Individual selection of the tube current for dose reduction

In der vorliegenden Arbeit sollte untersucht werden, welcher individuelle Röhrenstrom für unterschiedliche anatomische Regionen (Schädel, Hals, Thorax und Abdomen) nötig ist um diagnostisch aussagekräftige CT-Aufnahmen zu erzeugen. In diese prospektive Studie wurden 262 erwachsene Patienten aufgenommen. Ausgehend von seit Jahren bewährten Standardparametern wurde für jede anatomische Region anhand eines Iterationsschemas der minimal notwendige Röhrenstrom durch mehrmalige Wiederholung des Referenzscans ermittelt und mit diesem Wert die Untersuchung durchgeführt. Drei voneinander unabhängige Radiologen beurteilten die Bildqualität vor und nach Röhrenstromanpassung ohne Kenntnis der Expositionsparameter. Für Untersuchungen des Schädels (n=50) ergab sich ein Einsparungspotentials von 13 %, bei Thoraxuntersuchungen (n=67) von 57 % und bei Untersuchungen des Abdomens (n=119) eine maximale Einsparung von 45 % der Standarddosis. Dabei lag die Standarddosis für Schädel- (CTDIW= 41,7 mGy), Thorax- (CTDIW= 9,7 mGy) und Abdomenuntersuchungen (CTDIW = 11,7 mGy) bereits im untersten Quartil der deutschen Expositionspraxis. Für Abdomenuntersuchungen fand sich eine lineare Beziehung zwischen dem erforderlichen Röhrenstrom und dem in der a.p.-Richtung im Oberbauch gemessenen Körperdurchmesser. Der erforderliche Röhrenstrom variierte von 110 bis 325 mA (CTDIW=6,4-17,6 mGy) und die Körperdurchmesser von 16-35 cm. So ergibt sich, daß schlanke Patienten mit einem Durchmesser unter 27 cm bei den üblichen Expositionsparametern unnötig hohen Dosen ausgesetzt werden. Für diese Patienten kann man den notwendigen Röhrenstrom abschätzen, indem man den Körperdurchmesser mit ¾ multipliziert. Durch die individuelle Anpassung des Röhrenstroms an den Körperdurchmesser wird die Strahlenexposition bei Abdomen-CT-Untersuchungen um bis zu 45 % gesenkt ohne Beeinträchtigung der diagnostischen Aussagekraft. Für CT-Untersuchungen des Thorax ist das Einsparungspotential unabhängig vom Körperdurchmesser, im Mittel reicht ein Röhrenstrom von 73 mA (CTDIW= 4,2 mGy) aus. Bei CT-Untersuchungen des Gehirnschädels ergab sich das geringste Einsparpotential mit einer notwendigen Dosis CTDIW = 36,2 mGy bei durchschnittlich 174 mA. Der Studienarm Hals wurde vorzeitig wegen Zunahme von Aufhärtungsartefakten durch den Unterkiefer bzw. die Schulter abgebrochen.We searched for individual scan protocols which provide adequate diagnostic information with minimal radiation exposure in adult CT-examinations (cerebrum, neck, thorax and abdomen). In this prospective study 262 adults were examined using standard settings of each anatomical region. The individualised scan protocol was defined by repeating the reference scan with different tube current following a predefined iteration scheme. The examination was done with the lowest tube current which resulted a sufficient image quality. The image qualities with standard dose and with individual dose were evaluated independently by 3 different radiologists blinded to the exposition parameters. For the cerebrum (n=50) we found a dose reduction potential of 13 %, for the chest (n=67) of 57 % and for the abdomen a maximum reduction of up to 45 % compared with the standard settings without adverse affects on the diagnostic performance. The studies of the neck were untimely stopped due to artefacts caused in the mandible and the shoulder. The standard dose of the cerebrum (CTDIw = 41,7 mGy), of the thorax (CTDIw = 9,7 mGy) and of the abdomen (CTDIw = 11,7 mGy). We want to mention that our standard dose was in the lowest quartile of the actual German radiation dose survey. For abdominal examinations we found a linear relation between individualised dose and the anterior-posterior (a.p.) diameter of the patients. Patient diameters in a.p. direction varied from 16 to 35 cm and correlated with individualised tube currents from 110 to 325 mA (CTDIw = 6,4 - 17,6 mGy). Slim patients with a diameter lower than 27 cm in the epigastric area receive unnecessary high doses using the standard exposition parameters. For these patients you can estimate the necessary tube current multiplying the a.p. diameter with 3/4. For thoracal CT-examinations the dose reduction potential is independent on the physical diameter, on average a tube current of 73 mA (CTDIw = 4,2 mGy) is necessary. For examinations of the cerebrum there is the lowest dose reduction potential with a needed dose (CTDIw = 36,2 mGy) with an average value of 174 mA