Měřiče DAP a revoluce CT dozimetrie: Od plochy svazku k objemu skenování

1. Co je to měřič DAP?

• DAP je zkratka pro Dose Area Product (součin dávky a plochy) .

• Nazývá se také KAP nebo PKA, tedy kerma-area product nebo air kerma-area product .

• DAP/PKA je jednou z definovaných dozimetrických veličin pro projekční radiografii a skiaskopii .

• Základní myšlenka:

  DAP = kerma ve vzduchu × plocha rentgenového svazku

• běžně uváděné jednotky:

  • Gy·cm²
  • cGy·cm²
  • µGy·m²

2. Jak funguje měřič DAP

• Měřič DAP slouží ke stanovení součinu kermy ve vzduchu a plochy (air kerma-area product) pro rentgenový svazek při projekční radiografii nebo skiaskopii .
• Nezachycuje tedy pouze jediný bod, ale radiační výkon přes celou exponovanou plochu svazku .
• Protože zahrnuje jak intenzitu dávky, tak velikost pole, DAP roste při zvýšení expozičních faktorů nebo při zvětšení ozářené plochy .
• To je důvod, proč je DAP užitečný pro sledování radiační zátěže pacienta při skiaskopických a intervenčních výkonech .

3. Proč je DAP důležitý

• DAP odráží obojí:

  • Intenzitu záření
  • Ozářenou plochu pole

• Díky tomu je informativnější než samotný skiaskopický čas při monitorování dávky při skiaskopii a intervenční radiologii .

• MAAE (IAEA) uvádí air kerma-area product (PKA/DAP) jako doporučenou veličinu pro diagnostické referenční úrovně (DRL) u skiagrafie .

• MAAE rovněž uvádí PKA/DAP jako doporučenou primární veličinu DRL pro skiaskopické a intervenční radiologické výkony .

4. Co DAP umí a neumí říci

• DAP je užitečný pro srovnání radiačního výkonu mezi výkony, místnostmi, operátory a protokoly, pokud se používá konzistentně jako standardizovaná dozimetrická veličina .
• DAP není stejný jako orgánová dávka, efektivní dávka ani špičková dávka na kůži; jedná se o veličinu typu air kerma-area product .
• Při intervenční skiaskopii se kromě DAP/PKA používá také referenční bodová kerma ve vzduchu (Ka,r) .
• To je důležité, protože DAP kombinuje kermu ve vzduchu a plochu svazku – různé kombinace velikosti pole a kermy mohou vést k podobným hodnotám DAP .

5. DAP versus vstupní povrchová dávka

6. Proč CT potřebovalo jinou dozimetrii

• DAP přirozeně funguje u projekčního zobrazování, protože definovanou veličinou pro skiagrafii a skiaskopii je součin kermy a plochy .
• CT je jiné: rentgenka rotuje kolem pacienta a CTDI se měří z jednoho axiálního CT skenu, tedy z jedné rotace rentgenky .
• Hodnocení dávky v CT proto používá specifické veličiny související s dávkovými profily, rotací, helikálním skenováním a délkou vyšetření .
• Z tohoto důvodu se CT dozimetrie vyvinula kolem CTDI a DLP, nikoli kolem DAP .

7. CTDI: počátek moderní CT dozimetrie

• CTDI znamená Computed Tomography Dose Index (dávkový index CT) .
• CTDI je popisován jako primární koncept měření dávky v CT .
• CTDI představuje průměrnou absorbovanou dávku podél osy z z řady navazujících ozáření .
• Měří se z jednoho axiálního CT skenu, tedy z jedné rotace rentgenky .
• Vypočítá se vydělením integrované absorbované dávky nominální celkovou šířkou svazku .

Zjednodušeně:

CTDI = integrovaný dávkový profil / nominální šířka svazku

8. CTDIw a CTDIvol

• Dávka v CT není v celém pacientovi nebo fantomu stejná, proto vážený CTDI kombinuje informace z různých měřicích pozic .
• Dávka blízko povrchu se může lišit od dávky ve středu u CT dozimetrických fantomů .
• CTDIw (vážený CTDI) byl zaveden pro kombinaci centrálního a periferního měření dávky .
• Materiál MAAE popisuje CT dozimetrii jako založenou na váženém CTDI na řez u sériového skenování nebo na rotaci u helikálního skenování .
• U helikálního CT rozšiřuje CTDIvol koncept CTDIw započtením skenovacího pitch .
• CTDIvol se stal běžným výstupním indexem zobrazovaným na CT systémech .

9. DLP: CT ekvivalent myšlenky „dávka × rozsah“

• DLP znamená Dose Length Product (součin dávky a délky) .

• DLP se používá pro celé CT vyšetření .

• DLP je často popisován jako základní dozimetrická veličina v CT .

• Základní vzorec:

  DLP = CTDIvol × délka skenování

• DLP má jednotky mGy·cm .

• DLP je koncepčně podobný DAP, protože oba násobí veličinu související s dávkou rozsahem ozáření .

• Rozdíl je v tom, že DAP používá plochu, zatímco DLP používá délku skenování .

10. DAP versus DLP

11. Vývoj CT dozimetrie od konceptu DAP

• Projekční zobrazování používalo DAP, protože expozici pacienta bylo možné shrnout součinem kermy a plochy u skiagrafie a skiaskopie .
• CT vyžadovalo jiný přístup, protože měření dávky v CT je založeno na dávkových profilech z rotujícího CT ozáření a délce vyšetření .
• Prvním hlavním CT-specifickým konceptem byl CTDI, který shrnuje dávkový profil z jedné rotace CT .
• CTDIw poté zohlednil nerovnoměrnou dávku mezi středem a periferií fantomu .
• CTDIvol přizpůsobil koncept CTDIw helikálnímu CT zahrnutím pitch .
• DLP poté rozšířil CTDIvol na celou délku skenování a stal se praktickou veličinou pro celá CT vyšetření .
• Dozimetrie v diagnostické radiologii byla standardizována prostřednictvím formálních kodexů praxe, včetně IAEA Technical Reports Series No. 457 publikované v roce 2007 .

12. Důležitá klinická interpretace

• DAP není přesná dávka na pacienta; je to veličina typu air kerma-area product .
• CTDIvol není přesná dávka na pacienta; je to standardizovaný výstupní index CT skeneru odvozený z konceptů CTDI .
• DLP není přesná dávka na pacienta; je to výstupní veličina CT vyšetření založená na CTDI a délce skenování .
• Jedná se o standardizované indikátory dávky používané pro kontrolu kvality, optimalizaci a diagnostické referenční úrovně .
• Skutečná dávka na pacienta může vyžadovat další informace specifické pro pacienta nad rámec těchto standardizovaných výstupních indexů .
• Uvedené zdroje podporují obecný rámec DAP/PKA pro projekční zobrazování a CTDI/DLP pro CT, ale neposkytují dostatečné podrobnosti k úplnému zdokumentování novějších metod CT dozimetrie specifických pro pacienta, jako je SSDE, software pro orgánové dávky nebo Monte Carlo sledování dávky .

13. Jednoduché shrnutí

• Měřič DAP: měří dávku × plochu při projekčním zobrazování .
• CTDI: měří standardizovaný výstup CT skeneru z jedné rotace CT .
• CTDIvol: upravuje koncept CTDI pro helikální skenování a pitch .
• DLP: měří CTDIvol × délku skenování pro celé CT vyšetření .
• „Revoluce“ v CT dozimetrii spočívala v přechodu od jednoduchého uvažování o výkonu svazku a ploše k CT-specifickým objemovým a délkovým dávkovým indexům .