Experimentelle Optimierung der Kontrastmittelkonzentration für die MDCT unter Berücksichtigung der Strahlenbelastung
- Ziel: Experimentelle Optimierung der Kontrastmitteldichte und Evaluation des Einflusses der Kontrastmitteldichte auf die Strahlendosis in der Multidetektor Computertomographie (MDCT) beziehungsweise welchen Einfluss hat die Dosis (kV und mAs) auf das Kontrastverhalten. Material und Methoden: 100 ml unverdünntes Kontrastmittel (Imeron 400 MCT, Nycomed, Konstanz, Germany) wurde in einer Verdünnungsreihe jeweils (um die Hälfte bis KM5) mit 0,9% NaCl verdünnt (KM 1 bis KM 31). KM 31 enthält demnach nur noch reines 0,9 % NaCl. Die Verdünnungsreihe wurde in einem 16 Zeilen-CT (Sensation 16, Siemens Medical System, Erlangen, Germany) mit 5 mm Schichtdicke und einem Inkrement von 0,75 mm gescannt (Scann-Protokoll: 80, 100, 120 und 140 kV jeweils mit 20, 50, 80, 110 und 140 mAs). Nach dem Scan erfolgten MIP Rekonstruktionen in coronarer Schichführung mit 2, 5 und 10 mm Schichtdicke. Die KM-Dichte (HE) wurde jeweils in 2, 5 und 10 mm Schichtdicke gemessen. Um die Dosiswerte zu bestimmen wurden das „Dose Length Product“ (DLP) und das „ Volumen-Computer-Tomographie-Dosis-Index“ (CTDIvol) für jedes Scann-Protokoll berechnet. Ergebnisse: Die Verdünnungsreihe 10 (KM 10) zeigte bei 80kV den identischen Kontrast (im Mittel 543,00 HE) wie die Verdünnungsreihe 5 (KM 5) bei 140 kV (im Mittel 527,52 HE). KM 5 beinhaltete 6,25 ml Imeron 400 MCT mit 93,75 ml 0,9% NaCl, KM 10 beinhaltete 3 ml Imeron 400 MCT verdünnt mit 97 ml 0,9% NaCl. Dies bedeutet ein Einsparungspotential von mehr als 50% an Kontrastmittel. Die niedrigste Dosis bei bestem Kontrast und vertretbarem Rauschen ergab sich für die Verdünnungsreihe 14 (KM 14) bei 80 kV/140 mAs mit Dichtewerten von 197,00 HE und einem DLP von 128 μGym2 und für die Verdünnungsreihe 13 (KM13) bei 100 kv/80 mAs mit Dichtewerten von 222,03 (DLP von 149 μGym2). Schlussfolgerung: Auch bei niedrigen Strahlendosen besteht weiterhin ein Einsparungspotential für Kontrastmittel mit der Möglichkeit einer weiteren Reduktion kontrastmittelinduzierter Nebenwirkungen. Der Röhrenstrom (mAs) hat keinen Einfluss auf das Kontrastverhalten. Die Dichte wird sehr stark von der Röhrenspannung (kV) beeinflusst - mit niedriger kV-Werte wird der Kontrast erhöht. Diese Tatsache können zur Strahlenreduktion genutzt werden.
- Aim: Experimental optimisation of attenuation of contrast media and evaluation of its influence with regards to radiation dose in multidetector computer tomorgraphy (MDCT), likewise evaluation of influence of the radiation dose on contrast media attenuation. Materials and Methods: 100 ml of undiluted contrast media (Imeron 400 MCT, Nycomed, Konstanz, Germany) was diluted (to half its concentration upto KM 5) using 0.9% NaCl (KM 1 to KM 31). KM 31 contained pure 0.9% NaCl. The dilution series was scanned in a 16 row-CT (Sensation 16, Siemens Medical Systems, Erlangen. Germany) with slice thickness of 5 mm and reconstruction increment of 0.75 mm (Scan protocol: 80, 100 120 and 140 kV each scanned with 20, 50, 80, 110 and 140 mAs). MIP reconstructions in coronal plane was done with a slice thickness of 2, 5 and 10 mm mm. The attenuation of contrast media (HU) was measured in every dilution series in 2, 5 and 10 mm slice thickness. The radiation dose levels were calculated using the “Dose Length Product” (DLP) and the “Volume-Computer-Tomography-Dose-Index” (CTDIvol) for every scan protocol. Results: The dilution series 10 (KM 10) at 80 kV showed for example an attenuation level (average 543.00 HU) similar to series 5 (KM 5) at 140 kV (average 527.52 HU). KM 5 contained 6.25 ml Imeron 400 MCT diluted with 93.75 ml 0.9% NaCl, whereas KM 10 contained 3 ml Imeron 400 MCT diluted with 97 ml 0.9% NaCl. This means that there is a possibility of saving contrast media by more than 50%. The lowest radiation dose with best possible attenuation and permissible signal noise was achieved with series 14 (KM 14) at 80 kv/140 mAs with contrast attenuation of 197.00 HU and a DLP of 128 μGym2 and also with series 13 (KM 13) at 100 kV/80 mAs with contrast attenuation of 222.03 (DLP of 149 μGym2). Conclusion: There is a possibility to reduce the amount of contrast media usage even at lower radiation dose with the possibility further to reduce the adverse reactions associated with its usage. The tube current (mAs) has no influence on the contrast attenuation. The tube voltage (kV) has a big influence on contrast attenuation – lower tube voltage leads to increased attenuation. This very fact can be used in the reduction of radiation dose.
Author: | Jessen Gurung |
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URN: | urn:nbn:de:hebis:30:3-242203 |
Referee: | Volkmar Jacobi, Frank GrünwaldGND |
Document Type: | Doctoral Thesis |
Language: | German |
Date of Publication (online): | 2012/01/27 |
Year of first Publication: | 2011 |
Publishing Institution: | Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg |
Granting Institution: | Johann Wolfgang Goethe-Universität |
Date of final exam: | 2011/09/20 |
Release Date: | 2012/01/27 |
Page Number: | 82 |
Note: | Diese Dissertation steht außerhalb der Universitätsbibliothek leider (aus urheberrechtlichen Gründen) nicht im Volltext zur Verfügung, die CD-ROM kann (auch über Fernleihe) bei der UB Frankfurt am Main ausgeliehen werden. |
HeBIS-PPN: | 312640102 |
Institutes: | Medizin / Medizin |
Dewey Decimal Classification: | 6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit |
Sammlungen: | Universitätspublikationen |
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