DAP-meters en de revolutie van CT-dosimetrie: van bundeloppervlak tot volume

1. Wat is een DAP-meter?

• DAP staat voor Dose Area Product (dosis-oppervlakteproduct) .

• Het wordt ook KAP of PKA genoemd, wat kerma-oppervlakteproduct of luchtkerma-oppervlakteproduct betekent .

• DAP/PKA is een van de gedefinieerde dosimetrische grootheden voor projectieradiografie en doorlichting .

• Het basisidee is:

  DAP = luchtkerma × röntgenveld-oppervlak

• Gebruikelijke eenheden zijn:

  • Gy·cm²
  • cGy·cm²
  • µGy·m²

2. Hoe een DAP-meter werkt

• Een DAP-meter wordt gebruikt om het luchtkerma-oppervlakteproduct van een röntgenbundel in projectieradiografie of doorlichting te bepalen .
• Het geeft de stralingsoutput over het bestraalde bundeloppervlak weer, niet alleen op één punt .
• Omdat het zowel dosisintensiteit als veldgrootte omvat, neemt DAP toe wanneer belichtingsfactoren of het bestraalde oppervlak toenemen .
• Daarom is DAP nuttig voor het monitoren van de stralingsbelasting van de patiënt bij doorlichting en interventieprocedures .

3. Waarom DAP belangrijk is

• DAP weerspiegelt zowel:

  • Stralingsintensiteit
  • Bestraald veldoppervlak

• Dit maakt het informatiever dan alleen doorlichtingstijd voor dosisbewaking bij doorlichting en interventieradiologie .

• De IAEA identificeert luchtkerma-oppervlakteproduct, PKA/DAP, als een aanbevolen grootheid voor diagnostische referentieniveaus in de radiografie .

• De IAEA identificeert PKA/DAP ook als de aanbevolen primaire grootheid voor diagnostische referentieniveaus bij doorlichting en interventieradiologie .

4. Wat DAP wel en niet kan vertellen

• DAP is nuttig om stralingsoutput tussen procedures, kamers, operators en protocollen te vergelijken, mits consistent gebruikt als gestandaardiseerde dosimetrische grootheid .
• DAP is niet hetzelfde als orgaandosis, effectieve dosis of piekhuiddosis; het is een luchtkerma-oppervlakteproduct-grootheid .
• Bij interventiedoorlichting wordt ook de referentiepunt-luchtkerma gebruikt naast DAP/PKA .
• Dit is belangrijk omdat DAP luchtkerma en bundeloppervlak combineert; verschillende combinaties van veldgrootte en luchtkerma kunnen tot vergelijkbare DAP-waarden leiden .

5. DAP versus ingangshuiddosis

6. Waarom CT een andere dosimetrie nodig had

• DAP werkt vanzelfsprekend voor projectiebeeldvorming omdat de gedefinieerde grootheid voor radiografie en doorlichting is gebaseerd op luchtkerma-oppervlakteproduct .
• CT is anders omdat de röntgenbuis om de patiënt draait en CTDI wordt gemeten vanuit één axiale CT-scan, oftewel één rotatie van de röntgenbuis .
• CT-dosisbeoordeling maakt daarom gebruik van CT-specifieke grootheden die verband houden met dosisprofielen, rotatie, spiraalscannen en onderzoekslengte .
• Om die reden ontwikkelde CT-dosimetrie zich rond CTDI en DLP, niet rond DAP .

7. CTDI: het begin van moderne CT-dosimetrie

• CTDI staat voor Computed Tomography Dose Index (CT-dosisindex) .
• CTDI wordt beschreven als het primaire dosismeetconcept in CT .
• CTDI vertegenwoordigt de gemiddelde geabsorbeerde dosis langs de z-as van een reeks aaneengesloten bestralingen .
• CTDI wordt gemeten vanuit één axiale CT-scan, wat overeenkomt met één rotatie van de röntgenbuis .
• Het wordt berekend door de geïntegreerde geabsorbeerde dosis te delen door de nominale totale bundelbreedte .

In eenvoudige vorm:

CTDI = geïntegreerd dosisprofiel / nominale bundelbreedte

8. CTDIw en CTDIvol

• CT-dosis is niet uniform over de patiënt of het fantoom; daarom combineert gewogen CTDI informatie van verschillende meetposities .
• Dosis nabij het oppervlak kan verschillen van dosis in het centrum bij CT-dosimetriefantomen .
• CTDIw, of gewogen CTDI, werd geïntroduceerd om centrale en perifere dosismetingen te combineren .
• Uit IAEA-materiaal blijkt dat CT-dosimetrie is gebaseerd op gewogen CTDI per slice bij serieel scannen of per rotatie bij spiraalscannen .
• Bij spiraal-CT breidt CTDIvol het CTDIw-concept uit door rekening te houden met de scanpitch .
• CTDIvol werd een veelgebruikte scanneroutputindex die op CT-systemen wordt weergegeven .

9. DLP: het CT-equivalent van 'dosis × omvang'

• DLP staat voor Dose Length Product (dosis-lengteproduct) .

• DLP wordt gebruikt voor het volledige CT-onderzoek .

• DLP wordt vaak beschreven als een basale dosimetrische grootheid in CT .

• De basisformule is:

  DLP = CTDIvol × scanglengte

• DLP heeft eenheden van mGy·cm .

• DLP is conceptueel vergelijkbaar met DAP omdat beide een dosisgerelateerde grootheid vermenigvuldigen met een omvang van bestraling .

• Het verschil is dat DAP oppervlak gebruikt, terwijl DLP scanglengte gebruikt .

10. DAP versus DLP

11. Evolutie van CT-dosimetrie vanuit het DAP-concept

• Projectiebeeldvorming gebruikte DAP omdat de patiëntblootstelling kon worden samengevat met luchtkerma-oppervlakteproduct voor radiografie en doorlichting .
• CT vereiste een andere benadering omdat CT-dosismeting is gebaseerd op dosisprofielen van roterende CT-bestraling en onderzoekslengte .
• Het eerste belangrijke CT-specifieke concept was CTDI, dat het dosisprofiel van één CT-rotatie samenvat .
• CTDIw hield vervolgens rekening met niet-uniforme dosis tussen centrum en periferie van het fantoom .
• CTDIvol paste het CTDIw-concept aan voor spiraal-CT door pitch mee te nemen .
• DLP breidde CTDIvol vervolgens uit over de volledige scanglengte en werd een praktische grootheid voor complete CT-onderzoeken .
• De dosimetrie in de diagnostische radiologie werd gestandaardiseerd via formele praktijkcodes, waaronder de IAEA Technical Reports Series No. 457 uit 2007 .

12. Belangrijke klinische interpretatie

• DAP is niet exact de patiëntdosis; het is een luchtkerma-oppervlakteproduct-grootheid .
• CTDIvol is niet exact de patiëntdosis; het is een gestandaardiseerde CT-scanneroutputindex afgeleid van CTDI-concepten .
• DLP is niet exact de patiëntdosis; het is een outputgrootheid van CT-onderzoeken, gebaseerd op CTDI en scanglengte .
• Dit zijn gestandaardiseerde dosisindicatoren die worden gebruikt voor kwaliteitscontrole, optimalisatie en diagnostische referentieniveaus .
• De werkelijke patiëntdosis kan aanvullende patiëntspecifieke informatie vereisen, naast deze gestandaardiseerde outputindices .
• Het gepresenteerde bewijs ondersteunt het algemene kader van DAP/PKA voor projectiebeeldvorming en CTDI/DLP voor CT, maar biedt onvoldoende detail om nieuwere patiëntspecifieke CT-dosimetriemethoden zoals SSDE, orgaandosissoftware of Monte Carlo-dosistracking volledig te documenteren .

13. Eenvoudige samenvatting

• DAP-meter: meet dosis × oppervlak bij projectiebeeldvorming .
• CTDI: meet gestandaardiseerde CT-scanneroutput van één CT-rotatie .
• CTDIvol: past het CTDI-concept aan voor spiraalscannen en pitch .
• DLP: meet CTDIvol × scanglengte voor het hele CT-onderzoek .
• De 'revolutie' in CT-dosimetrie was de verschuiving van eenvoudig bundeloppervlak-outputdenken naar CT-specifieke volume- en lengtegebaseerde dosisindices .