Hybrid imaging ur röntgenfysikerns synvinkel
Hybrid imaging ur röntgenfysikerns synvinkel Mikael Gunnarsson Strålningsfysik Skånes universitetssjukhus Malmö SFNM Vårmöte 20 maj 2015, Helsingborg Mikael Gunnarsson Agenda • • • • • • • • Hybridsystem Attenueringskorrektion Bildkvalitet Stråldosbegrepp Stråldoser Vad bestämmer stråldosen? Exponeringsautomatik Metoder för att minska stråldosen Illustration: CMIV Mikael Gunnarsson Princip - CT • Mäter attenueringen (den linjära attenueringskoefficienten, µ) mellan röntgenrör och detektor • Ju tätare material desto högre attenuering • En CT-bild – karta av attenueringskoefficienter ? Illustration: Impact Mikael Gunnarsson Princip - CT • Datorn räknar om attenueringsvärdena i matrisen till ett CTnummer (Hounsfields unit HU) relativt attenuering i vatten: CT-värde: (µT - µwater) / µwater * 1000 HU Mikael Gunnarsson Hybridsystem • SPECT/CT och PET/CT • PET/MR prövas för klinisk användning • Förbättrad attenueringskorrektion • Kompletterande information: struktur + funktion, anatomi + fysiologi • Lokalisation Men… • En kombination av två undersökningar kan resultera i höga stråldoser Mikael Gunnarsson Conebeam CT (CBCT) Ex. • Dental • Ortopedi Mikael Gunnarsson Attenueringskorrektion - CT PET • Måste korrigera attenueringskartan från CT kV (70 keV) till 511 keV SPECT • Måste korrigera attenueringskartan från CT kV (70 keV) till energin för använd radionuklid Mikael Gunnarsson Ex. Hybridsystem Siemens Symbia T6 SPECT/CT Siemens Symbia T SPECT/CT Philips Gemini TF PET/CT • TruePoint 2-slice • TruePoint 6-slice • Brilliance 16-slice • • CARE Dose 4D Attenueringskorrektion • • • CARE Dose 4D Attenueringskorrektion Diagnostisk CT • • • DoseRight Attenueringskorrektion Diagnostisk CT Mikael Gunnarsson Brusnivån kan/skall anpassas efter klinisk frågeställning Mikael Gunnarsson Optimeringsarbete… Vilken bildkvalitet krävs för den här patientens frågeställning… ALARA As Low As possible Reasonably Achievable Stråldosen och därmed strålrisken skall inte vara större än vad som är nödvändigt för att uppnå det önskade diagnostiska resultatet Mikael Gunnarsson Vad påverkar bildkvaliteten? • Mängden strålning (mAs, kV) • Patientattenuering (Mängden strålning ut, dvs. detekterad strålning • Snittjocklek • Rekonstruktionsalgoritm val av filter • Iterativ rekonstruktion Mikael Gunnarsson Rörspänning Mikael Gunnarsson 80, 120 eller 140 kV? Dos versus bildkvalitet: kV - avgör energifördelningen för röntgenfotonerna Kontrollerar inte bara dosen utan även kontrast, brus och röntgenstrålningens transmission genom patienten Parameter 80 kV 120 kV 140 kV Kontrast Högre Mellan Lägre Brus Mer Mellan Mindre Transmission Mindre Mellan Mer Patientdos per mAs Lägre Mellan Högre Mikael Gunnarsson Ändra mAs • mAs – avgör mängden röntgenstrålning • Dos ~ mAs • Kvantbrus ~ Låg mAs => hög brusnivå 4 ggr högre mAs => halverad brusnivå 14 Mikael Gunnarsson Rörström /brus Mikael Gunnarsson Mikael Gunnarsson Brus vs. patienttjocklek Mikael Gunnarsson Mikael Gunnarsson Val av snittjocklek Upplösning versus brus: Tjocka snitt: • Lågt brus • Sämre detaljupplösning Tunna snitt: • Högt brus • Bättre detaljupplösning Mikael Gunnarsson Mikael Gunnarsson Rekonstruktionsfilter Mikael Gunnarsson Iterativa rekonstruktionsalgoritmer Mikael Gunnarsson Princip: Bearbetning i ”rå-data” och ”bildrummet” raw data domain image domain noise detection & subtraction hypothesis testing model based forward projection & comparison Mikael Gunnarsson Noise Reduction with SAFIRE WFBP SAFIRE (5 iterations) *) courtesy of University of Erlangen,Mikael Germany Gunnarsson Dosbegrepp • CTDI • DLP • Effektiv dos Mikael Gunnarsson Hur skall man mäta CTDI? • Cylindriskt PMMA-fantom (skalle, kropp) • Pennjonkammare (100 mm) = 16 cm 32 cm Mikael Gunnarsson Dose Length Product (DLP) • Viktigt att beskriva vad som blev bestrålat, dvs läget i patienten! DLP = CTDIvol · L [mGy*cm] L = scanning längd L1 DLP1 L2 DLP1 = DLP2 DLP2 • DLP är ett mått på den totala dosen Mikael Gunnarsson CTDI riskuppskattning • Computed Tomography Dose Index (CTDIvol) [mGy] mått på medelabsorberad dos i fantom (skalle/kropp) Dose Length Product (DLP) [mGy*cm] mått på den totala dosen Effektiv dos [mSv] mått på cancerrisken Mikael Gunnarsson Diagnostisk CT Referensdos för 70 kg patient Protokoll Effektiv dos (mSv) Hals 3 Thorax 9 Lever 4 Aorta 13 Body AC 14 Body AC (malignt melanom) 16 Mikael Gunnarsson SPECT/CT och PET/CT SPECT/CT • Skelett tomo 99mTc-MDP • Attenueringskorrektion CT (130 kV, 17 q ref mAs) ~ 4 mSv ~ 1 mSv PET/CT • Tumörer 18FDG • Thorax (120 kV, 150 mAs) • Tra Hep Mjuk (120 kV, 150 mAs) • Body AC (120 kV, 150 mAs) • Body low dose AC (120 kV, 50 mAs fix) ~ 7 mSv ~ 9 mSv ~ 5 mSv ~ 12 mSv ~ 5 mSv • Höga doser! ~ 30 mSv - Har tidigare diagnostisk CT gjorts? - Behöver ytterligare diagnostisk CT göras? Mikael Gunnarsson Deterministiska effekter CT Y Imanishi et al. Eur Radiol (2005) 15:41-46 Mikael Gunnarsson Möjligheter till dosreduktion… • Bättre bildbehandlingsalgoritmer • Iterativ rekonstruktion • Bättre filter (bowtie filter) • Begränsa undersökt volym • Anpassa scanningparametrar till patient (barn) och frågeställning • Rörströmsmodulering (exponeringsautomatik) Illustration: GE Mikael Gunnarsson Exponeringsautomatik • Kroppen är ingen homogen cylinder • Patientstorleken varierar Illustration: Siemens Mikael Gunnarsson Princip för exponeringsautomatik • Specificera önskad bildkvalitet • Modulering av mA • Den önskade bildkvaliteten uppnås med ökad strålningseffektivitet, minskade utarmningsartefakter och jämnare bildkvalitet. Illustration: Impact Mikael Gunnarsson Olika AEC tekniker • Longitudinell modulering (z) - Använder översiktsbilden • Kombinerad modulering (x,y,z) - Rörströmmen anpassas efter varje patients attenuering i 3D • Rotationsmodulering (x,y) - Använder attenueringsprofiler eller - Feedback från realtidsmätningar Illustration: Impact Mikael Gunnarsson Regler för korrekt användning av AEC • • • • Centrera patienten korrekt Ta om översiktsbild om du centrerar om Använd det scanprotokoll som är avsatt för scanregionen Patientens armar måste vara i samma position som vid efterföljande scan • Gör översiktbilden tillräckligt lång • Använd samma kV för översiktsbild och efterföljande scan • Eventuella strålskydd skall appliceras efter översiktsbild Mikael Gunnarsson Översiktsbild – AP eller PA? Illustration: GE Mikael Gunnarsson Patientposition Table height: 100 mm ACS: 131 mAs För hög– reducerad mAs Table height: 136 mm ACS: 157 mAs Isocenter – optimal mAs Table height: 172 mm ACS: 192 mAsmAs För låg– Ökad Mikael Gunnarsson Armarnas placering Armar upp men armbågarna något utåt sidorna 309 mAs/slice Armar rakt uppåt och armbågarna inåt 182 mAs/slice Illustration: Philips Mikael Gunnarsson Tack! Mikael Gunnarsson
© Copyright 2024