H.D. NagelDr. HD Nagel - Wissenschaft & Technik für die Radiologie

Buchholz i.d.N.

www.sascrad.de

Scanprotokoll-Optimierungin der

Computertomographie

• Grundlagen• Optimierungsprozedur• Beispiel aus der Praxis• Pädiatrische Besonderheiten.

Themen

Vergleich mit Vorschlägen aus Umfrage 1999

Diagnostische Referenzwerte

Aktualisierte Werte des BfS (2010)

• Basis: Daten aus Prüfungen der Ärztlichen Stellen• Begrenzung über DLP pro Scanserie; CTDIvol zur Orientierung (Protokollerstellung)• Keine wesentliche Reduktion gegenüber Umfrage 1999 (Ausnahme: Gesichtsschädel)• Weiterhin Optimierungspotential vorhanden.

CT-Referenzwerte 2010 aktualisiert

Feedback / Benchmarking

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

HS

GS/NN

H

GS+H

THO

ABD+

BE BE

LE/NI

TST/FU

ATH

AAB PG BS

HWS

LWS

Mitt

el

Untersuchungsart

Rel

ativ

e D

osis

CTDIwDLPw

Beispiel: Uniklinik X (moderner Spiralscanner mit Festkörperdetektor)

Durchschnitt aller Teilnehmer

* 1/3Mittelwert Uniklinik X

Multi-Center-Optimierungsstudie

• Kriterium: Rauschen mäßig, nicht störend (Score 3 von max. 4)• Erhebliches Einsparungspotential gegenüber damaliger Expositionspraxis.

• Teilnehmer: 3 Radiologen in je 4 Universitäten, 4 Großkliniken and 4 Praxen• Bilder (4 Untersuchungsregionen) mit verschiedenen Dosiseinstellungen

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Chest Abdomen+Pelvis

Liver/Kidneys

Pelvis(Soft Tissue)

Type of Examination

Survey average

Rel

ativ

e C

TDI v

ol

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Chest Abdomen+Pelvis

Liver/Kidneys

Pelvis(Soft Tissue)

Type of Examination

Survey averageSurvey 1st quartileR

elat

ive

CTD

I vol

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Chest Abdomen+Pelvis

Liver/Kidneys

Pelvis(Soft Tissue)

Type of Examination

Survey averageSurvey 1st quartileStart value of study

Rel

ativ

e C

TDI v

ol

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Chest Abdomen+Pelvis

Liver/Kidneys

Pelvis(Soft Tissue)

Type of Examination

Survey averageSurvey 1st quartileStart value of studyOptimized value

Rel

ativ

e C

TDI v

ol

CT-Leitfaden

• ‚Kochrezept’ zur Protokolloptimierung• Neufassung 2010 (neue Referenzwerte)• Zielgruppe:

- Ärztliche Stellen- Medizinphysiker- Applikationspersonal- Anwender

• Optimierungsstrategie- Erfassung der Standard-Scanprotokolle- Dosisanpassung entsprechend Geräteklasse- Korrektur entsprechend Fragestellung

• Bezugsquelle: www.sascrad.de.

• Grundlagen• Optimierungsprozedur• Beispiel aus der Praxis• Pädiatrische Besonderheiten.

Themen

Optimierungsprozedur Schritt 1: Erfassung der Scanprotokolle

Institut Gerätehersteller Gerätetyp Inbetriebnahme Monat: Jahr :

Ansprechpartner für Rückfragen? (1) Tel. oder E-Mail

Untersuchungsparameter Scanparameter Rekonstruktion & Display Dosisanzeige (13)

UntersuchungsregionScanvolumen (ca.-Angaben) ca. Länge (2) Anzahl U I (4) t

R (5) N (6) h

col (7) TV (8) h

rekon (9) RI (10) FK (11) Fenster (12) CTDI

w,effDLP

obere Grenze untere Grenze [cm] Serien(3) [kV] [mA] [s] [mm] [mm] [mm] [mm] Window Level [mGy] [mGy · cm]

Hirnschädel (14) Vertex bis Basis infratentoriell

supratentoriell

Gesichtsschädel / NNH (15) Stirnhöhle bis

Keilbeinhöhle Fraktur

Sinusitis

Gesichtsschädel / Hals (16) Sella bisSD-Unterrand

Halsbereich

Schulterbereich

Thorax C7/D1 Sinus

Abdomen incl. Becken (17) Zwerchfellkuppe bis

Symphyse

Nativserie

KM-Serie

Becken unt. Nierenpol Symphyse

Leber / Niere Zwerchfellkuppe unt. Nierenpol

Gesamter Rumpf (18) C7/D1 bisSymphyse

Tumorstaging

Polytrauma

Aorta thorakal Clavicula Zwerchfell

Aorta abdominal Zwerchfell Hüftgelenk

Pulmonalgefäße Clavicula Zwerchfellkuppe

Beckenskelett Beckenkamm Sitzbeinhöcker

HWS (bitte typische Zahl der Segmente angeben:)

LWS (bitte typische Zahl der Segmente angeben:)

Hinweise: Filterkern (FK) Code (11) Angabe des Röhrenstroms I (4)

Stark glättend VSM Bitte ankreuzen: 1. Die Angaben sollen sich auf Standarduntersuchungen beziehen Glättend SMO mA oder

Leicht glättend LSM mAs ?

2. Bei mehreren Geräten für jeden Scanner bitte einen separaten Bogen Standard STD Elektrische mA oder Leicht schärfend LSH Effektive mA (4b) ?

3. Bitte unbedingt die Erläuterungen auf dem "Merkblatt" beachten ! Schärfend SHA Feststrom oder

Die Zahlenangaben in (..) beziehen sich auf das Merkblatt. Stark schärfend VSH Dosisregelung (4c,d) ? Spezial-Filter SPZ

Optimierungsprozedur

Schritt 2: Dosisanpassung entsprechend Geräteausstattung

• Anwendbar für alle Gerätetypen (ESCT- und MSCT-Geräte)• Dosisgrößen

• ESCT: CTDIw und DLP pro Untersuchung (Rauschen abhängig von CTDIw)• MSCT: CTDIvol und DLP pro Untersuchung (Rauschen abhängig von CTDIvol).

Optimierungsprozedur

Schritt 3: Korrektur entsprechend Fragestellung

Hilfsmittel: CT-Expo (’Benchmarking’)

• Grundlagen• Optimierungsprozedur• Beispiel aus der Praxis• Pädiatrische Besonderheiten.

Themen

Beispiel aus der PraxisBenchmarking der Scanprotokoll-Einstellungen

• ESCT-Spiralscanner mit Festkörperdetektor• Mittleres Dosisniveau: 104% (CTDIw), 109% (DLP pro Untersuchung)• Adäquates Dosisniveau: 65%.

Beispiel aus der PraxisIdentifizierung der Ursachen für überhöhte Dosiswerte

Scanlänge

0

10

20

30

40

50

60

70

80

BRN

FB/SIN

FB/N(H)

FB/N(B)

CHE

ABD+PEL

PEL

LI/KI

TRUNK

ATH

AAB PV

OP

CSP(H)

CSP(B)

LSP

Scan

Len

gth

L [c

m]

act. ref.

Beispiel aus der PraxisIdentifizierung der Ursachen für überhöhte Dosiswerte

Scanlänge

0

10

20

30

40

50

60

70

80

BRN

FB/SIN

FB/N(H)

FB/N(B)

CHE

ABD+PEL

PEL

LI/KI

TRUNK

ATH

AAB PV

OP

CSP(H)

CSP(B)

LSP

Scan

Len

gth

L [c

m]

act. ref.

Pitchfaktor

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5BRN

FB/SIN

FB/N(H)

FB/N(B)

CHE

ABD+PEL

PEL

LI/KI

TRUNK

ATH

AAB

PV

OP

CSP(H)

CSP(B)

LSP

Pitc

h Fa

ctor

p

act. ref.

Beispiel aus der PraxisIdentifizierung der Ursachen für überhöhte Dosiswerte

Scanlänge

0

10

20

30

40

50

60

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BRN

FB/SIN

FB/N(H)

FB/N(B)

CHE

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PEL

LI/KI

TRUNK

ATH

AAB PV

OP

CSP(H)

CSP(B)

LSP

Scan

Len

gth

L [c

m]

act. ref.

Pitchfaktor

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5BRN

FB/SIN

FB/N(H)

FB/N(B)

CHE

ABD+PEL

PEL

LI/KI

TRUNK

ATH

AAB

PV

OP

CSP(H)

CSP(B)

LSP

Pitc

h Fa

ctor

p

act. ref.

Anzahl Scanserien

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5BRN

FB/SIN

FB/N(H)

FB/N(B)

CHE

ABD+PEL

PEL

LI/KI

TRUNK

ATH

AAB PV

OP

CSP(H)

CSP(B)

LSP

Num

ber

of S

erie

s n s

er

act. ref.

Beispiel aus der PraxisIdentifizierung der Ursachen für überhöhte Dosiswerte

Scanlänge

0

10

20

30

40

50

60

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80

BRN

FB/SIN

FB/N(H)

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CHE

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AAB PV

OP

CSP(H)

CSP(B)

LSP

Scan

Len

gth

L [c

m]

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Pitchfaktor

0

0.5

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1.5

2.0

2.5BRN

FB/SIN

FB/N(H)

FB/N(B)

CHE

ABD+PEL

PEL

LI/KI

TRUNK

ATH

AAB

PV

OP

CSP(H)

CSP(B)

LSP

Pitc

h Fa

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Anzahl Scanserien

0

0.5

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2.0

2.5

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FB/SIN

FB/N(H)

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CSP(B)

LSP

Num

ber

of S

erie

s n s

er

act. ref.

Schichtdicke

0

2

4

6

8

10

12

BRN

FB/SIN

FB/N(H)

FB/N(B)

CHE

ABD+PEL

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ATH

AAB

PV

OP

CSP(H)

CSP(B)

LSP

Slic

e Th

ickn

ess

hrec

[mm

] act. ref.

Beispiel aus der Praxis

• Grund 1: Pitch nicht erhöht• Grund 2: 140 kV ohne Anpassung des Röhrenstroms.

Gründe für überhöhte Dosiswerte

Beispiel aus der Praxis

Maßnahmen zur Protokolloptimierung

• 140 -> 120 kV für alle Untersuchungen (ausgenommen CTA)• Anpassung der mAs-Einstellung, so dass rel. CTDIw = ca. 65%• Erhöhung des Pitches aus ca. 1.5 (ausgenommen HS, HWS, LWS)• 80 kV für alle CTA-Untersuchungen• Korrektur der mAs-Einstellung entsprechend Fragestellung.

Beispiel aus der PraxisErgebnisse der Optimierungsprozedur

Erzielte Dosisreduktion:• CTDIw: Faktor 2.2 (104% -> 48%)• DLPUnters.: Faktor 2.9 (109% -> 38%).

• Grundlagen• Optimierungsprozedur• Beispiel aus der Praxis• Pädiatrische Besonderheiten.

Themen

Optimierung von Kinderprotokollen

Relativer CTDIvol32 für Kinder entsprechend Körpergewicht, bezogen auf dieoptimierten Abdomen-Protokolleinstellungen für Erwachsene.

Faustformel (Abdomen): rel. CTDIvol = (Körpergewicht + 5 kg) / 85 kg

Abdomen

10%

17%

30%

50%

75%

100%

Thorax

7%

10%

20%

33%

50%

65%

WS

25%

50%

75%

125%

200%

250%

kg

0 - 5

6 - 10

11 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

ca. Alter

0 - 3 Mon.

4 m - 1 J

2 - 5 J

6 - 12 J

13 - 18 J

> 18 J

Empfehlungen aus deutscher Pädiatrie-CT-Umfrage 2005/06 (Rumpf)

Optimierung von Kinderprotokollen

Relativer CTDIvol16 für Kinder entsprechend Alter,bezogen auf die optimierten Hirnschädel-Protokolleinstellungen für Erwachsene.

Hirnschädel

45%

55%

65%

85%

100%

100%

Gesichtsschädel

15%

18%

22%

28%

33%

33%

Alter

0 - 3 Mon.

4 m - 1 J

2 - 5 J

6 - 10 J

11 - 15 J

> 15 J

Empfehlungen aus deutscher Pädiatrie-CT-Umfrage 2005/06 (Kopf)

Zusammenfassung

• ‚Kochrezept‘ zur Protokolloptimierung vorhanden (Leitfaden)- Belastbare Grundlagen (Umfragen, Optimierungsstudie etc.)

• 3-Stufen-Optimierungsstrategie- Erfassung und Bewertung der Scanprotokolle (‚Benchmarking‘)

- Dosisniveau entsprechend Geräteausstattung

- Feintuning entsprechend Fragestellung

• Effiziente Hilfsmittel verfügbar- z.B. Software mit Benchmarking-Funktion

• Spezielle Protokollempfehlungen für Kinder beachten

• Bei Bedarf Beratungsangebote nutzen- insbesondere bei Verwendung von Dosisautomatiken.

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Chest Abdomen+Pelvis

Liver/Kidneys

Pelvis(Soft Tissue)

Type of Examination

Survey averageSurvey 1st quartileStart value of studyOptimized value

Rel

ativ

e C

TDI v

ol Danke