Bildoptimering. Vad är optimering? Vem deltar? Hur gör man? Några exempel Genomgång av ett arbetsflöde. Undersökningsoptimering.

Transkript

1 Bildoptimering Lärandemål Förklara radiologens roll i bildoptimeringsarbetet och förstå övriga medarbetares roller Beskriva olika optimeringsstrategier Vad är optimering? Vem deltar? Hur gör man? Några exempel Genomgång av ett arbetsflöde Michael Sandborg, Sjukhusfysiker 2 Undersökningsoptimering Känsliga patientgrupper Vad ska optimeras? Allt (enligt Strålsäkerhetsmyndigheten) Specifika problem med Dåliga bilder eller Höga patientdoser Barn / ungdomar mera känsliga för strålning Kontrastmedelsreaktioner njurproblem, diabetes Foster - vid undersökning av gravid buk Högdosinterventioner akuta strålskador som hårbortfall, huderytem, linsgrumling Screeningpopulationer de flesta friska 3 4 Lagarbete Vem deltar? Alla yrkesgrupper bör vara delaktiga Klinikledning Berättigande bedömning Radiologer Bildkvalitetsbedömning Röntgensjuksköterska Bildtagning, patientomsorg Sjukhusfysiker Patientdosmätningar, objektiv bildkvalitet Ingenjör Åtgärda ev. teknikförändringar på utrustningen Vilka problem finns i tekniken? Val av bilddetektor Skärpa mot dos Tunn bilddetektor ger skarpare bilder men högre dos Val av kv, filtering och raster Kontrast mot dos Rastret ger betydligt högre kontrast men 2-4 gånger högre dos Val av mas Brus mot dos Mer mas ger mer dos per pixel och därmed minskar relativa bruset Val av fokusstorlek Rörelseoskärpa mot fokusoskärpa Litet fokus kan medföra längre exponeringstider och rörelseoskärpa 5 6

2 Goda avbildningsförhållanden Goda avbildningsförhållanden Patientens storlek Differentiera dina protokoll för olika stora vuxna t.ex. olika kv, eller dosnivåer För barn kan olika ålder eller vikt medföra olika kv/mas/raster Tänk dock på att barn har mindre fett inne i kroppen vilket ibland kräver något högre dos än vad barnets lilla storlek säger Placering av patienten Minimera patientrörelse med fixering Medföljande viktig vid barnundersökning Centrering av strålfältet Placera patient centralt i CT-gantryt så att CTs bowtie filter utnyttjas optimalt och rörströmsregleringen funkar som det är tänkt. 7 8 Optimeringsmetoder - strategier Anatomisk bakgrund stör Mäta på enkla homogena kontrast-detalj-fantom Fysikalisk bildkvalitet För Konstanskontroll Mäta på patientbilder mha. av radiologer Klinisk bildkvalitet För Bildoptimering Något försvårande anatomi Mycket försvårande anatomi Kliniska Bildkriterier. Sharp visualisation of the vessels seen 3 cm from the pleural margin 2. Visualisation of the thoracic vertebrae behind the heart 3. Visualisation of the retrocardiac vessels 4. Sharp visualisation of the pleural margin 5. Sharp visualisation of vessels seen en face in the central area 6. Sharp visualisation of the hilar region 7. Visualisation of the carina with main bronchi 9 Anatomiskt bakgrund Kliniska Bildkriterier - tips Detektionseffektiviteten är avsevärt lägre i en hetrogen bakgrund än i en homogen bakgrund!! 2 2

3 4 sätt att optimera Stråldosjämförelser Bara dosmätning men ingen dosförändring Stråldosjusteringar Bara dosförändring med enkel bildkvalitetsvärdering av typen: OK så? Bildförbättringar Bara bildbehandling men ingen dospåverkan Bildoptimering Både dosförändring och noggrannare bildkvalitetsvärdering med radiologer Enkel Bildoptimering Ländrygg Motala/Mjölby-studien 2 Vilken mas är tillräcklig vid ländrygg? Fyra radiologer bedömde bilder av detta fantom 3 4 Kliniska bildkriterier ländrygg Bildoptimering Ländrygg. De övre och nedre slutskivorna är väl urskiljbara, och OK= framstår i bilden som sammanhängande linjer i området närmast centralstrålen 2. Bågbaserna är väl urskiljbara OK= 3. Intervertebrallederna är identifierbara Ej OK= 4. Spinalutskott och transversalutskott är identifierbara o.s.v. 5. Kortikalt ben och trabekelverk är väl urskiljbart 6. Omgivande mjukdelar, framför allt psoasmusklerna är identifierbara 7. Sakro-iliaka-lederna är identifierbara Är identifierbara lägre krav på bildkvalitet Är väl utskiljbara högre krav på bildkvalitet Andel uppfyllda bildkriterier,underexpo.,9,8,7,6,4,3,2, Rätt expo. Överexpo., Rörladdning (mas) 5 6 Bildoptimering Arbetsflöde Bildoptimering Berättigande. Berättigande 2. Identifiera 3. Dokumentera 4. Granska 5. Utprova 6. Genomför 7. Analysera 8. Berätta Exempel höftled barn. Berättigande av undersökningen (se Riktlinjer för remittering till bilddiagnostik ) Måste undersökningen göras? Måste den göras så ofta? Kan annan modalitet vara aktuell? Fungerar gallringen/omplaceringen av onödiga undersökningar dagtid/jourtid? Denna process kan pågå parallellt men är för viktig för att glömmas bort. Ansvarig: Metodansvarig radiolog eller Radiologisk ledningsperson, RLF 7 8 3

4 Bildoptimering - Identifiera 2. Identifiera undersökning att optimera! Välj t.ex. utifrån Hur stora problem man har med bildkvaliteten Hur vanlig undersökningen är Hur doskrävande den är Hur vanlig den är för barn Höfter barn 6-2 månader Ansvarig: Metodansvarig radiolog eller RLF Bildoptimering - Dokumentera 3. Dokumentera nuläget dvs. metoden innan förändringen Exponeringsparametrar (kv, mas etc.) Teknikparametrar (kil, raster, avstånd) Bildbehandlingsparametrar Mät patientdosen för ca -2 patienter Identifiera 3-5 bildkriterier för bra bild Ansvarig: Röntgensjuksköterska, radiolog och sjukhusfysiker 9 2 Dokumentation - Barnhöfter Kliniska bildkriterier barnhöft Bildtagningsteknik på Siemens Aristos 5kV, ca 3.2mAs, FDA 5cm, 2.5mmAl+.mmCu, finfokus, inget raster patienter (varav flickor) KAP =.72 ±.4 Gym 2 Effektiv dos, E = 8 ± 5 Sv EXI = 8 ± 7 Q Ytterkanten på bäckenskovelns ledyta ska vara tydligt Skelettkonturen i Y-fogen i höftleden ska vara tydligt Foramen oboratorium ska vara välframställda så att det går att avgöra om bilden är rak 2 22 Bildoptimering - Granska Bildoptimering - Utprova 4. Gå igenom och kritiskt granska bildtagningen Var finns problemet? Positionera och blända in bättre, Ändra bildbehandlingen Nyttjas kompression, gonadskydd? Blir det för mycket omtag? Varför? Kan man exponera lägre (kv/mas)? Ansvarig: Röntgensjuksköterska och sjukhusfysiker 5. Utprova ny metod att undersöka patienten Studera först effekten på människolika fantom Förvissa dig om att den nya tekniken antingen minskar dosen med samma bildkvalitet eller att bildkvaliteten förbättras med samma dos Ansvarig: Röntgensjuksköterska, sjukhusfysiker och radiolog

5 Utprova ny exponeringsteknik Tabell 5. Exponeringsparametrar för barnfantom år höftleder. Projektion Filter,mmCu Rörspänning (kv) Rörladdning (mas) EXI KAP värde Gym 2 Effektiv dos Sv Frontal ja 5 3,38 92,7 7,2 Frontal 2 nej 5 2,7 9,4,6 Frontal 3 nej 5,78 73, 9, Frontal 4 ja 55 2,9 3,7 7,7 Frontal 5 ja 55,43 66,3 3,3 Frontal 6 ja 6,43 3 5,8 Frontal 7 ja 46 5,6 73,8 7,6 Dosen till dockan ca 2% lägre med högre dos till bilden Testa först på en docka / fantom Kliniska bildkriterier barnhöft Q Ytterkanten på bäckenskovelns ledyta ska vara tydligt Skelettkonturen i Y-fogen i höftleden ska vara tydligt Foramen oboratorium ska vara välframställda så att det går att avgöra om bilden är rak Bildgranskning mha. VGA Testa först på en docka / fantom Visual Grading Analysis, VGA, på docka Två bilder visas Den högra bilden är: Mycket sämre -2 Sämre - Lika bra Bättre + Mycket bättre +2 avseende kriteriet Q, och Radiologen vet inte vilken bild som ändrats och vilken som är referensbild! Bedömning, ,5 Höftleder barnfantom år Exp 2 Exp 3 Exp 4 Exp 5 Exp 6 Exp 7 Jämförerlser mellan exponeringar Bild 6 kvalitet samma som referensbilden med 2% lägre effektiv dos Q Q4 Q5 Q Ytterkanten på bäckenskovelns ledyta ska vara tydligt Skelettkonturen i Y-fogen i höftleden ska vara tydligt Foramen oboratorium ska vara välframställda så att det går att avgöra om bilden är rak Erfarna radiologer bedömde bilderna Utprova ny exponeringsteknik Få klartecken för prova ny teknik Tabell 5. Exponeringsparametrar för barnfantom år höftleder. Projektion Filter,mmCu Rörspänning (kv) Rörladdning (mas) EXI KAP värde Gym 2 Effektiv dos Sv Frontal ja 5 3,38 92,7 7,2 Frontal 2 nej 5 2,7 9,4,6 Frontal 3 nej 5,78 73, 9, Frontal 4 ja 55 2,9 3,7 7,7 Frontal 5 ja 55,43 66,3 3,3 Frontal 6 ja 6,43 3 5,8 Frontal 7 ja 46 5,6 73,8 7,6 Dosen till dockan ca 2% lägre med högre dos till bilden Få klartecken från metodansvarig att prova den nya tekniken på patienter. Radiologisk ledningsperson och sjukhusfysiker tillstyrkte att den nya metoden testades på patienter Godkännanden från etikprövningsnämnden behövas för forskning men inte för metodutveckling = kvalitetsarbete

6 Bildoptimering - Genomför 6. Röntga med den nya tekniken Dokumentera exponeringsdata och patientdoser Jämför bildernas kliniska kvalitet med den tidigare tekniken Utför ett statistiskt signifikanstest Ansvarig: Röntgensjuksköterska, sjukhusfysiker och radiolog Dokumentation - Barnhöfter Gammal teknik patienter ( flickor) 5kV 3.2 mas BMI=7 ± 2 KAP =.72 Gym 2 ±.4 Dos E = 8. Sv ± 5 EXI = 8 ± 7 Ny teknik 3 patienter (alla flickor) 6 kv,,4 mas BMI=7 ± 3 KAP =.5 Gym 2 ±.2 Dos E = 5.8 Sv ± 2 EXI = 9 ± 44 Egentligen alltför få patienter för att dra säkra slutsatser men vi tog alla som remitterades under studietiden Kliniska bildkriterier för utvärdering av klinisk bildkvalitet Visual grading characteristics VGC 33 Fördelar Hög validitet då relevanta strukturer i relevant bakgrund Enkla att utföra Snabba att granska Nackdelar Risk för skönhetstävling? Risk att radiologen gillar det han/hon är van vid och inte det som är bäst. Betygsskala (ordinalskala); Bör inte beräkna medelvärde etc. Referens: Båth M. & Månsson L.G. Visual grading characteristics (VGC) analysis: a non-parametric rank-invariant statistical method for image quality evaluation. The British Journal of Radiology -8 (26) 34 I en VGC studie granskas bilderna med olika förhållningssätt dvs. olika kritiskt Kriteriet: Skelettkonturen i Y-fogen i höftleden ska vara tydligt Säker på att kriteriet är uppfyllt Ganska säker på att kriteriet är uppfyllt Vet inte om kriteriet är uppfyllt Ganska säker på att kriteriet inte är uppfyllt Säker på att kriteriet inte är uppfyllt Analys av VGC data - exempel Ange hur säker du är på att kriteriet Q är uppfyllt Gammal Ny Gammal Ny A Säker på att Q är uppfyllt 5 2,5,2 B Ganska säker på att Q är uppfyllt 5 3,2 C Vet ej om Q är uppfyllt 3 3,8 D Ganska säker på att Q ej är uppfyl 3 5,8,95 E Säker på att Q ej är uppfyllt 2 5,, Totalt ICS Ny,9,8,7,6,4,3,2, VGC,,2,3,4,6,7,8,9 ICS Gammal VGC=.72 ±.37 Ny teknik är signifikant bättre än den gamla. VGC=.5 om lika bra Bildoptimering - Analysera 7. Analysera resultatet av förändringen Utnyttja ev. något statistisk test för att säkerställa att förbättringen är signifikant dvs. inte tillkom av en slump. Ansvarig: Sjukhusfysiker, statistikkunnig person 35 Båth och Månsson

7 Resultat VGC barnhöfter Optimeringsprojekt Ny teknik Bildoptimering,9,8,7,6,4,3,2,,,2,3,4,6,7,8,9 Nuvarande teknik VGC = 3 ±,7 dvs. samma kvalitet De nya bilderna har samma kliniska kvalitet (röda linjen skiljer sig inte från den streckade grå) Men barnen får ca 25% lägre dos dvs. målet uppnått! Sänkning av dos vid skelett på Siemens Aristos genom att öka känsligheten från 4 (2.5 Gy till bilden) till 56 (.8 Gy till bilden) Utvärdering av externa lungor på Mobiletter Bildplattor Mediel Movix Dream DX Bildkriterier vid ext lungor och ländrygg Carina with main bronchi is visualized Visually sharp reproduction of the cortex and trabecular structures Lungor Ländrygg Betyg C) Vessels seen 3 cm from the pleural margin are sharply visualized C2) Retrocardiac vessels are visualized C3) Hilar region is sharply visualized C4) Carina with main bronchi is visualized C5) Overall image quality is sufficient for diagnosis C) De övre och nedre slutskivorna är väl urskiljbara C2) Bågbaserna är väl urskiljbara C3) Kortikalt ben och trabekelverk är väl urskiljbart C4) Bruset i bilden stör inte min kliniska bedömning C5) Bildkvalitet är tillräcklig för diagnos, Säker på att bildkriteriet inte är uppfyllt 2, Ganska säker på att bildkriteriet inte är uppfyllt 3, Osäker om bildkriteriet är uppfyllt eller inte 4, Ganska säker på att bildkriteriet är uppfyllt 5, Säker på att bildkriteriet är uppfyllt Movix Dr VGC=.59+/-.3 B (DR-system),9,8,7,6,4,3,2,,,2,3,4,6,7,8,9 A (CR-system) Mobilett BP Medielutrustning är signifikant bättre 56 känslighet VGC=.37+/-.4 A (sensitivity class 56),9,8,7,6,4,3,2,,,2,3,4,6,7,8,9 A (sensitivity class 4) 4 känslighet 56-bilderna är signifikant sämre 39 4 Sammanfattning Radiologens roll vid bildoptimering är i första hand att ansvara för att berättigandebedömning görs och att bedöma bildernas kliniska kvalitet Visual grading analysis VGA är ett praktiskt sätt att avgöra om bildernas kvalitet är tillräcklig. 4 7