelungscharakteristik zu steil Herstellerempfehlungen zur Handhabung einer CT-Dosisautomatik mit Konstant-Rausch-Charakteristik Abhilfe 1: - Unterschiedliche Noise

11 Konstant-Rausch-Systeme Problem: Regelungscharakteristik zu steil Herstellerempfehlungen zur Handhabung einer CT-Dosisautomatik mit Konstant-Rausch-Charakteristik Abhilfe 1: - Unterschiedliche Noise Index-Vorgaben je nach Körpergewicht - bestenfalls Halbautomatik (ähnlich wie gewichtsadaptierte mas-einstellung) Abhilfe 2: - Begrenzung des ma-regelbereich - Eingeschränkter Modulationsspielraum (rund Faktor 2) - Starre Grenzen -> fehlender Modulationsspielraum am unteren Ende.

12 Agenda Überblick, Funktionsweise Adäquat- vs. Konstant-Rausch-Systeme Fehlerquellen Schulungsmaterial.

Fehler: Übersichtsradiogramm kürzer als Scanbereich Patient nicht korrekt zentriert (speziell in der Höhe) Scanbereich kürzer als

13 CT-Dosisautomatiken: Fehlerquellen Basis: übersichtsradiogramm ( Topogramm, Surview, Scout View etc.) Maßgeblich für Individuelles mas-niveau Längsmodulation GE, Toshiba: anguläre Modulation (zusätzlich laterales Topo) Häufigste Fehler: Übersichtsradiogramm kürzer als Scanbereich Patient nicht korrekt zentriert (speziell in der Höhe) Scanbereich kürzer als Protokoll (z.b. Oberbauch vs. Gesamtabdomen) Arme im Scanbereich (nur beim Übersichtsradiogramm ) Strahlenschutzmittel bereits beim Übersichtsradiogramm angelegt.

(mm) 400 350 300 250 200 150 100 50 0 50 0-50 -100-150 Slice position (mm) -200-250 Water diam.

14 Fehlerquelle: Übersichtsradiogramm Exposure (mas/slice) / Water Diam. (mm) Slice position (mm) Water diam. ACS+ZDOM Theory 5947 Exposure (mas/slice) / Water Diam. (mm) Slice position (mm) Water diam. ACS+ZDOM Theory 9273 Überhöhung am Anfang des Scans Ursache: Übersichtsradiogramm cranial zu kurz Überhöhung am Anfang des Scans Ursache: Overanging nicht voll erfaßt Abhilfe: Länge des Übersichtsradiogramms großzügig bemessen Dosisbeitrag unerheblich (nur ca. 1% der Scandosis).

8 cm Plan-mAs: 176 (-17%) Tischhöhe: 124

7 mm Plan-mAs: 213 Tischhöhe: 164 mm Eff.

15 Fehlerquelle: Zentrierung 325 mm 352 mm 385 mm Tischhöhe: 84 mm Eff. Durchm.: 29.8 cm Plan-mAs: 176 (-17%) Tischhöhe: 124 mm Eff. Durchm.: 31.7 mm Plan-mAs: 213 Tischhöhe: 164 mm Eff. Durchm.: 33.7 mm Plan-mAs: 283 (+33%) Bei Dezentrierung fehlerhafte Bestimmung des Effektivdurchmessers Ursache: Vergrößerungseffekt (0.5 cm effektiv pro 10 mm Zentrierungsfehler) Entsprechende Fehldosierung (-5% bzw. +8% pro 10 mm Zentrierungsfehler) Abhilfe: korrekt zentrieren (innerhalb ±2 cm), sonst ohne Automatik arbeiten.

16 Fehlerquelle: Zentrierung Aus der Praxis... Centering error (mm) Tisch zu tief +/-2cm +/-12% Tisch zu hoch a.p. diameter (cm) Zentrierungsfehler (Höhe) Dosierungsfehler! mehr als ±2 cm dezentriert: 10 von 30 Patienten (33%)! davon 3 Patienten mehr als +/-3 cm dezentriert (10%)

planned mas ACS+ZDOM 50 0-200 -300-400 Slice position (mm) -500-600 Ursache: Arme beim Übersichtsradiogramm unten (Planung für Hals/Thorax/Abdomen) Arme bei

17 Fehlerquelle: Lagerung der Arme Beispiel w., 81J, 158cm / 65kg (BMI 26.0), Thorax ADC: DoseRight 2.0 (Philips), BA + LDM mas: 150 (Prot.) / 360 (max.) / 215 (Plan) / 156 (Mittel) Exposure (mas/slice) Water diam. planned mas ACS+ZDOM Slice position (mm) Ursache: Arme beim Übersichtsradiogramm unten (Planung für Hals/Thorax/Abdomen) Arme bei Thorax-Scan oben Konsequenz: Dosiserhöhung um ca. Faktor 1.7 Abhilfe: Arme beim Übersichtsradiogramm immer so wie beim geplanten Scan Ggf. 2 getrennte Übersichtsradiogramme (Hals / Rumpf) anfertigen Falls nicht möglich: Arme beim Übersichtsradiogramm oben.

18 Agenda Überblick, Funktionsweise Adäquat- vs. Konstant-Rausch-Systeme Fehlerquellen Schulungsmaterial.

19 Schulungsmaterial Philips Funktionsbeschreibung (4 S. incl. Abbildungen) Hinweise zur Proto- Kolleinrichtung (1.5 S.) Hinweise zur Anwendung (1 S.) Schulungspräsentation

20 Schulungsmaterial Siemens Application Guide (19 S,) E-Learning (DVD)

21 Resumé Vier Funktionalitäten - Belichtungsautomatik, longitudinale, anguläre und zeitliche Dosismodulation - einzeln und in Kombination einsetzbar Arbeitsweise und Bedienung - erhebliche Unterschiede je nach Fabrikat - Adäquat- vs. Konstant-Rausch-Systeme, Dosis- vs. Rauschvorwahl etc. - Adäquat-Rausch-Systeme wesentlich praxisgerechter Haupt-Fehlerquellen - Übersichteradiogramm zu kurz - fehlerhafte Patientenzentrierung - unkorrekte Lagerung der Arme - plus weitere Fehlerquellen je nach Fabrikat Training - ohne kompetente Einweisung mehr Schaden als Nutzen - auf das jeweilige Fabrikat abgestimmt - einschließlich Einrichtung der Scanprotokolle - aussagefähiges Schulungsmaterial erfragen bzw. einfordern, falls nicht vorhanden.

22 Danke

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