DAP-metre og revolutionen af CT-dosimetri: En grundig gennemgang

1. Hvad er en DAP-meter?

• DAP står for Dosis-Areal-Produkt (på engelsk Dose Area Product) .

• Det kaldes også KAP eller PKA, hvilket betyder kerma-areal-produkt eller luftkerma-areal-produkt .

• DAP/PKA er en af de dosimetriske størrelser, der er defineret for projektionsradiografi og fluoroskopi .

• Grundtanken er:

  DAP = luftkerma × røntgenfeltets areal

• Almindelige enheder til rapportering omfatter:

  • Gy·cm²
  • cGy·cm²
  • µGy·m²

2. Hvordan en DAP-meter fungerer

• En DAP-meter bruges til at bestemme luftkerma-areal-produktet for en røntgenstråle i projektionsradiografi eller fluoroskopi .
• Den repræsenterer strålingsoutputtet over det bestrålede stråleareal i stedet for kun på et enkelt punkt .
• Fordi den inkluderer både dosisintensitet og feltstørrelse, stiger DAP, når eksponeringsfaktorer eller det bestrålede areal øges .
• Det er derfor, DAP er nyttig til at overvåge patienters strålebyrde under fluoroskopi og interventionsprocedurer .

3. Hvorfor DAP er vigtig

• DAP afspejler både:

  • Strålingsintensitet
  • Bestrålet feltareal

• Det gør den mere informativ end fluoroskopitid alene til dosisovervågning i fluoroskopi og interventionsradiologi .

• IAEA (Det Internationale Atomenergiagentur) identificerer luftkerma-areal-produkt, PKA/DAP, som en anbefalet størrelse til diagnostiske reference-niveauer i radiografi .

• IAEA identificerer også PKA/DAP som den anbefalede primære diagnostiske reference-niveaustørrelse for fluoroskopi og interventionsradiologiske procedurer .

4. Hvad DAP kan og ikke kan fortælle dig

• DAP er nyttig til at sammenligne strålingsoutput mellem procedurer, rum, operatører og protokoller, når den bruges konsekvent som en standardiseret dosimetrisk størrelse .
• DAP er ikke det samme som organdosis, effektiv dosis eller maksimal hud-dosis; det er en luftkerma-areal-produkt-størrelse .
• I interventionsfluoroskopi bruges referencepunkt-luftkerma også ud over DAP/PKA .
• Dette er vigtigt, fordi DAP kombinerer luftkerma og stråleareal, så forskellige kombinationer af feltstørrelse og luftkerma kan føre til lignende DAP-værdier .

5. DAP versus indgangsoverfladedosis

6. Hvorfor CT havde brug for en anden dosimetri

• DAP fungerer naturligt til projektionsbilleddannelse, fordi den definerede størrelse for radiografi og fluoroskopi er baseret på luftkerma-areal-produkt .
• CT er anderledes, fordi røntgenrøret roterer rundt om patienten, og CTDI måles fra et enkelt aksialt CT-scan, dvs. én rotation af røntgenrøret .
• CT-dosisvurdering bruger derfor CT-specifikke størrelser relateret til dosisprofiler, rotation, spiral-scanning og undersøgelseslængde .
• Derfor udviklede CT-dosimetri sig omkring CTDI og DLP, ikke omkring DAP .

7. CTDI: starten på moderne CT-dosimetri

• CTDI står for Computed Tomography Dose Index (CT-dosisindeks) .
• CTDI beskrives som det primære dosiskoncept inden for CT .
• CTDI repræsenterer den gennemsnitlige absorberede dosis langs z-aksen fra en serie af sammenhængende bestrålinger .
• CTDI måles fra ét aksialt CT-scan, hvilket betyder én rotation af røntgenrøret .
• Det beregnes ved at dividere den integrerede absorberede dosis med den nominelle totale strålebredde .

I simpel form:

CTDI = integreret dosisprofil / nominel strålebredde

8. CTDIw og CTDIvol

• CT-dosis er ikke ensartet på tværs af patienten eller fantomet, hvorfor vægtet CTDI kombinerer information fra forskellige målepositioner .
• Dosis nær overfladen kan adskille sig fra dosis i centrum i CT-dosimetrifantomer .
• CTDIw, eller vægtet CTDI, blev indført for at kombinere centrale og perifere dosis-målinger .
• Evidens fra IAEA-materiale beskriver CT-dosimetri som baseret på vægtet CTDI pr. snit i seriel scanning eller pr. rotation i spiral-scanning .
• I spiral-CT udvider CTDIvol CTDIw-konceptet ved at tage højde for scan-pitch .
• CTDIvol blev en almindelig scanner-output-indeks, der vises på CT-systemer .

9. DLP: CT-ækvivalenten til ideen “dosis × udstrækning”

• DLP står for Dose Length Product (Dosis-Længde-Produkt) .

• DLP bruges til den komplette CT-undersøgelse .

• DLP beskrives ofte som en grundlæggende dosimetrisk størrelse i CT .

• Grundformlen er:

  DLP = CTDIvol × scanningslængde

• DLP har enhederne mGy·cm .

• DLP er konceptuelt lig DAP, fordi begge multiplicerer en dosisrelateret størrelse med en udstrækning af bestråling .

• Forskellen er, at DAP bruger areal, mens DLP bruger scanningslængde .

10. DAP versus DLP

11. Udviklingen af CT-dosimetri fra DAP-konceptet

• Projektionsbilleddannelse brugte DAP, fordi patienteksponering kunne opsummeres med luftkerma-areal-produkt for radiografi og fluoroskopi .
• CT krævede en anden tilgang, fordi CT-dosis-måling er baseret på dosisprofiler fra roterende CT-bestråling og undersøgelseslængde .
• Det første store CT-specifikke koncept var CTDI, som opsummerer dosisprofilen fra én CT-rotation .
• CTDIw tog derefter højde for ikke-ensartet dosis mellem centrum og periferi af fantomet .
• CTDIvol tilpassede CTDIw-konceptet til spiral-CT ved at inkorporere pitch .
• DLP udvidede derefter CTDIvol over hele scanningslængden og blev en praktisk størrelse for komplette CT-undersøgelser .
• Diagnostisk radiologi-dosimetri blev standardiseret gennem formelle praksiskodekser, herunder IAEA Technical Reports Series No. 457 udgivet i 2007 .

12. Vigtig klinisk fortolkning

• DAP er ikke den nøjagtige patientdosis; det er en luftkerma-areal-produkt-størrelse .
• CTDIvol er ikke den nøjagtige patientdosis; det er et standardiseret CT-scanner-output-indeks afledt af CTDI-koncepter .
• DLP er ikke den nøjagtige patientdosis; det er en output-størrelse for CT-undersøgelser baseret på CTDI og scanningslængde .
• Disse er standardiserede dosisindikatorer, der bruges til kvalitetskontrol, optimering og diagnostiske reference-niveauer .
• Faktisk patientdosis kan kræve yderligere patientspecifik information ud over disse standardiserede output-indekser .
• Den præsenterede evidens understøtter den generelle ramme for DAP/PKA til projektionsbilleddannelse og CTDI/DLP til CT, men den giver ikke tilstrækkelig detalje til fuldt ud at dokumentere nyere patientspecifikke CT-dosimetrimetoder som SSDE, organdosissoftware eller Monte Carlo-dosissporing .

13. Simpel opsummering

• DAP-meter: måler dosis × areal i projektionsbilleddannelse .
• CTDI: måler standardiseret CT-scanner-output fra en CT-rotation .
• CTDIvol: justerer CTDI-konceptet for spiral-scanning og pitch .
• DLP: måler CTDIvol × scanningslængde for hele CT-undersøgelsen .
• “Revolutionen” inden for CT-dosimetri var skiftet fra simpel stråleareal-output-tænkning til CT-specifikke volumen- og længdebaserede dosisindekser .