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Three-dimensional (3D) C-arm computed tomography is a new and innovative imaging technique. It uses two-dimensional (2D) X-ray projections acquired with a flat-panel detector C-arm angiography system to generate CT-like images. To this end, the C-arm system performs a sweep around the patient, acquiring up to several hundred 2D views. They serve as input for 3D cone-beam reconstruction. Resulting voxel data sets can be visualized either as cross-sectional images or as 3D data sets using different volume rendering techniques. Initially targeted at 3D high-contrast neurovascular applications, 3D C-arm imaging has been continuously improved over the years and is now capable of providing CT-like soft-tissue image quality. In combination with 2D fluoroscopic or radiographic imaging, information provided by 3D C-arm imaging can be valuable for therapy planning, guidance, and outcome assessment all in the interventional suite.
Ziele:
Messung der Organ- und Effektivdosen bei Angiographischen CT-Untersuchungen (ACT) des Kopfs und des Herzens mit einem pädiatrischen anthropomorphen Phantom und Thermolumineszenz Dosimetern (TLD).
Methode:
ACT erlaubt die Schnittbildgebung von Weichteilstrukturen bei der Verwendung einer C-Bogen Durchleuchtungseinheit mit Flachbilddetektor. Bei Kindern wird die ACT für interventionelle Eingriffe bei angeborenen Herzfehlern oder bei Behandlung cerebro-vaskulärer Malformationen genutzt. Um die sowohl die Organdosen als auch die effektiven Dosen bei ACT-gestützten Interventionen im Bereich des Kopfs und des Herzens zu bestimmen, wurde ein anthropomorphes Phantom eines 5-jährigen Jungen (Braden ATOM, CIRS, Norfolk, VA, USA) mit jeweils 132 TLD an 44 Messstellen bestückt. Die Messungen wurden an einem ACT-Systemen (AXIOM Artis dFC, VB31C, Siemens, Forchheim) mit einer Detektorgrößen von 20×20cm durchgeführt. Die Messungen wurden mit vom Hersteller empfohlenen Standard Hoch-Kontrast-Protokollen für cranielle (70kV, 0.36µGy/frame, 126 frames) und cardiale (70kV, 0.54µGy/frame Detektor-Eingangsdosis, 126 frames) Untersuchungen durchgeführt.
Nach jeder Messung wurden die TLD entnommen und ausgewertet. Gemäß den ICRP-Empfehlungen sind Organ- und Effektivdosen berechnet worden, die dann mit bekannten Dosiswerten vergleichbarer MSCT-Untersuchungen korreliert wurden.
Ergebnis:
Die gemessenen effektive Dosiswerte betrugen 0,11 mSv für die cranielle und 0,46 mSv für die cardiale ACT-Untersuchung. Diese Werte waren deutlich niedriger als vergleichbare Literaturwerte für MSCT-Untersuchungen (1,8 mSv craniell und 9 mSv cardial).
Schlussfolgerung:
Abhängig von der klinischen Anwendung können ACT-Untersuchungen bei Kindern sogar mit einer geringeren Strahlenexposition verbunden sein als vergleichbare MSCT-Untersuchungen. Bei dem Vergleich von Dosiswerten von ACT und MSCT muss jedoch die unterschiedliche Bildqualität und insbesondere der geringere Weichteilkontrast berücksichtigt werden.
Ziele:
Messung der Organ- und Effektivdosen bei Angiographischen CT-Untersuchungen (ACT) des Kopfs, des Herzens, der Leber sowie der Lendenwirbelsäule (LWS) mit einem anthropomorphen Phantom und Thermolumineszenz Dosimetern (TLD).
Methode:
ACT erlaubt die Schnittbildgebung von Weichteilstrukturen bei der Verwendung einer C-Bogen Durchleuchtungseinheit mit Flachbilddetektor. Um die sowohl die Organdosen als auch die effektiven Dosen bei ACT-Untersuchungen des Kopfs, des Herzens, der Leber und der LWS zu bestimmen, wurde ein männliches Alderson-Rando-Phantom mit jeweils 129 TLD an 43 Messstellen bestückt. Die Messungen wurden an zwei ACT-Systemen (AXIOM Artis, VB31C, Siemens, Forchheim) mit verschiedenen Detektorgrößen (20×20cm und 30×40cm) durchgeführt. Mit dem 20×20 Detektor wurden der Kopf (70kV, 126 frames, 0,36µGy/frame, 7,9ms/frame), die LWS (90kV, 275 frames, 0,36Gy/frame, 4,9ms/frame) und das Herz (70kV, 126 frames, 0,54µGy/frame, 10,9ms/frame) untersucht. Mit dem 30×40 Detektor wurden der Kopf (84kV, 496 frames, 1,2µGy/frame, 11,6ms/frame) die Leber (90kV, 397 frames, 0,36µGy/frame, 4,9ms/frame) und das Herz (70kV, 248 frames, 0,54µGy/frame, 4,9ms/frame) untersucht. Zusätzlich wurde mit dem 30×40 Detektor noch eine EKG-getriggerte Herz-Untersuchung durchgeführt (992 frames, Phasen-Zentrum 75%, Phasen-Länge 50%, 50% mAs-Modulation).
Nach jeder Messung wurden die TLD gewechselt und ausgewertet. Gemäß den ICRP-Empfehlungen sind Organ- und Effektivdosen berechnet worden, die dann mit bekannten Dosiswerten vergleichbarer MSCT-Untersuchungen korreliert wurden.
Ergebnis:
Die Messungen der effektiven Dosis für den 20×20 Detektor ergaben Werte von 0,2mSv (Kopf), 2,76mSv (LWS) und 1,25mSv (Herz). Mit dem 30×40 Detektor ergaben sich Werte von 2,95mSv (Kopf), 6,71mSv (Leber) und 3,31mSv (Herz, 248 frames). Für die EKG-getriggerte Untersuchung des Herzens ergab sich eine effektive Dosis von 10,88 mSv bei 4 Umläufen (992 frames). Vergleichbare MSCT-Untersuchung belaufen sich auf 2,9mSv (Kopf), 4,8mSv (LWS), 4,3mSv (Leber) und 8,3mSv (Herz).
Schlussfolgerung:
Da ACT-Systeme mit einer Belichtungsautomatik ausgestattet sind, hängt die effektive Dosis stark vom Patientendurchmesser ab. Bei Messungen mit dem anthropomorphen Phantom konnte gezeigt werden, dass die effektiven Dosen von ACT-Untersuchungen sogar noch unterhalb von vergleichbaren MSCT-Untersuchungen liegen können. Allerdings muss dabei berücksichtigt werden, dass die Bildqualität und insbesondere der Weichteilkontrast nicht vergleichbar sind.