Risikominimierende Röhrenstrommodulation in der Computertomographie

Zusammenfassung

Ziel/Problem

Jede Untersuchung mittels Computertomographie (CT) geht mit einer Strahlenexposition einher. Ziel ist es, diese durch ein Röhrenstrommodulationsverfahren so weit wie möglich zu reduzieren, ohne die Bildqualität zu beeinträchtigen.

Standardverfahren

Die CT-Röhrenstrommodulation („tube current modulation“, TCM), die seit ungefähr zwei Jahrzehnten eingesetzt wird, passt den Röhrenstrom so an die Schwächungsverhältnisse des Patienten (in Winkel- und in z‑Richtung) an, dass das mAs-Produkt (Röhrenstrom-Zeit-Produkt) des Scans minimiert wird, ohne die Bildqualität zu beeinträchtigen. Mit dieser bei allen Herstellern vorhandenen mAsTCM geht eine signifikante Dosisreduktion in denjenigen anatomischen Bereichen einher, die hohe Schwächungsunterschiede zwischen anterior-posterior (a.p.) und lateral aufweisen, insbesondere Schulter und Becken. Das Strahlenrisiko individueller Organe oder des Patienten wird bei mAsTCM nicht berücksichtigt.

Methodische Innovation

Vor Kurzem wurde ein TCM-Verfahren vorgeschlagen, das direkt das Strahlenrisiko des Patienten minimiert, indem es die Organdosiswerte vorhersagt und bei der Wahl des Röhrenstroms berücksichtigt. Es zeigt sich, dass diese sog. riskTCM in allen Körperbereichen der mAsTCM deutlich überlegen ist. Um riskTCM in der klinischen Routine nutzen zu können, wäre lediglich eine softwareseitige Anpassung der CT-Systeme nötig.

Schlussfolgerung

Mit der riskTCM lassen sich gegenüber dem Standardverfahren signifikante Dosisreduktionswerte erzielen, typischerweise um die 10 %−30 %. Dies gilt insbesondere in solchen Körperregionen, in denen das Standardverfahren nur mäßige Vorteile gegenüber einem Scan ganz ohne Röhrenstrommodulation zeigt. Es liegt nun an den CT-Herstellern, riskTCM zu implementieren und den Nutzern und Patienten zur Verfügung zu stellen.

Abstract

Aim/Problem

Every computed tomography (CT) examination is accompanied by radiation exposure. The aim is to reduce this as much as possible without compromising image quality by using a tube current modulation technique.

Standard procedure

CT tube current modulation (TCM), which has been in use for about two decades, adjusts the tube current to the patient’s attenuation (in the angular and z‑directions) in a way that minimizes the mAs product (tube current–time product) of the scan without compromising image quality. This mAsTCM, present in all CT devices, is associated with a significant dose reduction in those anatomical areas that have high attenuation differences between anterior–posterior (a.p.) and lateral, particularly the shoulder and pelvis. Radiation risk of individual organs or of the patient is not considered in mAsTCM.

Methodological innovation

Recently, a TCM method was proposed that directly minimizes the patient’s radiation risk by predicting organ dose levels and taking them into account when choosing tube current. It is shown that this so-called riskTCM is significantly superior to mAsTCM in all body regions. To be able to use riskTCM in clinical routine, only a software adaptation of the CT system would be necessary.

Conclusions

With riskTCM, significant dose reductions can be achieved compared to the standard procedure, typically around 10%–30%. This is especially true in those body regions where the standard procedure shows only moderate advantages over a scan without any tube current modulation at all. It is now up to the CT vendors to take action and implement riskTCM.