DAP meter e dosimetria TC: dalla dose-area alla tomografia computerizzata

1. Che cos'è un misuratore DAP?

• DAP significa Dose Area Product (Prodotto Dose-Area) .

• È anche chiamato KAP o PKA, che sta per prodotto kerma-area o prodotto kerma in aria-area .

• Il DAP/PKA è una delle quantità dosimetriche definite per la radiografia proiettiva e la fluoroscopia .

• L'idea di base è:

  DAP = kerma in aria × area del campo di raggi X

• Le unità di misura comuni includono:

  • Gy·cm²
  • cGy·cm²
  • µGy·m²

2. Come funziona un misuratore DAP

• Un misuratore DAP viene utilizzato per determinare il prodotto kerma in aria-area per un fascio di raggi X in radiografia proiettiva o fluoroscopia .
• Rappresenta l'output di radiazione sull'intera area del fascio esposto, non solo in un singolo punto .
• Poiché combina l'intensità della dose con la dimensione del campo, il DAP aumenta quando aumentano i fattori di esposizione o l'area irradiata .
• Questo è il motivo per cui il DAP è utile per monitorare il carico di radiazione del paziente in fluoroscopia e procedure interventistiche .

3. Perché il DAP è importante

• Il DAP riflette sia:

  • L'intensità della radiazione
  • L'area del campo irradiato

• Questo lo rende più informativo del solo tempo di fluoroscopia per il monitoraggio della dose in fluoroscopia e radiologia interventistica .

• L'AIEA (Agenzia Internazionale per l'Energia Atomica) identifica il prodotto kerma in aria-area, PKA/DAP, come una quantità raccomandata per i livelli diagnostici di riferimento in radiografia .

• L'AIEA identifica inoltre il PKA/DAP come la quantità primaria raccomandata per i livelli diagnostici di riferimento in fluoroscopia e radiologia interventistica .

4. Cosa il DAP può e non può dirci

• Il DAP è utile per confrontare l'output di radiazione tra procedure, sale, operatori e protocolli, purché utilizzato in modo coerente come quantità dosimetrica standardizzata .
• Il DAP non è la stessa cosa della dose d'organo, della dose efficace o della dose cutanea di picco; è una quantità che esprime il prodotto kerma in aria-area .
• In fluoroscopia interventistica, si utilizza anche il kerma in aria al punto di riferimento, in aggiunta al DAP/PKA .
• Questo è importante perché il DAP combina kerma in aria e area del fascio: combinazioni diverse di dimensione del campo e kerma in aria possono portare a valori di DAP simili .

5. DAP versus dose di superficie (ESAK)

6. Perché la TC ha richiesto una dosimetria diversa

• Il DAP funziona naturalmente per l'imaging proiettivo perché la quantità definita per radiografia e fluoroscopia si basa sul prodotto kerma in aria-area .
• La TC è diversa perché il tubo radiogeno ruota attorno al paziente. Il CTDI viene misurato da una singola scansione TC assiale, ovvero da una rotazione del tubo .
• La valutazione della dose in TC utilizza quindi quantità specifiche per la TC, legate ai profili di dose, alla rotazione, alla scansione elicoidale e alla lunghezza dell'esame .
• Per questo motivo, la dosimetria TC si è sviluppata attorno al CTDI e al DLP, non al DAP .

7. CTDI: l'inizio della dosimetria TC moderna

• CTDI sta per Computed Tomography Dose Index (Indice di Dose per Tomografia Computerizzata) .
• Il CTDI è descritto come il concetto primario di misurazione della dose in TC .
• Il CTDI rappresenta la dose assorbita media lungo l'asse z da una serie di irradiazioni contigue .
• Viene misurato da una singola scansione TC assiale, ovvero da una rotazione del tubo radiogeno .
• Si calcola dividendo la dose assorbita integrata per la larghezza nominale totale del fascio .

In forma semplice:

CTDI = profilo di dose integrato / larghezza nominale del fascio

8. CTDIw e CTDIvol

• La dose in TC non è uniforme nel paziente o nel fantoccio; per questo il CTDI pesato (CTDIw) combina informazioni da diverse posizioni di misura .
• Nei fantocci per dosimetria TC, la dose vicino alla superficie può differire da quella al centro .
• Il CTDIw, o weighted CTDI, è stato introdotto per combinare le misurazioni di dose al centro e alla periferia .
• Materiale dell'AIEA descrive la dosimetria TC come basata sul CTDI pesato per singola slice nella scansione seriale o per rotazione nella scansione elicoidale .
• Nella TC elicoidale, il CTDIvol estende il concetto di CTDIw tenendo conto del pitch di scansione .
• Il CTDIvol è diventato un indice di output comune visualizzato sui sistemi TC .

9. DLP: l'equivalente TC dell'idea “dose × estensione”

• DLP sta per Dose Length Product (Prodotto Dose-Lunghezza) .

• Il DLP viene utilizzato per l'intero esame TC .

• Il DLP è spesso descritto come una quantità dosimetrica di base in TC .

• La formula fondamentale è:

  DLP = CTDIvol × lunghezza di scansione

• Il DLP ha unità di mGy·cm .

• Concettualmente, il DLP è simile al DAP perché entrambi moltiplicano una quantità correlata alla dose per un'estensione di irradiazione .

• La differenza è che il DAP utilizza l'area, mentre il DLP utilizza la lunghezza di scansione .

10. DAP versus DLP

11. Evoluzione della dosimetria TC dal concetto di DAP

• L'imaging proiettivo utilizzava il DAP perché l'esposizione del paziente poteva essere riassunta con il prodotto kerma in aria-area per radiografia e fluoroscopia .
• La TC ha richiesto un approccio diverso perché la misurazione della dose si basa su profili di dose derivanti dall'irradiazione rotante e dalla lunghezza dell'esame .
• Il primo importante concetto specifico per la TC è stato il CTDI, che riassume il profilo di dose da una singola rotazione TC .
• Il CTDIw ha quindi tenuto conto della dose non uniforme tra centro e periferia del fantoccio .
• Il CTDIvol ha adattato il concetto di CTDIw alla TC elicoidale incorporando il pitch .
• Il DLP ha poi esteso il CTDIvol sull'intera lunghezza di scansione, diventando una quantità pratica per gli esami TC completi .
• La dosimetria in radiologia diagnostica è stata standardizzata attraverso codici di pratica formali, inclusa la Serie Rapporti Tecnici AIEA n. 457 pubblicata nel 2007 .

12. Importante interpretazione clinica

• Il DAP non è la dose esatta al paziente; è una quantità di prodotto kerma in aria-area .
• Il CTDIvol non è la dose esatta al paziente; è un indice di output standardizzato dello scanner TC derivato dai concetti di CTDI .
• Il DLP non è la dose esatta al paziente; è una quantità di output per l'esame TC basata su CTDI e lunghezza di scansione .
• Questi sono indicatori di dose standardizzati utilizzati per il controllo qualità, l'ottimizzazione e i livelli diagnostici di riferimento .
• La dose effettiva al paziente può richiedere informazioni specifiche aggiuntive oltre a questi indici di output standardizzati .
• Le evidenze qui fornite supportano il quadro generale del DAP/PKA per l'imaging proiettivo e del CTDI/DLP per la TC, ma non forniscono dettagli sufficienti per documentare completamente i metodi più recenti di dosimetria TC specifica per il paziente, come SSDE, software per la dose d'organo o il tracciamento Monte Carlo della dose .

13. Riepilogo semplice

• Misuratore DAP: misura dose × area nell'imaging proiettivo .
• CTDI: misura l'output standardizzato dello scanner TC da una rotazione TC .
• CTDIvol: adatta il concetto di CTDI per la scansione elicoidale e il pitch .
• DLP: misura CTDIvol × lunghezza di scansione per l'intero esame TC .
• La “rivoluzione” nella dosimetria TC è stato il passaggio da un pensiero basato sull'output di area del fascio semplice a indici di dose specifici per il volume e la lunghezza della TC .