8. Optimer parametre for pædiatrisk undersøgelse

Da den generelle brug af CT som diagnostisk værktøj gør det vanskeligt at justere parametre for at optimere billedkvaliteten, bør de grundlæggende scanningsparametre som minimum justeres for at styre strålingsdosis til patienten .

a. Centrer patienten i gantryet – Fordi indgangsdosis til patientens hud til dels er en funktion af hudens afstand fra CT-skannerens brændpunkt (omvendt kvadratisk lov), reducerer placering af patientens krop i midten af CT-gantryet stråledosis til patienten .

b. Reducer doser under projektion af scoutbilleder (topogrammer) – Selv om standardindstillingen for scoutbillederhvervelse typisk kan være anteroposterior på CT-scannere, tillader scanneren sandsynligvis et posteroanterior projektionsscoutbillede på den rygliggende patient. Dette reducerer i væsentlig grad doserne til strålefølsomme organer, såsom mandlige gonader, bryst, skjoldbruskkirtel og øjets linse, som er placeret i patientens udgangsplan. Korrekt justering af den højspænding og rørstrøm, der anvendes til projektionsbilledet, reducerer stråledosis til patienten betydeligt. O’Daniel et al. har målt strålingseksponeringen fra scoutscanningen på 21 scannere, der repræsenterer 11 forskellige modeller fra tre forskellige producenter. De fastslog, at ved at justere scanningsparametrene for standardundersøgelsesscanningen fra 120 kVp til 80 kVp og ved at ændre rørpositionen fra 180° til 0° kunne strålingseksponeringen fra alle scannere reduceres til mindre end eksponeringen ved en røntgenfotografering af brystet.

c. Axial versus spiralformet tilstand – Billeddannelse af kroppen udføres typisk i spiralformet tilstand, hvor røntgenstrålen er kontinuerligt tændt under scanningen, efterhånden som patientens anatomi kontinuerligt bevæger sig gennem portalen. Dette resulterer i bestråling af et cylindrisk volumen af patientens anatomi; længden af scanningsvolumenet er lig med scanningslængden, eller z-aksen. De avancerede avancerede CT-scannere indeholder programmerede kollimatorblade, der dæmper bestråling af væv, der ikke afbildes ved siden af enderne af det cylindriske volumen. Hvis denne relativt nye kollimeringsfunktion ikke er til stede, bestråles væv ved enderne af det bestrålede volumen unødigt. Det cylindriske volumen af patientdata gør det muligt at omformatere billederne retrospektivt fra det transversale plan til enten det koronale eller sagittale plan. 3D-modeller kan omformateres retrospektivt. En lang scanning under spiralformet scanning er bedre end flere regionale scanninger for at eliminere scanningsoverlapning ved stop og start af tilstødende multiregionale scanninger.

Billeddannelse af hovedet er typisk blevet udført i aksial tilstand. Røntgenstrålen er tændt for en 360° rotation, mens patienten er stationær. Portalsofaen fører patientens krop ind i portalen, mens røntgenstrålen er slukket. Denne cyklus gentages, indtil den relevante scanningslængde af patientens anatomi er bestrålet. Da patientens sofa er stationær under bestråling, er det ikke nødvendigt med programmerede kollimatorblade for at forhindre bestråling af patientens anatomi, der ikke er fotograferet. Opløsningen i z-retningen (retning parallelt med patientens længdeakse) forringes ikke af patientens kropsbevægelse under optagelsen. Nogle producenter giver teknologen mulighed for at styre starten af bestrålingen for hvert skive. Teknologens omhyggelige observation af patienten gør det muligt at starte hver optagelse, når der er mindre sandsynlighed for, at patienten bevæger sig.

I forbindelse med pædiatrisk billeddannelse skal teknologen, radiologen og den medicinske fysiker nøje overveje fordele og ulemper ved aksial og helikal billeddannelse. Ved pædiatrisk billeddannelse kan helisk erhvervede hovedundersøgelser eller aksialt erhvervede kropsundersøgelser være det rigtige valg. Når patienten er samarbejdsvillig, er spiralskanning typisk den foretrukne metode til kropsbilleder på grund af muligheden for at omformatere billederne til et hvilket som helst af de tre tilgængelige planer samt muligheden for at skabe 3D-modeller. Da opløsningen i billedet langs z-aksen ikke forringes under aksial scanning, kan den aksiale scanningsmåde i nogle tilfælde, afhængigt af den kliniske billeddannelsesopgave, være at foretrække.

Nogle scannere tillader initiering af individuelle billeder af operatøren under aksial scanning. Denne teknik kan være særlig nyttig i forbindelse med den usamarbejdsvillige patient. Hvis dette kontrolniveau ikke er muligt, kan den helikale tilstand være det bedste valg, fordi denne teknik minimerer den tid, der er nødvendig for at indsamle hele scanningsvolumenet.

Hvis scanneren ikke er designet til at skåne ikke-bebillede væv i enderne af scanningsvolumenet for bestråling under helikal scanning, kan den aksiale tilstand resultere i en reduktion af dosis til disse organer. Aksial scanning med portalen vippet under hovedoptagelse kan i nogle tilfælde reducere stråledosis til strålefølsomme organer, f.eks. øjets linse.

d. Reducer detektorstørrelsen i z-retningen under optagelsen – Ved både spiralformet og aksial scanning bør scanningen udføres med den mindste detektorelementstørrelse i z-retningen, som scanneren giver mulighed for. Hvis denne mindste dimension er 0,5 mm, er den scannede voxel af patientvæv omtrent en terning. Dette gør det muligt at omformatere billeder i det sagittale eller koronale plan eller i en 3D-model uden tab af højkontrastopløsning i forhold til det transversale plan. Efter omformatering bør flere 0,5 mm skiver kombineres for at øge voxelens volumen (længde) og reducere kvantepletterne i billedet uden at øge stråledosis til patienten. Tab af billedkvalitet som følge af delvis volumenmiddelværdiberegning (tykke skiver) skal afvejes mod en forøgelse af kvantemottle (tynde skiver), når man vælger den skiftetykkelse, ved hvilken de omformaterede billeder vises.

e. Juster produktet af rørstrøm og eksponeringstid – Produktet af rørstrømmen (røntgenstråleproduktionshastighed) og eksponeringstiden (varighed af røntgenstråler, der produceres) styrer antallet af røntgenstråler, der produceres i løbet af scanningen. Ændring af mAs ændrer direkte stråledosis i samme retning, og den tilhørende kvanteplet i billederne (støj) ændres i den modsatte retning. mAs bør justeres i forhold til patientens fysiske dimensioner; større patienter kræver større mAs for at forhindre uacceptable stigninger i kvantepletter. Den nødvendige mAs afhænger også af den specifikke billeddannelsesopgave. Ved CT af brystkassen med høj opløsning kan der anvendes lavere mAs (lavere dosis) til at vurdere luftvejsgennemgang og parenkymal lungesygdom, fordi billeder med høj kontrast primært påvirkes af skarphed og ikke af en moderat stigning i kvantemottle. På samme måde har nogle anvendt særlige lavdosisprotokoller til at se ventrikelstørrelsen og placeringen af kateterets spids . På den anden side er der behov for højere mAs (højere dosis) for at vurdere tilstedeværelsen af metastaser i leveren, som kan overses på et lavkontrastbillede med øget quantum mottle.

f. Hvornår skal kilovolt justeres – En forøgelse af kVp øger den energi, der bæres af hver foton, og resulterer i en mere gennemtrængende røntgenstråle. En lavere kVp mindsker patientdosis og øger kvantemottle i billedet, mens en stigning i kVp har den modsatte virkning, hvis mAs er uændret. Typisk ændres mAs i modsat retning af ændringen i højspænding for at reducere graden af ændring af stråledosis og kvantepletter i billedet . Valget af kVp bør foretages på grundlag af behovet for kontrastforbedring af emnet i billedet samt emnets størrelse . Knogledetaljerne i patientens anatomi eller undersøgelser af blødt væv ved hjælp af et intravenøst eller intraluminalt kontrastmiddel forstærkes ved at reducere kVp og øge mAs for at opretholde en acceptabel kvanteplet i billedet. Blødt væv i patientens anatomi, der afbildes uden brug af et kontrastmiddel, forbedres typisk ved at øge kVp med passende reduktioner i mAs for at opnå rimelige patientdoser. For at forbedre detaljerne i knogler eller for at udføre CT-angiografi er 100 kVp rimeligt for mellemstore til store pædiatriske patienter. Der kan tages billeder af nyfødte og små pædiatriske patienter ved højspændingsværdier på helt ned til 80 kVp; billeder med 80 kVp ved CT-skannerens maksimale rørstrøm vil imidlertid ikke producere et tilstrækkeligt antal røntgenstråler til at opretholde en rimelig kvantumspredning i billedet for større pædiatriske patienter. For at vurdere blødt væv uden IV- eller oral kontrasttilførsel er 120 kVp rimelig til de fleste blødtvævsbilleder hos børn.

g. Forøgelse af pitch-Pitch er forholdet mellem den afstand, som CT-bordet bevæger sig frem gennem scanneren under en 360°-rotation af portalen i forhold til bredden af røntgenfagets viftestråle i z-retningen. Øgede pitch-værdier resulterer ikke i rekonstruktionsfejl, der forringer billedkvaliteten, før et punkt i anatomien afbildes gennem mindre end 180° rotation. For de fleste scannere sker dette ved pitch-værdier på mere end 1,4. Fordelen ved øget pitch er en reduktion i strålingsdosis, hvis andre parametre ikke ændres, fordi hvert anatomipunkt bestråles i kortere tid. Strålingsdosis er proportional med 1 / pitch. Ved at øge stigningen reduceres den forløbne tid fra begyndelsen til afslutningen af dataindsamlingen. Dette mindsker risikoen for bevægelsesartefakter og problemer med åndedrætsstop. Ulempen ved en forøgelse af pitch er stigningen i kvantemotlen i billederne, hvis andre parametre ikke ændres. Valget af pitch skal afbalanceres med valget af mAs for at opnå en passende patientdosis og billedkvalitet . Generelt skal man til billeddannelse af børnekroppen anvende en pitch på ca. 1,3-1,4 og en kort rotationstid (∼ 0,5 sekund) for at minimere den samlede scanningstid. Øg rørstrømmen efter behov for at opnå den målpatientdosis, der er omtalt tidligere.

h. Manuel eller automatisk eksponeringsstyring- De fleste avancerede CT-scannere har et vist niveau af AEC, der er designet til at ændre rørstrømmen (mA) som reaktion på længden af røntgenstrålernes vej gennem patientens krop. Derfor ændres mA i den automatiske tilstand, når strålen roterer mellem de posteroanterior laterale, anteroposterior laterale og andre projektioner, og når strålen translateres langs patientens krops z-retning. AEC-funktionen er designet til at skabe billeder med den samme kvantemotte uanset strålingens vejlængde gennem patientens krop . Nogle scannere er konstrueret således, at AEC kan anvendes uden problemer på både voksne og pædiatriske patienter. Desværre er designet af nogle CT-scanners AEC ikke intuitivt, og det kan være vanskeligt for operatøren at beherske det for pædiatriske patienter. Denne automatiske tilstand kan, når den er til stede, vælges eller fravælges af operatøren. Når den automatiske tilstand er slået fra, fungerer rørstrømmen med en konstant værdi, uanset stråleprojektionens rotationsprojektion eller strålens placering langs patientens z-akse. CT-skannerens AEC-tilstand bør ikke anvendes til pædiatrisk billeddannelse, hvis operatørerne ikke har fået bekræftet af deres kvalificerede medicinske fysiker ved hjælp af målinger, at brugen af AEC-tilstand resulterer i rimelige patientdoser. I nogle tilfælde kan brugen af AEC-tilstand øge patientdosis i forhold til den manuelle tilstand.