Radiation dose and image quality in diagnostic radiology : optimization of the dose - image quality relationship with clinical experience from scoliosis radiography, coronary intervention and a flat-panel digital detector

Abstract: Det är känt att röntgenstrålning kan orsaka cancersjukdomar, hudskador och andra sidoeffekter. Därför är det viktigt och även föreskrivet i lag att strålexpaneringen inom diagnostisk radiologi skall sänkas så långt som möjligt. Detta kallas på engelska ALARA-principen (As Low As Reasonably Achievable). stråldosen är kopplad till bildkvalitet och denna får inte sänkas så långt att det diagnostiska värdet av en undersökning äventyras. Processen att nå en sådan balans mellan dos och bildkvalitet kallas optimering. Syftet med denna avhandling är att fmna och utvärdera metoder för att optimera förhållandet mellan stråldos och bildkvalitet inom diagnostisk radiologi med fokus på klinisk användbarhet. Arbetet utfördes i tre huvuddelar.Optimering av skoliosröntgen: I första delen utvärderades två nyligen utvecklade metoder får digital skoliosröntgen (digital exponering och pulsad genomlysning). De järnfårdes även med film-skärmsystem som var den tidigare standardmetoden. Stråldosen mättes som Kerma area-produkt (KAP), ytdos (Entrance surface dose, ESD) och effektiv dos; bildkvaliteten värderades med ett kontrast-detaljfantom och genom visuell analys på kliniska bilder. Noggrannheten i vinkelmätningar värderades också. stråldosen för digital exponering var nästan dubbelt så hög som för film med jämförbar bildkvalitet medan pulsad genomlysning hade en mycket låg dos men betydligt sämre bildkvalitet. Variabiliteten i vinkelmätningar var tillräckligt låg i alla metoder. Därefter optimerades inställningarna för digital exponering till en betydligt lägre stråldos med viss sänkning av bildkvaliteten jämfört med utgångsläget.Direktdigital detektor: I den andra delstudien utvärderades en direktdigital detektor med ett kontrast-detaljfantom där stråldosen mättes som ingångsdos i fantomet. Den direktdigitala detektorn gav bättre bildkvalitet vid lägre dos jämfört med både bildplattor och film. Jämförbar bildkvalitet med bildplattor nåddes vid ungefär en tredjedel av dosen.Optimering av perkutan koranar intervention (PCI): I tredje delstudien undersöktes påverkan på stråldos och bildkvalitet av olika inställningar vid kranskärlsröntgen och PCI. Utifrån dessa fynd sänktes dosraten för genomlysning till en tredjedel. Dossänkningen utvärderades i en serie bestående av 154 PCI-procedurer före och 138 efter optimeringen. Genom denna optimering sänktes det totala KAP-värdet signifikant till två tredjedelar av ursprungsvärdet.Sammanfattningsvis påvisar denna avhandling möjligheterna till dossänkning i diagnostisk radiologi genom optimering av den radiografiska processen.