Du måste ta reda på P, SCD, CTDI w och CTDI F,air och pitch för din CT X

Transkript

1 J Damilakis et al. Radia'on Dose to the Conceptus from Mul'detector CT during Early Gesta'on: A Method That Allows for Varia'ons in Maternal Body Size and Conceptus Posi'on. Radiology 257: (2010) 117 kvinnor (18-44 år) som genomgåt nedre buk- eller bäcken- DT inkluderades. Uterus lokaliserades och dess djup (SCD) och kvinnans omkrets (P) mätes. 117 voxelfantom skapades och dosen 'll uterus simulerades mha. ImpactMC för en Siemens Sensa'on 16 (120kV, pitch1). Uterusdos relaterades 'll et uppmät CTDI F,air /100mAs för Siemens Sensa'on 16. 1

2 Den normerade fosterdosen NCD S per CTDI F,air för Siemens Sensa'on 16 som funk'on av omkrets P och djup SCD, uppskatades från simulerade fosterdoser i de 117 segmenterade kvinnornas uterus! För omkretsen P=100 cm och djupet SCD=10 cm blir NCD S =0.51 mgy/mgy- i- luc. Drygt 50% av normerad fosterdos NCD S beror på varia'on i djup och omkrets. 2

3 Den normaliserade uterusdosen NCD X för en annan datortomograf X beräknades genom Där NCD X beräknas från uppmäta CTDI w och CTDI F,air för Siemens Sensa'on 16 och CT X Uterusdosen D för en annan datortomograf X beräknades 'll sist genom Du måste ta reda på P, SCD, CTDI w och CTDI F,air och pitch för din CT X 3

4 Exempel: En gravid pa'ent gravid i 7:e veckan med en omkrets på P=117 cm och et uterusdjup på SCD= 11.2 cm undersöktes in en Siemens Sensa'on 64 tomograf med 120 kv, 350 mas, 28.8 mm kollimering och pitch CTDI F,air =63 mgy för dessa inställningar. D= CTDI F,air. NCD X = NCD S. (CTDI w /CTDI F,air ) X /(CTDI w /CTDI F,air ) S = = 63 mgy/1.38. ( ). 0.47/0.58 = 15 mgy 4

5 CTDI w /CTDI F,air 5

6 Slutsats Osäkerheten i fosterdosen beror på 1. hur väl du mäter CTDI F,air 2. hur väl du kan iden'fiera uterus i bilden 3. hur väl du kan mäta (CTDI w /CTDI F,air ) X Begränsningarna är at metoden bara gäller för 120 kv och tar inte hänsyn 'll scanlängden Fosterdosen kan bestämmas med en noggrannhet på som allra bäst +/- 15% 6

7 J. Gu et al. FETAL DOSES TO PREGNANT PATIENTS FROM CT WITH TUBE CURRENT MODULATION CALCULATED USING MONTE CARLO SIMULATIONS AND REALISTIC PHANTOMS. Rad. Prot. Dosim. 155:64-72 (2013) Anledningar 'll DT av nedre buk vid graviditet vid MGH (Boston): Smärta i nedre högra delen av buken (blindtarmsinfl.) 58% Trauma 16% Icke- specifik smärta i nedre delen av buken 13% Tre modeller av kvinna i 15:e, 20:e och 31:e graviditetsveckan skapades. MCNPX Monte Carlo simuleringar genomfördes på en GE Light speed 16 Rörströmsreglering endast i z- led ecerliknades CF är dosen centralt i gantryt frit i luc för 100 mas per beräknad dos i foster per simulerad foton. I är rörströmmen i snitet (med/utan rörströmsreglering). 7

8 15:e w 20:e w 31:e w 8

9 Fosterhjärna, fostermjukvävnad och fosterskelet (ej 15.e w) segmenterades 15:e w 20:e w 31:e w 9

10 15:e w 20:e w 31:e w 10

11 Geometriska fantom (i ImPACT) överskatar dosen då det är mindre och innehåller inget foster. 11

12 Begränsningar i studien Endast 3 olika graviditetsveckor Endast 3 olika rörströmsregleringar Endast reglering i z- led 12

13 D Zhang et al. Reducing radia'on dose to selected organs by selec'ng the tube start angle in MDCT helical scans: A Monte Carlo based study. Med. Phys. 36: (2009) Vinkeln då strålningen slås på kan inte väljas vid normal DT. DeTa påverkar organdosen 'll små ytliga organ i ffa. små pa'enter beroende på vald pitch. Siemens Sensa'on 64 MC- simulerades 28.8 mm nominell kollimering (32.2 mm verklig) 40.0 mm nominell kollimering (44.7 mm verklig) Pitch 0.75, 1.0 och o, 20 o, 40 o. 340 o dvs. 18 startposi'oner 120 kv, 300 mas MCNPX2.6 MC- beräkningar i 3 olika fantom DosuppskaTning gjordes mha. Ψ. µ en /ρ Organdos/mAs 2 mån 4.3 kg 7 år 22 kg 32 år 51 kg 13

14 Perifer dos i 32 cm CTDI- fantom med 34.1 mm vid pitch 1.5 och olika startvinklar 0, 90, 180,

15 15

16 Pitch 1.5 Pitch

17 Perifer dos i 32 cm CTDI- fantom med 34.1 mm strålbredd 17

18 Huddosprofiler i lungfantom med 34.1 mm strålbredd 18

19 D Zhang et al. Variability of surface and center posi'on radia'on dose in MDCT: Monte Carlo simula'ons using CTDI and anthropomorphic phantoms. Med. Phys. 36: (2009) Perifer dos i 32cm CTDI- fantom z- riktningen 19

20 Signifikant dosreduk'on för små, ytliga organ men mindre för inre organ. 20

21 Signifikant dosreduk'on för små, ytliga organ men mindre för inre organ. 21

22 Varia'on en källa 'll dososäkerhet Störst poten'ell dosreduk'on Hög pitch Liten kropp Ytliga organ Små organ Bred kollimering Då startvinkeln är slumpmässig bör dosvaria'onen närmast betraktas som en osäkerhetskälla. Kan påverka dosnoggrannheten vid mätning med liten jonkammare i stället för pennjonkammare. 22

23 Påverkan på fosterdos Högst poten'ell fosterdosreduk'on vid Litet foster Hög pitch Bred kollimering 23

24 A C Turner et al. The feasibility of pa'ent size- corrected, scanner- independent organ dose es'mates for abdominal CT exams. Med Phys. 38: 820:829 (2011) D P,S,O : Dos för viss pa'ent P, scanner S och organ O nd P,S,O : som ovan fast normaliserat per CTDI vol D P,O : oberoende av typ av scanner Siemens Sensa'on 64 Philips Brilliance CT 64 Toshiba Aquilion 64 GE LightSpeed VCT 24

25 25

26 AC Turner et al. The feasibility of a scanner- independent technique to es'mate organ dose from MDCT scans: Using CTDI vol to account for differences between scanners. Med. Phys. 37: (2010) D/100mAs eller E/100mAs D/CTDI vol eller E/CTDI vol CV=32% CV=5% GE, Toshiba, Siemens Philips 64- scanner, MCNPX2.7, Helkropps u.s. D=Ψ. µ en /ρ (CPE antogs). Ekvivalent spektrum (HVL, bow'e, kv, verklig kollimeringsbredd) inom 3% från mäta CTDI vol 26

27 X Li et al. Effects of protocol and obesity on dose conversion factors in adult body CT. Med Phys. 39: (2012) Män m=75-124kg BMI=22-38 Kvinnor m=76-129kg BMI=

28 Risk för cancerdöd per personer exponerad för 0.1 Gy Ålder vid exponering (år) Kvinnor Män 28

29 Size- Specific Dose- Es'mate, SSDE Med undantag för de normal- stora fantomen (26-28 cm) överskatar size- specific dose- es'mate SSDE organdosen för organ som är helt i strålfältet. 29

30 Olika organs bidrag Ull strårisken 30

31 Pa'enter med stort BMI har lägre doser än vad SSDE förutser pga. fet. Både organ-, effek'v dos- och risk- konversionsfaktorer minskar med ökande pa'entdiameter men absoluta doser och risker kan förstås öka beroende på vald rörströmsregering och mas. Bidrag 'll effek'v dos och risk för organ som ligger X i förhållande 'll strålfältet för (lunga- buk- bäcken, buk- bäcken, buk, lever, bäcken etc.) är X effek'v dos risk. Inom 50%±19% 46%±24% Perifert men inom 38%±20% 45%±24% Delvis utanför 10%±3% 8%±3% Helt utanför 2%±1% 2%±1% 31

32 Xiaoyu Tian et al. Prospec've Op'miza'on of CT under Tube Current Modula'on: I. Organ Dose Proc. SPIE Vol (2014) 58 vuxna pa'entantom baserade på DT bilder år, kg Organstorleken matchar ICRP Publ. 89 Siemens Somatom Defini'on Flash Lung och Bäcken- buk scan Organdos=energy imparted /mass CTDIvol i 32 cm PMMA- fantom 32

33 In ma =a*(ud) + In(mA o ) ud är fantomatenueringen a är modula'onsstyrkan ma o är en fix ma, DC- nivån GE: a=1 (samma brus i projek'onerna) Siemens: a=0-1 (högre brus i täta objekt) CTDI vol visas på DTn för medel- mas- värdet ma z är ma värdet vid z N är antalet organvoxlar i strålprofilen vid z D organ = h fixed. (CTDI vol ) organ weight där h fixed är organkonversionsfaktorn 33

34 Dos i Magsäck/CTDI vol Histogram över skillnaden mellan beräknat och simulerat dos i Magsäck/CTDI vol Organdosen minskar något med ökad modulering, a. T.ex. magsäck, lever, colon. För några organ i bäckenet ökar dosen med ökat a. t.ex. tes'klar och urinblåsa. För organ helt i strålfältet, ökade felet med ökad modulering, a. 34

35 Dos i benmärg/ctdi vol Histogram över skillnaden mellan beräknat och simulerat benmärgsdos/ctdi vol Benmärgsdosen och felet i dosuppskatningen påverkas inte av moduleringen, a 35

36 Slutsatser Överväg at sluta använda de av SSM (2008) publicerade konversionsfaktorerna 'll effek'v dos Beakta istället CTDI vol och pa'entens omkrets, men ta hänsyn 'll ev. stor mängd skyddande fet Fosterdoser ('diga graviditeter) kan bestämmas mha. omkrets och uterusdjup Använd organdoser och 'll dessa kopplade organrisk- faktorer istället för effek'v dos. Men hur kommunicerar vi då strålningsrisken? 36