8. Optimalizálja a gyermekgyógyászati vizsgálati paramétereket

Mivel a CT diagnosztikai eszközként való általános használata megnehezíti a paraméterek beállítását a képminőség optimalizálása érdekében, legalább az alapvető vizsgálati paramétereket kell beállítani a betegre jutó sugárdózis kezelése érdekében.

a. A beteg középre helyezése a CT-portálon – Mivel a beteg bőrét érő belépő dózis részben a bőrnek a CT-berendezés fókuszpontjától való távolságának függvénye (fordított négyzetes törvény), a beteg testének a CT-portál közepén történő elhelyezése csökkenti a beteget érő sugárdózist .

b. Csökkentse a dózist a projekciós scout (topogram) nézetek során – Bár a scout képfelvétel alapértelmezett beállítása a CT-szkennereken általában anteroposterior lehet, a szkenner valószínűleg lehetővé teszi a fekvő betegnél a posteroanterior projekciós scout képet. Ez jelentősen csökkenti a sugárérzékeny szervek, például a férfi ivarmirigyek, az emlő, a pajzsmirigy és a szemlencse dózisát, amelyek a beteg kilépési síkjában helyezkednek el. A vetületi nézethez használt nagyfeszültség és csőáram megfelelő beállítása jelentősen csökkenti a pácienst érő sugárdózist. O’Daniel és munkatársai , három különböző gyártótól származó 11 különböző modellt képviselő 21 szkennerrel mérték a felderítő vizsgálatból származó sugárterhelést. Megállapították, hogy az alapértelmezett felmérő vizsgálat pásztázási paramétereinek 120 kVp-ról 80 kVp-ra történő beállításával és a cső pozíciójának 180°-ról 0°-ra történő változtatásával a sugárterhelés valamennyi szkenner esetében a mellkasi röntgenfelvétel sugárterhelésénél kisebbre csökkenthető.

c. Axiális versus helikális üzemmód – A test képalkotását jellemzően helikális üzemmódban végzik, amelyben a röntgensugár folyamatosan be van kapcsolva a vizsgálat során, miközben a beteg anatómiája folyamatosan halad a gantryn keresztül. Ez a beteg anatómia hengeres térfogatának besugárzását eredményezi; a vizsgálati térfogat hossza megegyezik a vizsgálati hosszal vagy a z-tengellyel. A csúcskategóriás, korszerű CT-berendezések programozott kollimátorlapátokat tartalmaznak, amelyek csillapítják a hengeres térfogat végei mellett nem leképezett szövetek besugárzását. Ha ez a viszonylag új kollimációs funkció nincs jelen, a besugárzott térfogat végein lévő szövetek feleslegesen kerülnek besugárzásra. A betegadatok hengeres térfogata lehetővé teszi a képek utólagos átformázását a transzverzális síkból a koronális vagy a sagittális síkba. A 3D modellek visszamenőlegesen is újraformázhatók. A helikális szkennelés során egy hosszú szkennelés jobb, mint több regionális szkennelés, hogy kiküszöbölhető legyen a szkennelés átfedése a szomszédos többrégiós szkennelések végpontjánál és kezdeténél.

A fej képalkotását jellemzően axiális módban végezték. A röntgensugár 360°-os forgatásra van bekapcsolva, miközben a beteg mozdulatlanul áll. A gantry kanapé a beteg testét a gantrybe tolja, miközben a röntgensugár ki van kapcsolva. A ciklus addig ismétlődik, amíg a beteg anatómiájának megfelelő hosszát be nem sugározzák. Mivel a betegágy a besugárzás során mozdulatlan, nincs szükség programozott kollimátorlapátokra a nem képalkotó beteg anatómia besugárzásának megakadályozására. A felbontást a z irányban (a beteg hosszú tengelyével párhuzamos irányban) nem rontja a beteg testének mozgása a felvétel során. Egyes gyártók lehetővé teszik, hogy a technológus szabályozza a besugárzás kezdetét minden egyes szelet esetében. A technológus gondos betegmegfigyelése lehetővé teszi az egyes felvételek megkezdését, amikor a beteg kevésbé valószínű, hogy mozog.

A gyermekkori képalkotás során az axiális és helikális képalkotás előnyeit és hátrányait a technológusnak, a radiológusnak és az orvosfizikusnak gondosan mérlegelnie kell. A gyermekkori képalkotásban a helikálisan felvett fejvizsgálatok vagy az axiálisan felvett testvizsgálatok lehetnek a helyes választás. Ha a páciens együttműködő, a helikális szkennelés jellemzően a test képalkotására választott mód, mivel a képeket a rendelkezésre álló három sík bármelyikére át lehet formázni, valamint 3D modelleket lehet készíteni. Mivel az axiális szkennelés során a kép felbontása a z tengely mentén nem romlik, egyes esetekben, a klinikai képalkotási feladattól függően, az axiális szkennelési módot lehet előnyben részesíteni.

Egyes szkennerek lehetővé teszik, hogy az axiális szkennelés során az operátor egyedi felvételeket kezdeményezzen. Ez a technika különösen hasznos lehet a nem együttműködő beteg esetében. Ha ez a szintű ellenőrzés nem lehetséges, a helikális mód lehet a legjobb választás, mert ez a technika minimalizálja a teljes szkennelési térfogat felvételéhez szükséges időt.

Ha a szkennert nem úgy tervezték, hogy a szkennelési térfogat végein lévő, nem képalkotó szöveteket a helikális szkennelés során megkímélje a besugárzástól, az axiális mód az ezen szerveket érő dózis csökkenését eredményezheti. Az axiális szkennelés a fejfelvétel során a gantry megdöntésével egyes esetekben csökkentheti a sugárérzékeny szerveket, pl. a szemlencsét érő sugárdózist.

d. A detektor méretének csökkentése a z irányban az akvizíció során – Mind a spirális, mind az axiális szkennelésnél a szkenner által biztosított legkisebb z irányú detektorelemmérettel kell elvégezni a szkennelést. Ha ez a minimális méret 0,5 mm, akkor a páciens szövetének szkennelt voxele megközelítőleg egy kocka. Ez lehetővé teszi a képek átformázását a sagittális vagy koronális síkban vagy egy 3D modellben a nagy kontrasztú felbontás elvesztése nélkül a transzverzális síkhoz képest. Az újraformázás után több 0,5 mm-es szeletet kell kombinálni a voxel térfogatának (hosszának) növelése és a kép kvantumfoltosságának csökkentése érdekében anélkül, hogy a páciens sugárzási dózisa növekedne. A részleges térfogatátlagolás (vastag szeletek) miatti képminőség-veszteséget a kvantumfoltosság növekedésével (vékony szeletek) szemben kell ellensúlyozni a szeletvastagság megválasztásakor, amelynél az újraformázott képeket megjelenítik.

e. A csőáram és az expozíciós idő szorzatának beállítása A csőáram (a röntgensugarak előállításának sebessége) és az expozíciós idő (a röntgensugarak előállításának időtartama) szorzata szabályozza a vizsgálat során előállított röntgensugarak számát. A mAs változtatása közvetlenül a sugárzási dózist változtatja ugyanabban az irányban, és a képeken megjelenő kapcsolódó kvantumfoltosság (zaj) ellenkező irányban változik. A mAs-t a beteg fizikai méreteinek megfelelően kell beállítani; a nagyobb betegeknél nagyobb mAs-t kell alkalmazni a kvantumfoltok elfogadhatatlan mértékű növekedésének elkerülése érdekében. A szükséges mAs a konkrét képalkotási feladattól is függ. Nagy felbontású mellkasi CT elvégzésekor a légutak átjárhatóságának és a parenchimális tüdőbetegségek értékelésére alacsonyabb mAs (kisebb dózis) alkalmazható, mivel a nagy kontrasztú képeket elsősorban az élesség befolyásolja, nem pedig a kvantumfoltosság mérsékelt növekedése. Hasonlóképpen, egyesek speciális, alacsony dózisú protokollokat használtak a kamra méretének és a katéter hegyének helyének megtekintésére . Másrészt nagyobb mAs (nagyobb dózis) szükséges a májban lévő metasztázisok jelenlétének értékeléséhez, amelyek a megnövekedett kvantumfoltosságú, alacsony kontrasztú képen kimaradhatnak.

f. Mikor kell beállítani a kilovoltot – A kVp növelése növeli az egyes fotonok által szállított energiát, és áthatóbb röntgensugarat eredményez. Alacsonyabb kVp csökkenti a páciens dózisát és növeli a kvantumfoltosságot a képen, míg a kVp növelése ellenkező hatást vált ki, ha a mAs értéke változatlan marad. Általában a mAs-t a nagyfeszültség változásával ellentétes irányban változtatják, hogy csökkentsék a sugárzási dózis változásának mértékét és a kvantumfoltosságot a képen . A kVp megválasztását a képen a tárgy kontrasztjának növelésére irányuló igény, valamint a tárgy mérete alapján kell elvégezni. A beteg anatómiájának csontos részletei vagy az intravénás vagy intraluminális kontrasztanyagot használó lágyrész-vizsgálatok a kVp csökkentésével és a mAs növelésével növelhetők, hogy a képen elfogadható kvantumfoltosságot tartsanak fenn. A páciens anatómiai lágyszöveteinek kontrasztanyag használata nélkül történő leképezése általában a kVp növelésével és a mAs megfelelő csökkentésével javítható, hogy a betegnek megfelelő dózisokat kapjon. A csontok részletességének javításához vagy CT-angiográfia elvégzéséhez a 100 kVp ésszerű a közepes és nagyméretű gyermekbetegek esetében. Az újszülöttektől a kis gyermekbetegekig terjedő korosztályban akár 80 kVp értékű nagyfeszültségű felvételek is készíthetők; azonban a 80 kVp értékű felvételek a CT-berendezés maximális csőáramával nem fognak megfelelő számú röntgensugárzást produkálni ahhoz, hogy a nagyobb gyermekbetegek esetében a képen ésszerű kvantumfoltosságot lehessen fenntartani. A lágyrészek intravénás vagy orális kontrasztanyag beadása nélküli értékeléséhez a 120 kVp ésszerű a legtöbb lágyrész-képalkotáshoz gyermekeknél.

g. Növelje az osztást – Az osztás a CT-asztalnak a szkennerben a gantry 360°-os forgása során a röntgensugár ventilátornyaláb szélességéhez viszonyított távolságának aránya a z irányban. A megnövelt osztásértékek nem eredményeznek a képminőséget rontó rekonstrukciós hibákat mindaddig, amíg az anatómia egy pontját 180°-nál kisebb forgáson keresztül nem képezzük le. A legtöbb szkenner esetében ez 1,4-nél nagyobb osztásértékeknél következik be. A megnövelt lépésköz előnye a sugárzási dózis csökkenése, ha más paraméterek nem változnak, mivel az anatómia minden egyes pontját rövidebb ideig sugározzák. A sugárzási dózis arányos az 1/osztásszöggel. A lépésköz növelésével csökken az adatgyűjtés kezdetétől a végéig eltelt idő. Ez csökkenti a mozgási artefaktumok és a légzés-visszatartási problémák esélyét. A lépésköz növelésének hátulütője a kvantumfoltok növekedése a képeken, ha más paraméterek nem változnak. A hangmagasság megválasztását egyensúlyba kell hozni a mAs megválasztásával a megfelelő páciensdózis és képminőség elérése érdekében. Általánosságban elmondható, hogy a gyermektestek képalkotásához körülbelül 1,3-1,4-es osztást és rövid forgatási időt (∼ 0,5 másodperc) kell alkalmazni a teljes szkennelési idő minimalizálása érdekében. Növelje a csőáramot szükség szerint a korábban tárgyalt célzott páciensdózis eléréséhez.

h. Kézi vagy automatikus expozíciószabályozás – A legtöbb korszerű CT-szkenner rendelkezik valamilyen szintű AEC-vel, amely úgy van kialakítva, hogy a csőáramot (mA) a röntgensugaraknak a beteg testén átvezető útjának hosszától függően változtatja. Ezért az automatikus üzemmódban a mA úgy változik, ahogy a sugár a posteroanterior laterális, anteroposterior laterális és egyéb vetületek között forog, valamint ahogy a sugár a páciens testének z iránya mentén halad. Az AEC funkciót úgy tervezték, hogy a sugárzásnak a páciens testén átvezető úthosszától függetlenül azonos kvantumfoltosságú képeket hozzon létre. Egyes szkennerek kialakítása lehetővé teszi az AEC egyszerű alkalmazását felnőtt és gyermekbetegek esetében egyaránt. Sajnos néhány CT-szkenner AEC-jének kialakítása nem intuitív, és a kezelő számára nehéz lehet elsajátítani a gyermekbetegek esetében. Ezt az automatikus üzemmódot, ha van, a kezelő kiválaszthatja vagy kikapcsolhatja. Ha az automatikus üzemmód ki van kapcsolva, a csőáram állandó értéken működik, függetlenül a sugár forgási vetületétől vagy a sugárnak a beteg z-tengelye mentén való elhelyezkedésétől. A CT-berendezés AEC üzemmódja nem használható gyermekkori képalkotásra, ha a kezelő nem rendelkezik a szakképzett orvosfizikus által végzett mérésen keresztül végzett igazolással arról, hogy az AEC üzemmód használata ésszerű betegdózist eredményez. Bizonyos esetekben az AEC üzemmód használata növelheti a beteg dózisát a kézi üzemmódhoz képest.