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Dosisreduktion in der CT-Bildgebung des Thorax mittels iterativer Bildrekonstruktionsverfahren
Dosisreduktion in der CT-Bildgebung des Thorax mittels iterativer Bildrekonstruktionsverfahren
Zielsetzung und Fragestellung Ziel dieser klinisch-prospektiven Studie war es unter der Verwendung spezieller Algorithmen zur Bildrekonstruktion eine optimale Röhrenspannung für eine Strahlendosis-reduzierte CT-Untersuchung des Thorax zu finden. Kriterium hierfür war die subjektiv und objektiv ermittelte Bildqualität, von Gefäßen und sonstigen Weichteilstrukturen. Diese Auswertungen wurden jeweils differenziert nach Bildberechnungsalgorithmus (neue Modell-Basierte-Iterative-Rekonstruktion, MBIR gegen etablierte Adaptiv-Statistische-Iterative-Rekonstruktion, ASIR) und Patientenkonstitution (normal oder übergewichtig). Material und Methoden In die vorliegende klinisch-prospektive randomisierte Studie wurden 36 erwachsene Patienten eingeschlossen. Eine Genehmigung und Einwilligung der zuständigen Ethik-Kommission lag vor. Die Patienten erhielten eine CT-Thorax-Untersuchung anhand eines von drei Strahlendosis-reduzierten CT-Protokollen (120 kVp / NI = 60); 100kVp / NI = 65 und 80 kVp / NI = 70). Zudem wurden Daten zu Körpermaßen und Strahlendosis erhoben und aufgezeichnet. Die Patienten innerhalb der drei Strahlendosis-reduzierten CT-Protokolle wurden anhand von Körpergewicht und effektivem Thorax-Durchmesser in zwei Untergruppen - normal- und übergewichtig - eingeteilt. Die Rohdaten der Strahlendosis-reduzierten CT Untersuchung wurden mittels MBIR rekonstruiert, die entsprechenden CT-Voruntersuchungen lagen mit instituts-internem ASIR-Standardprotokoll vor. Zwei voneinander unabhängige und bezüglich des verwendeten Rekonstruktionsalgorithmus verblindete Radiologen befundeten und bewerteten die Bildqualität und Nachweisbarkeit von Läsionen. Hierzu wurden die jeweiligen Untersuchungen der Strahlendosis-reduzierten CT-Protokolle mit entsprechenden CT-Voruntersuchungen desselben Patienten verglichen. Des Weiteren wurden Signal-zu-Rausch-Verhältnis der Aorta sowie Mittelwert und Standardabweichung der Abschwächungswerte von Muskel- und Fettgewebe bestimmt. Ergebnisse In beiden Patientengruppen - normal- und übergewichtig - wurden diagnostisch verwertbare Untersuchungen erhoben. Die Detektierbarkeit von Läsionen lag zwischen 95 - 100% im Vergleich zur Voruntersuchung. Dabei wurden Strahlen-dosiswerte von 1,34 mGy, 1,02 mGy und 1,08 mGy in den Gruppen normal-gewichtiger Patienten, beziehungsweise 3,41 mGy, 3,20 mGy und 2,88 mGy in der Gruppe übergewichtiger Patienten bei einer Röhrenspannung von jeweils 120 kVp, 100 kVp und 80 kVp erreicht. Schlussfolgerungen Die Verwendung von MBIR erlaubt es in normalgewichtigen Patienten, bei gleichbleibender Bildqualität eine CT-Untersuchung mit reduzierter Strahlungsdosis im submillisievert-Bereich zu erheben. Hierzu wird eine Röhrenspannung von 100 kVp empfohlen.
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Märtz, Friedrich
2019
German
Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität München
Märtz, Friedrich (2019): Dosisreduktion in der CT-Bildgebung des Thorax mittels iterativer Bildrekonstruktionsverfahren. Dissertation, LMU München: Faculty of Medicine
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Abstract

Zielsetzung und Fragestellung Ziel dieser klinisch-prospektiven Studie war es unter der Verwendung spezieller Algorithmen zur Bildrekonstruktion eine optimale Röhrenspannung für eine Strahlendosis-reduzierte CT-Untersuchung des Thorax zu finden. Kriterium hierfür war die subjektiv und objektiv ermittelte Bildqualität, von Gefäßen und sonstigen Weichteilstrukturen. Diese Auswertungen wurden jeweils differenziert nach Bildberechnungsalgorithmus (neue Modell-Basierte-Iterative-Rekonstruktion, MBIR gegen etablierte Adaptiv-Statistische-Iterative-Rekonstruktion, ASIR) und Patientenkonstitution (normal oder übergewichtig). Material und Methoden In die vorliegende klinisch-prospektive randomisierte Studie wurden 36 erwachsene Patienten eingeschlossen. Eine Genehmigung und Einwilligung der zuständigen Ethik-Kommission lag vor. Die Patienten erhielten eine CT-Thorax-Untersuchung anhand eines von drei Strahlendosis-reduzierten CT-Protokollen (120 kVp / NI = 60); 100kVp / NI = 65 und 80 kVp / NI = 70). Zudem wurden Daten zu Körpermaßen und Strahlendosis erhoben und aufgezeichnet. Die Patienten innerhalb der drei Strahlendosis-reduzierten CT-Protokolle wurden anhand von Körpergewicht und effektivem Thorax-Durchmesser in zwei Untergruppen - normal- und übergewichtig - eingeteilt. Die Rohdaten der Strahlendosis-reduzierten CT Untersuchung wurden mittels MBIR rekonstruiert, die entsprechenden CT-Voruntersuchungen lagen mit instituts-internem ASIR-Standardprotokoll vor. Zwei voneinander unabhängige und bezüglich des verwendeten Rekonstruktionsalgorithmus verblindete Radiologen befundeten und bewerteten die Bildqualität und Nachweisbarkeit von Läsionen. Hierzu wurden die jeweiligen Untersuchungen der Strahlendosis-reduzierten CT-Protokolle mit entsprechenden CT-Voruntersuchungen desselben Patienten verglichen. Des Weiteren wurden Signal-zu-Rausch-Verhältnis der Aorta sowie Mittelwert und Standardabweichung der Abschwächungswerte von Muskel- und Fettgewebe bestimmt. Ergebnisse In beiden Patientengruppen - normal- und übergewichtig - wurden diagnostisch verwertbare Untersuchungen erhoben. Die Detektierbarkeit von Läsionen lag zwischen 95 - 100% im Vergleich zur Voruntersuchung. Dabei wurden Strahlen-dosiswerte von 1,34 mGy, 1,02 mGy und 1,08 mGy in den Gruppen normal-gewichtiger Patienten, beziehungsweise 3,41 mGy, 3,20 mGy und 2,88 mGy in der Gruppe übergewichtiger Patienten bei einer Röhrenspannung von jeweils 120 kVp, 100 kVp und 80 kVp erreicht. Schlussfolgerungen Die Verwendung von MBIR erlaubt es in normalgewichtigen Patienten, bei gleichbleibender Bildqualität eine CT-Untersuchung mit reduzierter Strahlungsdosis im submillisievert-Bereich zu erheben. Hierzu wird eine Röhrenspannung von 100 kVp empfohlen.