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Martin FISER Technische Grundlagen der Dosiskontrolle im digitalen Röntgen
Technische Grundlagen der
Dosiskontrolle im
digitalen Röntgen
Martin Fiser Ausbildungszentrum West / Innsbruck, 15. März 2013
Martin FISER Technische Grundlagen der Dosiskontrolle im digitalen Röntgen
Inhalt
1. Dosisindikatoren
2. Diagnostische Referenzwerte
3. Qualitäts-Kontrolle (-Verbesserung)
Martin FISER Technische Grundlagen der Dosiskontrolle im digitalen Röntgen
Inhalt
1. Dosisindikatoren
2. Diagnostische Referenzwerte
3. Qualitäts-Kontrolle (-Verbesserung)
Martin FISER Technische Grundlagen der Dosiskontrolle im digitalen Röntgen
Signalnormierung
Belichtung
0
1
2
3
4
Sig
nal
Film-Folie
0.1 1 10
Digital-
detektor
Dynamikbereich
Martin FISER Technische Grundlagen der Dosiskontrolle im digitalen Röntgen
Konventioneller Film Speicherfolie / Flachdetektor
- Dosis + - Dosis +
Digitale Systeme bieten ein breites Dynamikspektrum
Signalnormierung
Martin FISER Technische Grundlagen der Dosiskontrolle im digitalen Röntgen
Signalnormierung
Dosis (log.)
Häufigkeit der Intensitäten
Bildanalyse
© PMS-DR-GMH01-104-2000
Anpassung an unterschiedliche Belichtungen
Histogramm
Arbeitspunkt
Direktstrahlung
min. Dosis max. Dosis Bildumfang
Arbeitspunkt
mAs
Reduktion
Martin FISER Technische Grundlagen der Dosiskontrolle im digitalen Röntgen
Signalnormierung
+ Vorteile: • Verbessert Aufnahmeergebnisse und senkt Wiederholungsrate
• Potential für Dosis Ersparnis (abhängig von der Indikation)
- Nachteile: • Verführt zur Unachtsamkeit bei der Wahl der Aufnahmeparameter
• Verhindert Rückschlüsse anhand optischer Kontrollen auf die applizierte
Dosis
Notwendigkeit eines Dosisindikators
Martin FISER Technische Grundlagen der Dosiskontrolle im digitalen Röntgen
invers proportional
EI
(Philips)
100
200
400
800
100
200
400
800
S
(Fuji)
200
400
800
1600
200
400
800
1600
2000
1700
1400
1100
2000
1700
1400
1100
EI
(Kodak)
2.2
1.9
1.6
1.3
2.2
1.9
1.6
1.3
lgM
(Agfa)
SC= 200
2.5 µ Gy
5 µ Gy
10 µ Gy
1.25 µ Gy 1.25 µGy
5 µGy
2.5 µGy
10 µGy 2000
1700
1520
760
380
190
EXI
(Siemens)
2.2
1.9
1.6
1.3
2.5
2.2
1.9
1.6
lgM
(Agfa)
SC= 400
1000
500
250
125
EI_s
(Philips)
Dosisindikator Übersicht
proportional
Martin FISER Technische Grundlagen der Dosiskontrolle im digitalen Röntgen
EI_s - Wert (Exposure Index _ signalbasierend) - PHILIPS
• Ranger definiert ROI
=”Region of Interest”
(= Region, wo der höchste Kontrast
sein soll) Durch Kalibriermessungen in der Fabrik wird
das Verhältnis Dosis zu Pixelwert festgelegt.
• EI_s entspricht dem invertierten Ergebnis der
“grünen Pixel” als Detektor Dosis für diese Pixel.
• Zielwert: 100 bis 300 (Thorax bis 450)
EI_s = Detektor Dosis (µGy) * 100
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• Analyse für 44 Aufnahmen (Lunge ap, Drachten)
• Konstanter FFA (feste Rastposition) -> Abweichung sehr gering
44 Aufnahmen Durchschnitt = 146 Abweichung= 31
Beispiel: Thorax ap (150kV, AEC*, FFA=200cm)
EI_s soll bei gleichen Aufnahmebedingungen gleich
bleiben
* AEC (Automatic Exposure Control = automatische Belichtung)
Martin FISER Technische Grundlagen der Dosiskontrolle im digitalen Röntgen
EI_s soll bei gleichen Aufnahmebedingungen gleich
bleiben
• Finger, Drachten: 21 Aufnahmen, 52 kV, 4.9 mAs, normalized FFA
• Streuung könnte durch präzise Einhaltung des FFA noch mehr minimiert werden
21 Aufnahmen Durchschnitt = 544 Abweichung = 88
Beispiel: Finger ap (52kV, 4,9mAs, FFA= ca. 100cm)
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• Hand AP, Drachten: 14 Aufnahmen
• Sehr unterschiedliche FFA-Werte! EI_s variiert sehr start bei gleichen Einstellungen
14 Aufnahmen Durchschnitt = 593 Abweichung = 171
EI_s soll bei gleichen Aufnahmebedingungen gleich
bleiben
Beispiel: Hand ap (52kV, 4,9mAs, FFA= ca. 80-120cm)
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EI_s - Wert (Exposure Index _ signalbasierend) - PHILIPS
Abweichungen möglich:
• Fehlerhafte Kollimation
• Zuviel direkte Strahlung (Blende nicht gedreht?)
• Messkammer nicht hinter dem Objekt
• Weichteilaufnahme (ROI wird auf unüblichen Bereich verschoben)
• Bei viel Streustrahlung (deshalb auch abhängig vom Patiententyp)
• Schwächungsfaktor (Tischplatte, Cover am Wandstativ, …
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Dosisindikator
„Gibt es eine internationale Norm?“
IEC Standard 62494-1: Exposure Index (seit 2008)
• TARGET EXPOSURE INDEX EIT
Gibt den Zielwert an, der an dem jeweiligen Gerät erreichbar ist (CR, DR, Material) ->DQE!!
• EXPOSURE INDEX EI
Bezug auf Detektor Dosis in ROI (direkt proportional)
Messbedingung: 70 kV, HVL 6.8 mm Al
• DEVIATION INDEX DI
Gibt die Abweichung an (1Punkt = 1Belichtungspunkt)
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invers proportional
EI
(Philips)
100
200
400
800
100
200
400
800
S
(Fuji)
200
400
800
1600
200
400
800
1600
2000
1700
1400
1100
2000
1700
1400
1100
EI
(Kodak)
2.2
1.9
1.6
1.3
2.2
1.9
1.6
1.3
lgM
(Agfa)
SC= 200
2.5 µ Gy
5 µ Gy
10 µ Gy
1.25 µ Gy 1.25 µGy
5 µGy
2.5 µGy
10 µGy 2000
1700
1520
760
380
190
EXI
(Siemens)
2.2
1.9
1.6
1.3
2.5
2.2
1.9
1.6
lgM
(Agfa)
SC= 400
1000
500
250
125
EI_s
(Philips)
IEC Standard
proportional
Dosisindikator Übersicht
Martin FISER Technische Grundlagen der Dosiskontrolle im digitalen Röntgen
Dosisindikator Fazit
• Anhaltspunkt für richtige Belichtungen / Konstanz
• korrekte Anzeige ist abhängig von verschiedenen Faktoren:
anatom. Region, Kollimation, Direktstrahlung, …
• Erlaubt keine unbedingten Rückschlüsse auf die
Patientendosis
ersetzt nicht das Dosisflächenprodukt
Notwendig für Dosiskontrolle –
“Diagnostische Referenzwerte“
Martin FISER Technische Grundlagen der Dosiskontrolle im digitalen Röntgen
Dosis-Flächen-Produkt (DFP/DAP)
Abstand 50 cm 100 cm 200 cm
Dosis 4 cGy 1 cGy 0,25 cGy
Fläche 25 cm2 100 cm2 400 cm2
Flächen-Dosis
Produkt 100 cGy cm2 100 cGy cm2 100 cGy cm2
• zeigt die gesamte Aufnahme-Dosis eines Patienten
• berücksichtigt die Ausblendung (Kollimation)
• ist unabhängig vom FFA (Film-Fokus-Abstand)
Einheit(en): µGy * m² = cGy * cm²
Martin FISER Technische Grundlagen der Dosiskontrolle im digitalen Röntgen
Inhalt
1. Dosisindikatoren
2. Diagnostische Referenzwerte
3. Qualitäts-Kontrolle (-Verbesserung)
Martin FISER Technische Grundlagen der Dosiskontrolle im digitalen Röntgen
• Sind keine Grenzwerte
• Kein Optimalwerte
sondern obere Dosis-Richtwerte
• Gelten nicht für einzelne Untersuchungen
• Der gemittelte Wert darf den DRW nicht übersteigen
Diagnostische Referenzwerte (für Röntgenuntersuchungen)
Quelle: www.ris.bka.gv.at (BGBl. II - Ausgegeben am 28. Juni 2010 - Nr. 197)
Martin FISER Technische Grundlagen der Dosiskontrolle im digitalen Röntgen
Ermittlung des DRW:
- mind. 10 unselektierte Personen
- Gewichtsbereich: 50-90kg
oder Kinder mit Alter- / Gewichtsklassen
- Dosisflächenprodukt notieren
Diagnostische Referenzwerte (für Röntgenuntersuchungen)
Quelle: www.ris.bka.gv.at (BGBl. II - Ausgegeben am 28. Juni 2010 - Nr. 197)
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Diagnostische Referenzwerte (für Röntgenuntersuchungen)
Quelle: www.ris.bka.gv.at (BGBl. II - Ausgegeben am 28. Juni 2010 - Nr. 197)
Martin FISER Technische Grundlagen der Dosiskontrolle im digitalen Röntgen
Diagnostische Referenzwerte (für Röntgenuntersuchungen)
Quelle: www.ris.bka.gv.at (BGBl. II - Ausgegeben am 28. Juni 2010 - Nr. 197)
Martin FISER Technische Grundlagen der Dosiskontrolle im digitalen Röntgen
Herleitung der DRW-Ausgangswerte:
“3. Quartile – Methode”: z.B. Abdomen ap (300cGycm²)
Diagnostische Referenzwerte (für Röntgenuntersuchungen)
Jetzt
2015 ??
300 400 200 100 cGycm²
cGycm² 300
225 cGycm²
225
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Diagnostische Referenzwerte (Deutschland)
Thorax pa
Raum 1
0.1
1.0
10.0
1 1001 2001 3001 4001 5001
KA
P [
dG
y c
m²] DRW
Beispiel: Thorax pa
• 5400 Aufnahmen
• Prokollierung des DFP
• DRW = 20 cGycm² (2006)
16 cGycm² (2010)
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Beeinflussende Faktoren:
– Kollimation
– kV-Wahl (mAs!)
– Vorfilterung (Faktor 2 !!)
– Verwendung von Streustrahlenraster (Faktor 2 !!)
– Schwächende Elemente
(z.B. Tischplatte Faktor ~1,5)
Diagnostische Referenzwerte (für Röntgenuntersuchungen)
Quelle: www.ris.bka.gv.at (BGBl. II - Ausgegeben am 28. Juni 2010 - Nr. 197)
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Inhalt
1. Dosisindikatoren
2. Diagnostische Referenzwerte
3. Qualitäts-Kontrolle (-Verbesserung)
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Qualitätskontrolle
Technische Hilfsmittel:
Softwarelösung (QualityAssurance-Tool)
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QualityAssurance-Tool
Nutzen?
- Berichterstellung (z.B. für Behörden)
- Interne Qualitätskontrolle
-> Verbesserung beim Arbeitsablauf
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Auswertungs-Zeitraum festlegen
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grafische Darstellung
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Excel – kompatibles Datei-Format
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Ablehnungs-Analyse
- Zur internen Qualitätskontrolle
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Ablehnungs-Begründung
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Patientendosis sparen
in der Radiographie
Faustregeln um ca. 50% an Dosis zu sparen:
• Reduktion der mAs um 50%
• Reduktion um 10kV
• Entfernen des Streustrahlenrasters
• Verwenden eines Vorfilters (0,1mm Cu+1mm Al)
ALARA – Prinzip beachten!!
(As Low As Reasonably Achievable
= so niedrig wie vernünftigerweise erreichbar)
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Fragen ???