Fra DAP-meter til CT-dosimetri: Slik ble strålemålingen revolusjonert

1. Hva er en DAP-meter?

• DAP står for Dose Area Product (dose-areal-produkt) .

• Det kalles også KAP eller PKA, som står for kerma-areal-produkt eller luftkerma-areal-produkt .

• DAP/PKA er en av de definerte dosimetriske størrelsene for prosjektjonsradiografi og fluoroskopi .

• Grunntanken er:

  DAP = luftkerma × røntgenfeltareal

• Vanlige rapporteringsenheter er:

  • Gy·cm²
  • cGy·cm²
  • µGy·m²

2. Slik fungerer en DAP-meter

• En DAP-meter brukes til å bestemme luftkerma-areal-produktet for en røntgenstråle i prosjektjonsradiografi eller fluoroskopi .
• Den representerer strålingseffekten over det bestrålte strålearealet, ikke bare på et enkelt punkt .
• Fordi den inkluderer både doseintensitet og feltstørrelse, øker DAP når eksponeringsfaktorer eller bestrålt areal øker .
• Det er derfor DAP er nyttig for å overvåke pasientens strålebelastning i fluoroskopi og intervensjonsprosedyrer .

3. Hvorfor DAP er viktig

• DAP reflekterer både:

  • Strålingsintensitet
  • Bestrålt feltareal

• Dette gjør det mer informativt enn fluoroskopitid alene for dosemonitorering i fluoroskopi og intervensjonsradiologi .

• IAEA (Det internasjonale atomenergibyrået) identifiserer luftkerma-areal-produkt, PKA/DAP, som en anbefalt størrelse for diagnostiske referansenivåer innen radiografi .

• IAEA identifiserer også PKA/DAP som den anbefalte primære diagnostiske referansenivå-størrelsen for fluoroskopi- og intervensjonsradiologiprosedyrer .

4. Hva DAP kan og ikke kan fortelle deg

• DAP er nyttig for å sammenligne strålingseffekt mellom prosedyrer, rom, operatører og protokoller når det brukes konsekvent som en standardisert dosimetrisk størrelse .
• DAP er ikke det samme som organdose, effektiv dose eller maksimal hudose; det er en luftkerma-areal-produktstørrelse .
• I intervensjonsfluoroskopi brukes også referansepunkt-luftkerma i tillegg til DAP/PKA .
• Dette er viktig fordi DAP kombinerer luftkerma og stråleareal, slik at forskjellige kombinasjoner av feltstørrelse og luftkerma kan gi like DAP-verdier .

5. DAP versus inngangsoverflatedose

6. Hvorfor CT trengte en annen dosimetri

• DAP fungerer naturlig for projeksjonsbildediagnostikk fordi den definerte størrelsen for radiografi og fluoroskopi er basert på luftkerma-areal-produkt .
• CT er annerledes fordi røntgenrøret roterer rundt pasienten, og CTDI måles fra én aksial CT-skanning, det vil si én rotasjon av røntgenrøret .
• CT-dosevurdering bruker derfor CT-spesifikke størrelser relatert til doseprofiler, rotasjon, spiralskanning og undersøkelseslengde .
• Av den grunn utviklet CT-dosimetri seg rundt CTDI og DLP, ikke rundt DAP .

7. CTDI: starten på moderne CT-dosimetri

• CTDI står for Computed Tomography Dose Index (computertomografisk doseindeks) .
• CTDI beskrives som det primære dosemålekonseptet innen CT .
• CTDI representerer den gjennomsnittlige absorberte dosen langs z-aksen fra en serie sammenhengende bestrålinger .
• CTDI måles fra én aksial CT-skanning, det vil si én rotasjon av røntgenrøret .
• Det beregnes ved å dele den integrerte absorberte dosen på den nominelle totale strålebredden .

I enkel form:

CTDI = integrert doseprofil / nominell strålebredde

8. CTDIw og CTDIvol

• CT-dose er ikke jevn over pasienten eller fantomet, derfor kombinerer vektet CTDI informasjon fra forskjellige måleposisjoner .
• Dose nær overflaten kan avvike fra dose i sentrum av CT-dosimetrifantomer .
• CTDIw, eller vektet CTDI, ble introdusert for å kombinere sentrale og perifere dosemålinger .
• Bevis fra IAEA-materiale beskriver CT-dosimetri som basert på vektet CTDI per snitt ved serieinnstilling eller per rotasjon ved spiralskanning .
• I spiral-CT utvider CTDIvol CTDIw-konseptet ved å ta hensyn til skannestigning (pitch) .
• CTDIvol ble en vanlig skannerutgangsindeks som vises på CT-systemer .

9. DLP: CT-ekvivalenten til «dose × utstrekning»

• DLP står for Dose Length Product (dose-lengde-produkt) .

• DLP brukes for hele CT-undersøkelsen .

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

• Grunnformelen er:

  DLP = CTDIvol × skannelengde

• DLP har enheter som mGy·cm .

• DLP er konseptuelt lik DAP fordi begge multipliserer en dosrelatert størrelse med en utstrekning av bestråling .

• Forskjellen er at DAP bruker areal, mens DLP bruker skannelengde .

10. DAP versus DLP

11. Utviklingen av CT-dosimetri fra DAP-konseptet

• Projeksjonsbildediagnostikk brukte DAP fordi pasienteksponering kunne oppsummeres med luftkerma-areal-produkt for radiografi og fluoroskopi .
• CT krevde en annen tilnærming fordi CT-dose måling er basert på doseprofiler fra roterende CT-bestråling og undersøkelseslengde .
• Det første store CT-spesifikke konseptet var CTDI, som oppsummerer doseprofilen fra én CT-rotasjon .
• CTDIw tok deretter hensyn til ikke-uniform dose mellom sentrum og periferi av fantomet .
• CTDIvol tilpasset CTDIw-konseptet til spiral-CT ved å innlemme stigning (pitch) .
• DLP utvidet deretter CTDIvol over hele skannelengden og ble en praktisk størrelse for komplette CT-undersøkelser .
• Diagnostisk radiologidosimetri ble standardisert gjennom formelle praksiskoder, inkludert IAEA Technical Reports Series No. 457, publisert i 2007 .

12. Viktig klinisk tolkning

• DAP er ikke nøyaktig pasientdose; det er en luftkerma-areal-produktstørrelse .
• CTDIvol er ikke nøyaktig pasientdose; det er en standardisert CT-skannerutgangsindeks utledet fra CTDI-konsepter .
• DLP er ikke nøyaktig pasientdose; det er en CT-undersøkelseseffektstørrelse basert på CTDI og skannelengde .
• Dette er standardiserte doseindikatorer som brukes til kvalitetskontroll, optimalisering og diagnostiske referansenivåer .
• Faktisk pasientdose kan kreve ytterligere pasientspesifikk informasjon utover disse standardiserte utgangsindeksene .
• Bevisene som presenteres her støtter den generelle rammen av DAP/PKA for projeksjonsbildediagnostikk og CTDI/DLP for CT, men gir ikke nok detaljer til å fullt ut dokumentere nyere pasientspesifikke CT-dosimetrimetoder som SSDE, organdose-programvare eller Monte Carlo-doseovervåking .

13. Enkelt sammendrag

• DAP-meter: måler dose × areal i projeksjonsbildediagnostikk .
• CTDI: måler standardisert CT-skannerutgang fra én CT-rotasjon .
• CTDIvol: justerer CTDI-konseptet for spiralskanning og stigning (pitch) .
• DLP: måler CTDIvol × skannelengde for hele CT-undersøkelsen .
• «Revolusjonen» i CT-dosimetri var skiftet fra enkel stråleareal-basert effekttankegang til CT-spesifikke volum- og lengdebaserte doseindekser .