Optimalisering van stralingsdosis en beeldkwaliteit bij

Optimalisering van stralingsdosis en beeldkwaliteit bij
projectieradiologie met digitale beelddragers.
H. Mol1; R. Decoster1
1Hogeschool-Universiteit
Brussel - Onderzoeksgroep PRAGODI
Inleiding
De instelling van de röntgenapparatuur is cruciaal voor de
zwarting en het contrast in het röntgenbeeld bij het gebruik
van een röntgenfilm. Een te hoge dosis levert een
overbelichte of zwarte opname, een te lage dosis een
onderbelichte of witte opname.
Een eenvoudige feedbackloop die afwezig is bij digitale
beelddragers of detectoren, zoals Computed Radiography
(CR) en Digital Radiography (DR). Hier leidt een hoge dosis
niet meer tot een overbelichte opname maar tot een
minder ruizige of betere opname. (Fig. 1)
Fig. 1: De linker afbeelding toont het effect van dosis op een röntgenfilm. De rechter afbeelding op een DR detector.
Probleemstelling
Bij het gebruik van deze nieuwe technologieën, die door een groter dynamische bereik een lagere
stralingsdosis noodzaken, schuilt hierin net de valkuil van een hogere stralingsdosis. Dit effect is
binnen de literatuur ook bekend als dose creep.
De doelstelling van dit project is om een eenvoudige methode te ontwikkelen voor het bepalen van de
instellingen die zorgen voor optimale beelden bij een minimale stralingsdosis.
Fig. 2: De beoordeling van de beelden gebeurt op een 6MP monitor in een
gecontroleerde omgeving
Methodiek
Datacollectoren (eerste- en tweedejaars studenten medische beeldvorming) verzamelen hiervoor
röntgenbeelden van het bekken en de knie, samen met de bijhorende instellingen, over 18
diensten medische beeldvorming.
Vervolgens scoren radiologen de beeldkwaliteit van deze röntgenbeelden door het beoordelen van
een set anatomische punten. Op basis van deze beoordeling of Visual Grading Analysis (VGA) wordt
de invloed van de parameters bepaald. (Fig. 2)
Een reeks technisch-fysische metingen brengt de werking van de röntgentoestellen in kaart. Het
kwantificeren of de vertaling van de beeldkwaliteit gebeurt met het CDRAD fantoom. Dit fantoom
Fig. 3: Röntgenbeeld van het CDRAD fantoom, gebruikt voor de kwantificering van
de beeldkwaliteit (links) mtt de bijhorende CDRAD Curve (rechts)
drukt de beeldkwaliteit uit in één getal, het IQFInv, en is een eenvoudige indicator van de
beeldkwaliteit. (Fig. 3)
Eerste resultaten en bevindingen
De eerste resultaten van dit onderzoek wijst op een relatie tussen dit IQFInv en de
beoordeling van de beeldkwaliteit door de radiologen. Een belangrijke eerste stap die
aantoont dat het CDRAD fantoom kan gebruikt worden bij de optimalisatie van de
beeldkwaliteit en stralings-dosis.
Het is echter noodzakelijk om deze stelling te onderbouwen met de resultaten van een
klinische fantoom of antropomorfologische fantoom. (Fig. 4) In een laatste stap wordt
het onderzoek gevalideerd binnen een klinische studie of proeftuin.
Uit deze resultaten worden richtlijnen gedestilleerd waarmee een technoloog medische
beeldvorming de parameterinstellingen kan optimaliseren voor deze
Fig. 4: Bekkenfantoom - LINKS: Afbeelding van antropomorfologische fantoom. RECHTS: een röntgenbeeld
van het fantoom
röntgenopnamen.
Neofotistou, V., et al., 2005 Does digital imaging decrease patient dose? A pilot study and review of the literature. Radiation Protection Dosimetry, 2005. 117(1-3): p. 204-210.
Sandborg, M., et al, 2006, Comparison of clinical and physical measures of image quality in chest and pelvis computed radiography at different tube voltages. Medical Physics, 2006. 33(11): p. 4169- 4175.
Geijer, H., et al. Optimizing the tube potential for lumbar spine radiography with a flat-pane digital detector. British Journal of Radiology, 2009. 82(973): p. 62-68.
Decoster, R., 2008, De optimale belichting van PSP techniek. De introductie van een dosis – kwaliteitsverhouding. Eindproef HUBrussel, 2008.
Faulkner, K., 2006, The DIMOND project and its impact on radiation protection. Radiation Protection Dosimetry 2006, 117(1-3):3-6.
Willis CE, et al, 2005, The ALARA Concept in Pediatric CR and DR: Dose Reduction in Pediatric Radiographic Exams - A White Paper Conference. American Journal of Roentgenology 2005, 184:10.
ICRP, Publication 93 - Managing patient dose in digital radiology. 2003:73.
Doyle P; et al., 2005, Optimising automatic exposure control in computed radiography and the impact on patient dose. Radiation Protection Dosimetry 2005, 114(1-3):236- 239.
Hogeschool-Universiteit Brussel – Onderzoeksgroep PRAGODI - Campus Brussel, Warmoesberg 26, 1000 Brussel
Contact via [email protected]