Bachelor Opgave Modul 14. CT dosisstudie i forhold til brugen af gonadebeskyttelse

Transkript

1 Modul 14 CT dosisstudie i forhold til brugen af gonadebeskyttelse Navne: Dato/år: 27/ Vejleder: Thomas Søndergaard Larsen Antal anslag:

2 CT Scanning af mænd med gonadebeskytter -dosisstudie i forhold til brugen af gonadebeskyttelse. (Abstrakt Dansk Version) Formål: At undersøge den absorberede dosis til Prostata og Rectum når der CT scannes med /uden gonadebeskyttelse, og der benyttes dosisbesparende strategier som dosismodulering og iterative rekonstruktioner. Problemstillinger: I dag benyttes primært dosismodulering til at anslå den rørspænding, der er nødvendig for en given CT scanning. Derudover benyttes iterative rekonstruktioner, der kan øge billedkvaliteten ved selv lave doser. Disse udgør i dag en vigtig dosisstrategi for at mindske dosis til patienten. Igennem praktikken oplevede vi ved nogle scannere, at DLP værdien steg, når en gonadebeskyttelse kom ind i scanfeltet. Ifølge lovgivningen skal mænd op til 50 år anvende gonadebeskyttelse til CT scanninger, hvor scanfeltet kommer testes nærmere end 10 cm. Problematikken er således, at en strålehygiejnisk foranstaltning tilsyneladende virker imod hensigten om at beskytte patienten mod unødig bestråling, og derved er i strid med ALARA princippet. For at få et overblik over problematikkens omfang, ser vi i denne opgave nærmere på følgende CT scannere: GE Discovery CT 750 HD, Philips Brilliance CT 64-Channel, Siemens Somatom Definition Flash og Toshiba Aquilion One 320. Opgavens fokus vil være absorberet dosis til patienten, når der benyttes dosismodulering og iterativ rekonstruktion ved en CT standard abdomen scanning med og uden gonadebeskyttelse. Metode: Vi udførte som led i denne problematik et empirisk studie, hvor vi udover DLP værdien også indsamlede den absorberede dosis til Rectum og Prostata vha. TLD tabletter i et Alderson fantom. For hver scanner blev der fortaget 15 scanninger med og 15 scanninger uden gonadebeskyttelse. Resultaterne blev derefter analyseret, og der blev fundet frem til signifikante resultater. Igennem opgaven vil teori og artikler understøtte vores empiriindsamling. Konklusion: Ved GE og Philips scannerne ser vi en signifikant stigning i absorberet dosis til Rectum og Prostata, når der sammenlignes med en CT scanning uden gonadebeskyttelse. Det modsatte testresultat blev opnået ved Siemens og Toshiba scannerne, her blev der mål et signifikant fald i absorberet dosis til Rectum og Prostata, når der sammenlignes med en CT scanning uden gonadebeskyttelse. Antal anslag:

3 CT scan of men with Gonad Shielding -dose study in relation to the use of Gonad shielding (Abstract English version) Objective: To study the absorbed dose to the prostate and the rectum in order to determine dose changes in these organs when they are CT scanned with / without gonad shields and dose-saving strategies, such as dose modulation and iterative reconstructions, are used. Problems: Today, dose modulation is primarily used for the estimation of tube current necessary for a given CT Scan. In addition, iterative reconstruction is used to improve image quality even at low doses. Together they form an important dose strategy to reduce the dose to the patient. Throughout our internship, we learned that the DLP value increased when a gonad shield came into the scan field when using some types of scanners. The legislation requires that men up to 50 years use gonad protection for CT scans, when the scan field is within 10 cm of Testes. Hence, the problem that dose reduction measure seems counterproductive in protecting the patient from unnecessary radiation, and there-by is contrary to the ALARA principle. To get an idea of the extension of this problem, this BA paper will investigate the following CT scanners: GE Discovery CT 750 HD, Philips Brilliance CT 64-channel, Siemens Somatom Definition Flash and Toshiba Aquilion One 320. The focus will be on the absorbed dose to the patient when using dose modulation and iterative reconstruction of a CT standard abdominal scan with and without gonad protection. Method: As part of this concern, we performed an empirical study where in addition to the DLP value we also collected the absorbed dose to the Rectum and Prostate using TLD tablets in an Alderson phantom. For each scanner we preformed 15 scans with and 15 scans without gonad protection. The results were analyzed and were found to be significant. Throughout this BA paper, theory and articles are supported by empirical data. Conclusion: For the GE and the Philips scanner, we saw a significant increase in the absorbed dose to the rectum and the prostate gland when compared with a CT scan without Gonad protection. The opposite test results were obtained for Siemens and Toshiba, where there was reported a significant decrease in the absorbed dose to the rectum and the prostate gland when compared to a CT scan without Gonad protection. Number of characters:

4 Indholdsfortegnelse 1.0 Indledning (Fælles) Problemfelt (Fælles) Problemstillinger (Fælles) Problemafgrænsning (Fælles) Problemformulering Operationalisering (Fælles) Begrebsafklaring Opgavens design (Antje) Valg af litteratur (Stine) Produktspecifik teori for hver scanner Metodeafsnit Etiske overvejelser (Antje) Videnskabsteoretisk perspektiv (Antje) Kvantitativ metode (Stine) Metodens præovervejelser (Fælles) Videnskabelighedskriterier (Stine) Valg af artikel Søgehistorik (Stine) Analyse af artikel (Antje) Teoriafsnit Absorberet dosis (Stine) DLP værdien (Antje) AEC (Antje) Iterative rekonstruktioner (Ulrich) GE Discovery CT 750 HD (Antje) Phillips Brilliance CT 64-Channel (Ulrich) Siemens Somatom Definition Flash (Antje) Toshiba Aquillion One 320 (Stine) Indsamling af empiri (Stine) Formål

5 9.2 Udstyr Protokoller Metodens fremgangsmåde Metodens postovervejelser (Fælles) Resultatafsnit (Ulrich) Resultater Aflæste dosis tal for GE Aflæste dosis tal for Phillips Aflæste dosis tal for Siemens Aflæste dosis tal for Toshiba Ekskluderet tabletter Resultat analyse (Ulrich) Analyse af resultaterne Delkonklusion (Ulrich) Bias (Antje) Diskussion (Fælles) Konklusion (Fælles) Perspektivering (Fælles) Litteraturlisten

6 1.0 Indledning (Fælles) I 2011 blev der foretaget Computed Tomography (CT) scanninger i Danmark og tallet er stigende (1). Med udgangspunkt i denne tendens og viden om, at en CT scanning benytter en relativ høj stråledosis, sammenlignet med konventionelle røntgenundersøgelser, så er det en udvikling, der bekymrer os som radiografstuderende. Bekymringen går på, at den samlede dosismængde til befolkningen må være stigende og det derfor må antages, at der over tid vil komme flere tilfælde af stråleinducerede cancertilfælde. Det er ikke kun os, som kommende radiografer, der har denne bekymring Især de store undersøgelser af brystkasse, mave og bækken (..) er ganske strålebelastende, og vi ved faktisk ikke, hvad den øgede strålebelastning betyder for folkesundheden på langt sigt. Udtalelsen stammer fra den ledende overlæge på neurologisk afdeling på Aarhus Universitet, der ser bekymrende på den store stigning inden for CT scanninger (1). Desuden understreger Radiografrådets formand, at det er radiografen, der er patientens vigtigste beskyttelse mod unødig stråling, og at vi i forhold til denne stigning af CT scanninger skal have skærpet opmærksomheden på strålebeskyttelsen (2, s.3). Sideløbende med denne udvikling har producenterne af CT scannere udviklet en række tiltag, som skal nedsætte dosis til patienterne samtidig med at en høj diagnostisk billedkvalitet bevares. Dette blev iagttaget på ECR , hvor vi havde muligheden for at møde de firmaer, der producerer de CT scannere, vi over de sidste 1 1/2 år havde arbejdet med i teori og praksis. Det var specielt dosismodulering og iterative rekonstruktioner, som vakte vores interesse og i den forbindelse opstod der en problemstilling, som vi fandt interessant - nemlig hvorledes dosismodulering samt iterative rekonstruktioner fungerer i samspil med gonadebeskyttelse til mandlige patienter. Derfor er formålet med denne bacheloropgave at vurdere, hvorledes de enkelte CT scannere reagerer på gonadebeskyttelse, når der anvendes dosismodulering og iterative rekonstruktioner. 1 European Congress of Radiology 6

7 2.0 Problemfelt (Fælles) I følgende afsnit gøres der rede for opgavens relevans og originalitet ved at opstille og argumentere for formålet med opgaven igennem problemstillinger, problemformulering og operationalisering. 2.1 Problemstillinger (Fælles) Den Danske Kvalitetsmodel (DDKM) skal bl.a. sikre udvikling af kvalitet og forebygge fejl og utilsigtede hændelser i sundhedsvæsenet (3). Kvalitetssikring er nødvendig indenfor radiografien, fordi man arbejder med ioniserende stråler og mennesker. Et vigtigt aspekt er dosis til patienten, som vi kontinuerligt skal undersøge og dermed sikre, at vi kan opretholde de retningslinjer, som vi arbejder ud fra i vores bekendtgørelser (4). Som tidligere nævnt er en CT scanner en modalitet, der anvender relativt høje stråledoser. Dette skyldes, at man indenfor CT bestråler hele vejen rundt om patienten og dermed opnår mulighed for billeddannelse i alle tre planer. De relativt højere anvendte doser indenfor CT øger risikoen for stokastiske stråleskader (5). Det er derfor vigtigt med kvalitetssikring og udvikling, hvormed man til enhver tid sikrer sig, at man arbejder efter den lavest mulige dosis i forhold til det diagnostisk forsvarlige - ALARA princippet. Desuden er det yderst vigtigt, at CT scannerne hele tiden opdateres hardware- og softwaremæssigt. Specielt hvis dette nedsætter dosis til patienten og eventuelt forbedrer billedkvaliteten. Dosismodulering samt iterative rekonstruktioner er eksempler på sådant software. Under vores praktikforløb har vi observeret, at der ved CT undersøgelser, der inddrager gonadebeskyttelse, tilsyneladende er en dosisforøgelse i snittene omkring gonadebeskytteren. Dette er observeret ved flere forskellige scannere. Resultatet af denne øgning er, at der er andre organer, der modtager en unødvendig øget dosis. I området omkring Testes er der organer fx Rectum og Prostata, der ifølge vævsvægtningsfaktorerne, ICRP103, er mere strålefølsomme end Testes. Problematikken er således, at en strålehygiejnisk foranstaltning tilsyneladende virker imod hensigten om at beskytte patienten mod unødig bestråling, og derved er i strid med ALARA princippet. Som nævnt i indledningen er det radiografen, der er patientens vigtigste beskyttelse mod unødig stråling. Det indebærer, at vi til enhver tid skal have fokus på strålebeskyttelsen, og dermed skærpe opmærksomheden, når de dosisbesparende elementer, som producenterne lover med deres modaliteter, anvendes i praksis. 7

8 I vores søgen efter litteratur omkring dosismodulering og iterativ rekonstruktion i sammenspil med højtabsorberende materiale, har vi erfaret, at der er begrænset tilgængeligt materiale. Problematikken kan hermed være, at den øgede dosis ved anvendelse af gonadebeskyttelse, er et generelt gældende problem og overset af producenterne. Det fremgår af følgende artikel CT Dose Reduction Applications: Available Tools on the Latest Generation of CT Scanners, at radiograferne ofte ikke kender til alle dosisbesparende muligheder ved scannerne, og disse derfor ikke bliver udnyttet optimalt (6). 2.2 Problemafgrænsning (Fælles) Som nævnt i ovenstående afsnit har vi igennem praktikken ved nogle scannere observeret at dosismoduleringen øger dosis til patienten, når der anvendes gonadebeskyttelse. For at få et overblik over problematikkens størrelse, ønsker vi at se nærmere på de fire mest anvendte scannere i Region Syddanmark. Fokus i denne opgave ligger i, at måle den dosis en patient modtager i det område, hvor vi har observeret at dosis stiger. Vi har valgt at se på dosis til Rectum og Prostata. Dog er det udenfor denne opgaves formål at diskutere konsekvensen, hvis der observeres en dosisstigning til disse organer. Opgavens formål er ikke at vurdere billedkvaliteten, men da billedkvalitet og dosis har en sammenhæng, accepterer vi at den teoretisk omtales. Dosisstrategier indbefatter hardware og software, i denne opgave fravælges hardware delen. Opgavens fokus vil være scannerens softwaremæssige dosisstrategi som afgrænses til dosismodulering og Iterativ rekonstruktion. Vi vil se på dosis under en CT abdomen scanning når der anvendes gonadebeskyttelse. Dette gøres, ved at se på dosis til Rectum og Prostata for hver enkelt scanner og sammenligne denne indenfor samme scannertype. En forudsætning for denne opgave er, at der benyttes dosismodulering samt iterative rekonstruktioner, og at der ses på scanninger med og uden gonadebeskyttelse. Der udledes heraf følgende problemformulering: 2.3 Problemformulering Hvordan påvirkes dosis til Rectum og Prostata, når der benyttes dosismodulering og iterative rekonstruktioner med og uden gonadebeskyttelse ved en CT abdomen? 3.0 Operationalisering (Fælles) I nedenstående afsnit operationaliseres problemformuleringen. Her benyttes Merete Bjerrums teori omkring operationaliseringen. Problemformuleringen deles op i to kategorier, som begrebsafklares, hvorefter vi opstiller forskningsspørgsmål. Forskningsspørgsmålene bliver senere i opgaven besvaret vha. enten teori, 8

9 empiri eller begge dele. (7, s ) Kategori A Hvordan påvirkes dosis til Rectum og Prostata, når der benyttes dosismodulering og iterative rekonstruktioner uden gonadebeskyttelse ved en CT abdomen? Kategori B: Hvordan påvirkes dosis til Rectum og Prostata, når der benyttes dosismodulering og iterative rekonstruktioner med gonadebeskyttelse ved en CT abdomen? 3.1 Begrebsafklaring Dosis: Absorberet dosis, bekendtgørelse Dosismodulering: Dosis Længde Produkt (DLP), Automatic Exposure Control (AEC), produkt specifik AEC - AutomA, Doseright4, CareDose4D, SureExposure3D. Iterative rekonstruktioner: Generelt, Produkt specifik - ASIR, idose4, SAFIRE, AiDR3D CT Abdomen: En standard CT abdomen protokol Gonadebeskyttelse: Bekendtgørelse , 69 Forskningsspørgsmål - kategori A og B Hvad er absorberet dosis? (teori) Hvad er DLP værdien? (teori) Hvad er AEC, og hvordan virker det? (teori) Hvad er iterative rekonstruktion, og hvordan virker det? (teori) Hvordan virker AutomA, Doseright4, CareDose4D og SureExposure3D? (teori) Hvordan virker ASIR, idose4, SAFIRE og AIDR3D? (teori) Hvordan ændres DLP værdien ved en standard CT abdomen med og uden gonadebeskyttelse? (empiri) Hvordan ændres dosis til Rectum og Prostata ved en CT abdomen med og uden gonadebeskyttelse?(empiri) 4.0 Opgavens design (Antje) Opgavens design omhandler opgavens opbygning, og er vigtig for at holde systematikken. I opgaven gøres brug af metakommunikation, som letter opgavens læsning og forståelse (8, s. 64). 9

10 Opgaven er primært skrevet til radiografer og radiografstuderende. Der anvendes fagudtryk igennem opgaven, og det forventes at læseren har en grundlæggende viden omkring radiografien og her tænkes der specielt på CT modaliteten. I nedenstående afsnit gøres rede for valg af litteratur, som bedømmes og valideres i forhold til opgavens niveau. I metodeafsnittet præsenteres de etiske overvejelser, som beskriver de overvejelser, der er gjort i forhold til metoden og specifikke punkter i opgaven. Læseren præsenteres for opgavens videnskabsteoretiske perspektiv, efterfulgt af valg og anvendelse af opgavens metode. Til opgavens metode har der været forskellige overvejelser, som vil blive præsenteret under afsnittet 6.4 metodens præovervejelser. Efterfølgende beskrives søgen efter artikler omhandlende opgavens hovedemner: CT, dosismodulering, iterative rekonstruktioner og gonadebeskyttelse. Artiklen analyseres efterfølgende, og bruges som supplement til teorien. Artiklen har desuden givet inspiration i den indledende fase, og nævnes derfor også i metodens præovervejelser. Endvidere besvares forskningsspørgsmålene igennem teorien vha. den førnævnte valgte litteratur. Indsamlingen af empiri vil blive fremstillet detaljeret, samtidig beskrives metodens postovervejelser efter endt metode. I resultatafsnittet præsenteres alle de indsamlede data, hvorefter disse analyseres i det efterfølgende afsnit. Resultaterne vil munde ud i en delkonklusion. I diskussionen vil delkonklusionen, teori, metode, resultater og artiklen blive holdt op imod hinanden. Til sidst vil diskussionen munde ud i en konklusion i forhold til den opstillede problemformulering. Diskussionen samt konklusionen fører til en perspektivering som åbner for nye problemstillinger og fremtidige opgaver. 5.0 Valg af litteratur (Stine) I følgende afsnit tages der kritisk stilling til den valgte litteratur, der er anvendt i opgaven. Den valgte litteratur vil blive vurderet på forfatter samt hvor litteraturen i dag anvendes. Desuden bliver der gjort rede for, i hvilken sammenhæng litteraturen bliver brugt i forhold til opgaven. Der fremstilles kun den mest anvendte litteratur. Anden litteratur vil blive tilført litteraturlisten. Euclid Seeram, Computed Tomography, Physical Principles, Clinical Applications and Quality Control For at besvare forskningsspørgsmålene omkring CT teknikken valgtes Computed Tomography som hovedbog. Denne bog er skrevet af Euclid Seeram, der er uddannet fysiker med specialisering i røntgenfysik, samt radiografi. Bogen fremgår i diverse radiograffaglige pensumlister både nationalt og internationalt. Derudover bidrager bogen løbende med kildehenvisninger til faglitteratur. Et af kritikpunkterne ved bogen er at den er fra Modaliteterne har fra 2009 til 2013 gennemgået flere ændringer og nye tiltag. Et eksempel på dette er iterativ rekonstruktion. En teknik der næves, men ikke beskrives. 10

11 Bogen har bidraget til den grundlæggende teori omkring DLP værdien og dosismodulering. Da der kontinuerligt sker udviklinger indenfor dosismodulering, suppleres bogens teori med artikler. Emil Kruuse, Kvantitative forskningsmetoder i psykologiske og tilgrænsende fag Emil Kruuse har skrevet flere bøger omhandlede forskningsmetoder og er uddannet Cand. Psych fra Københavns universitet. Bogen anvendes på universiteter, i undervisningsministerier og på professions højskoler. Bogen danner grundlag for metodeafsnittet. Bogen beskriver forskningsmetoder, og giver et overblik over, hvordan videnskabskriterier anvendes i forhold til hinanden. Jacob Birkler, Videnskabsteori, En grundbog Jacob Birkler er cand.mag i filosofi og psykologi fra Århus universitet, og er samtidig underviser i fagene videnskabsteori, forskningsmetodologi, filosofi, etik og psykologi ved CVU-Vest. Bogen anvendes bl.a. på Aalborgs Universitet. For at gøre rede for opgavens videnskabsteoretiske perspektiv, tages udgangspunkt i denne bog, som beskriver de idealer, der findes indenfor videnskaben, og på hvilket grundlag videnskaben bliver skabt. Bogen gennemgår de centrale videnskabsteoretiske retninger, og giver en god forståelse for forskningsmetodologien. Ann Wenzel og Ib Sewerin, Stråledoser, stråleskader og strålehygiejne - en grundbog. Ann Wenzel og Ib Sewerin er uddannet indenfor tandlægevidenskaben, og er tilknyttet afdelingerne for Oral radiologi og radiologi på tandlægehøjskolen i København. Bogen bruges til at besvare et forskningsspørgsmål omkring absorberet dosis. Oprindeligt henvender bogen sig til tandlægestuderende, men da emnet er ioniserende stråling og absorberet dosis, er den også brugbar for radiografer og radiografstuderende. Jerrold T. Bushberg et al.,the Essential Physics of Medical Imaging, Third Edition Jerrold Bushberg er klinisk professor i radiologi og specialist indenfor onkologisk stråleterapi. De andre medforfattere er alle professorer indenfor radiologi og en enkelt med et yderligere speciale indenfor biomedicin. Bogen er en revideret version og udkom i 2012, og er en af de nyeste bøger indenfor radiografi og fysik. Bogen benyttes på flere universiteter og colleges i USA og på professionshøjskolen Metropol. Dette er en af årsagerne til, at den er valgt til fremstillingen af teorien. Bogen kommer indenfor fysikken ind på emnet iterativ rekonstruktion, og er faglig specifik. Efter hvert kapitel er der referencer og forslag til yderligere litteratur. 11

12 5.1 Produktspecifik teori for hver scanner Der findes ikke meget litteratur omkring dosismodulering samt iterativ rekonstruktion, og det har ikke været muligt at understøtte teorien med nok faglig litteratur. Vi har derfor valgt at benytte det materiale, som producenterne sender ud til potentielle kunder. Dele af det er whitepapers, brochurer, vejledninger, manualer mm. Vi er opmærksomme på at den valgte litteratur kan være salgsmateriale og bliver derfor fremstillet uden egen kritik. Skemaet nedenunder gennemgår materialet vi har anvendt til fremstilling af teori. 6.0 Metodeafsnit I det følgende afsnit vil de etiske overvejelser, det videnskabsteoretiske perspektiv og den kvantitative metode blive fremstillet. Ved at argumentere for valget af de nævnte afsnit, bibeholdes opgavens gyldighed og konsistens. Endvidere styrkes gyldigheden og konsistensen ved fremstillingen af de anvendte videnskabelighedskriterier samt metodens præovervejelser. 6.1 Etiske overvejelser (Antje) På baggrund af UCL retningslinjer for empiriske studier, vil der i det følgende afsnit blive gjort rede for de forskningsetiske krav, hvor der er taget stilling til de involverede i opgaven (9). Endvidere vil de radiograf 12

13 etiske overvejelser også blive sat i spil i forhold til vores tanker og refleksioner. For at overholde opgavens etik, tages der udgangspunkt i de etiske retningslinjer Etik for Radiografer i Danmark (10) og de etiske retningslinjer udstedt af Sykepleiernes Samarbeid i Norden (11). I den sidstnævnte hedder en af retningslinjerne princippet om autonomi. Dette har relevans i forhold til denne opgave, da dette bl.a. indebærer, at der søges om tilladelse til indsamling af empiri ved de 4 udvalgte sygehuse (bilag 1). Desuden indebærer dette også, at sygehusene ikke omtales i opgaven, og dermed bibeholder deres anonymitet. En anden overvejelse vi har gjort os, er, at nævne producenterne ved navn. Dette er valgt, da opgaven på denne måde kan gøre gavn for radiograferne, da dette udvider forståelsen for den enkelte scanner i kombination med højtabsorberende materiale. Det fremgår også af Etik for Radiograferne at man dokumenterer forsknings- og udviklingsarbejde, da dette er vigtigt for professionens udvikling og status. Desuden omtales producenterne neutralt igennem opgaven. Vi har gjort os nogle etiske overvejelser i forhold til, hvordan vi vælger at fremstille og diskutere resultaterne. Vi er opmærksomme på, at det kan få fremtidige konsekvenser, hvis formidlingen af resultaterne misforstås. 6.2 Videnskabsteoretisk perspektiv (Antje) I følgende afsnit beskrives det, med hvilke videnskabsteoretiske perspektiver opgaven anskues. Siden 1800-tallet har man kendt til en klassisk videnskabstredeling i natur-, human- og samfundsvidenskab. Inden for de tre videns hovedområder, er der oprettet en række nye fagområder, som dyrker hver deres vidensfelt. Når dette kobles til opgavens radiograffaglige problemfelt, som opgavens problemformulering ligger til grund for, så ses der på denne med et naturvidenskabeligt syn(12, s. 45). Sundhedsvidenskaben betragtes i nogle sammenhænge, som et særskilt fjerde hovedområde på linje med natur,- human,- og samfundsvidenskab. Traditionelt er videnskabens hovedområde blevet præsenteret med hver deres videnskabsteoretiske grundlag. Her klæber positivisme til naturvidenskaben, som et negativt mærkat, der i reglen står i modsætning til alt det menneskelige (12, s ). Positivismen begrænser det videnskabelige arbejde til det positiv; det som faktisk forekommer og er givet, når vi systematisk observerer virkeligheden. Ethvert forhold til naturen skal beskrives og forklares gennem årsagsforbindelser ud fra en omhyggelig metodisk indsamling af data. Endvidere skal alle videnskabelige udsagn kunne føres tilbage til tidligere erfaringer. Hvis dette ikke er muligt betragtes udsagnet som meningsløst (12, s. 52). Hvis positivismen kobles til opgavens problemformulering, passer metodens fremgangsmåde til positivismen. Igennem metoden indsamles kvantificerbart materiale, der ikke skal fortolkes, men objektivt analyseres. Hvis man derimod ser på opgavens formål, at kvalitetssikre dosis til patienten under en CT-scanning, og dermed hjælpe patienter til en bedre behandling, er det, som Birkler også hævder, at man inden for sund- 13

14 hedsvidenskaben berører alle 3 områder. Det sidstnævnte vil komme til udtryk igennem opgavens diskussion og perspektivering, hvorimod opgavens metode læner sig udelukkende op ad positivismen. 6.3 Kvantitativ metode (Stine) For at kunne besvare problemformuleringen tages der udgangspunkt i den kvantitative metode. Metoden beror på at finde frem til et resultat, der kan udtrykkes i tal (13, s.17). Metoden har forskellige videnskabelighedskriterier, som hænger indbyrdes sammen, og skal opfyldes, hvis det færdige resultat skal kunne opfattes som videnskabeligt. Kriterierne vil blive beskrevet detaljeret under punkt 6.5 videnskabelighedskriterier. Ved den kvantitative metode er der flere muligheder for at indsamle empiri. Opgavens problemformulering gav ingen mulighed for andet end den eksperimentelle metode. Årsagen til dette beror på, at vi er meget specifikke med, hvor vi ønsker vores dosismålinger. Med det valg har vi automatisk begrænset os til vores metodevalg. 6.4 Metodens præovervejelser (Fælles) I dette afsnit gøres der rede for, hvorfor der er valgt og fravalgt forskellige elementer i metoden. De enkelte valg er fremkommet af gruppediskussioner og interne refleksioner om, hvordan der kunne skabes en opgave, hvor pålideligheden var i højsædet. Igennem praktikken har vi oplevet, at de scannere, der anvendes i Region Syddanmark, stammer fra 4 forskellige producenter. 94 % af alle CT scannere i Region Syddanmark er indkøbt hos disse 4 producenter - de resterende 6 % er ikke relevante, da de ikke kan benyttes til scanninger af abdomen(bilag 2). Valget af scannere til indsamlingen af empirien er et kernepunkt i metoden. Der blev diskuteret, hvilke scannere, der kunne være interessante at undersøge. Fra vores praktikker vidste vi, at nogle scannere øgede DLP værdien og derved dosis, når der blev benyttet gonadebeskyttelse, men vi vidste ikke, om det var tilfældet med alle scannere i Region Syddanmark. Dermed ønskede vi at undersøge dette nærmere. Indenfor opgavens tidsramme, var det ikke muligt at undersøge dem alle, og vi diskuterede derfor de scannerparametre vi mente, skulle være til stede, for at vi ville inkludere den i vores forsøg. En af vores refleksioner gik på, at vi ønskede de nyeste scannere set ud fra det perspektiv at producenterne af netop disse scannere, tilbyder den største dosisnedsættelse og optimale billedkvalitet. De scannere, vi havde arbejdet med, havde alle været af ældre dato og vores rationale var derfor, at den DLP stigning, vi havde oplevet kunne have været løst med nye CT scannere. Vi er derved opmærksomme på, at vores begrænsning bunder i, hvor nyt materiale, der er indkøbt set i forhold til det, producenterne udbyder. Vi kan derfor ikke udelukke, at der kan scannere på markedet, der er nyere, men at vi er begræn- 14

15 sede af det udstyr, der er indkøbt i Region Syddanmark. Med valget af alle 4 producenter, kunne vi skabe en general diskussion og ikke tage parti for en enkelt scanner. De undersøgte scannere er: GE Discovery CT 750 HD (GE), Philips Brilliance CT 64-Channel (Philips), Siemens Somatom Definition Flash (Siemens) og Toshiba Aquilion One 320 (Toshiba). Med scan producenterne på plads valgte vi 2 hovedpunkter, der skulle være til stede i scanneren - dette var dosismodulering og iterativ rekonstruktion. Bemærk at dosismoduleringen kan være for både kv og ma, afhængig af hvad der tilbydes af den enkelte producent. Vi har valgt at acceptere, at en producent kan tilbyde en moduleringsform, som andre producenter ikke kan tilbyde. Vi ser det som scannerens samlede dosisstrategi, hvorfor producentspecifikke moduleringsformer er inkluderet i vores forsøgsopsætning (6). Vi reflekterede efterfølgende over vores valg af protokoller. Vi endte med 2 valg. Den første var, at vi ville skabe en protokol, der var ens for hver scanner. Derved tænkte vi, at forudsætningerne ville være ens. Efter nærmere refleksion forkastede vi dette. Alene opbygningen af scanneren giver forskellige forudsætninger, og vi mente ikke, at det var relevant, eftersom vi ikke sammenlignede de forskellige scannere med hinanden. Vi besluttede på den baggrund at vælge afdelingens protokol, hvor vi ville udføre det enkelte forsøg. Vores refleksion var, at vi ikke så på billedkvalitet; men ved at benytte en professionel protokol, ville det være en, der blev brugt i det daglige, og som lå op af afdelingens krav om en godkendt billedkvalitet. Efter vi havde begrænset os til 4 af regionens nyeste scannere, matchede vi vores ønsker med et skema over hele regions udvalg af scannere(bilag 2). Vi kunne se, der var flere af samme type scannere fordelt rundt i regionen, men vi vidste, at protokollen kunne være forskellig fra sygehus til sygehus. For at være objektive og for ikke at favorisere en protokol, trak vi lod. Vi ønsker at indsamle DLP værdien for hver scanning. Dette giver os et svar for den samlede dosis for hele scanlængden. Da vi har observeret at dosis stiger omkring gonadebeskytteren, har vi valgt udover at se på DLP værdien, også at se på den absorberede dosis, til Rectum og Prostata. Årsagen til dette skyldes netop at DLP er en samlet dosis, og det interessante er, hvor i den nedre abdomen at dosis absorberes. Abdomen indeholder flere strålefølsomme organer og selvom konsekvensen af en øget stråling ikke belyses, kan den bidrage til en faglig diskussion. En anden årsag er, at DLP resultatet i sin beregning kan skjule en dosisforøgelse over et mindre område. Forskellen i DLP tallet med og uden gonadebeskyttelse kan derfor når de beregnes statistisk ende in signifikant og resultere i en eventuel fejlslutning. Styrken i specifikke målinger i Prostata og Rectum er, at de giver et præcist tal for absorberingen i det område der bestråles. Valget faldt på Rectum og Prostata, da de ifølge ICRP103 er mere strålefølsomme og anatomisk befinder sig i det område, hvor vi har set at der forekommer en stigning i dosis. 15

16 På baggrund af Emil Kruuses stikprøvestørrelse, der er angivet i bogen Kvantitative forskningsmetoder, har vi valgt at lave 15 scanninger med og 15 scanninger uden gonadebeskytter, på hver scanner (14, s 51-52). 6.5 Videnskabelighedskriterier (Stine) I nedenstående afsnit vil de forskellige videnskabelighedskriterier blive defineret, sideløbende med at vi tager stilling til dem i forhold til vores eget forsøg, og hvilke overvejelser der har været undervejs for at efterleve kriterierne. Systematik Systematikken dækker over det planmæssige i en fremgangsmåde der er ordnet, og må ikke være præget af tilfældigheder. Et vigtigt aspekt for at få præcise og valide resultater er systematikken, dette gælder for alle faserne i den empiriske undersøgelse (14, s. 29). For at holde forsøgets systematik, blev der anvendt et skema for hver af de scannere, vi ønskede at indsamle empiri på (Bilag 3). Hvert skema var udarbejdet med henblik på, at vi gik systematisk til værks. De udvalgte kriterier blev for hver scanning krydset af og tjekket efter. Vi vidste, fra tidligere forsøg med TLD tabletter, at det var vigtigt med en systematik, der kunne sikre at håndteringen med TLD tabletterne havde så få trin som muligt. Derved kunne vi mindske bias og samtidig følge hver enkelt scanning fra udførelse til aflæsning. Derudover havde vi i gruppen vores egen rolle i forhold til processen, så vi hver især enten scannede, håndterede tabletterne, eller placerede fantomet korrekt i scanfeltet. Kontrol Det er vigtigt at resultatet fremkommer på baggrund af en uafhængig variabel og her er kontrol redskabet. Derudover benyttes kontrol til at mindske risikoen for at drage fejlslutninger. Kontrollen skal foregå løbende i forhold til øvelsesvejledningen, så den følges til sidste detalje. Manglende kontrol er alvorlig og kan medføre, at et resultat i sidste ende kan blive forkastet på grund af tvivl om resultatets holdbarhed (14, s.29-30). Ved hver enkelt scanning, havde alle i gruppen deres egen rolle, samtidig blev der udført egenkontrol, hvor der blev sikret, at alle udførte deres opgave på samme måde for hver scanning. Personerne i scanrummet tjekkede højde og centrering. Tabletternes placering blev afstemt hver gang af minimum 2 personer og scannerens parameter på computeren blev dobbelttjekket (bilag 3). Dette og flere kontrolpunkter blev ud- 16

17 ført for at mindske bias og opretholde en streng forsøgt kontrol. 4 TLD tabletter blev for hver scanner brugt som transporttabletter for at sikre at tallene ikke indeholdt baggrundsstråling. Præcision Præcision er en gennemgående faktor i forskningsprocessen. Der skal være præcise beskrivelser af den valgte metode, forsøgsopstilling, dataindsamling, databehandling, analyse af resultater, kildeangivelse og referencer (14, s.30). Under hele opgaven vil der være præcise angivelser af de anvendte kilder og referencer. Samtidig vil forsøgsopstillingen blive grundigt beskrevet under afsnittet 9.4 metodens fremgangsmåde. Endvidere vil de indsamlede data og analyse af disse blive nøjagtig beskrevet under 10.0 resultatafsnit og 11.0 Resultatanalyse. Objektivitet Objektiviteten kræver en objektiv virkelighed, som er uafhængig af iagttagerens standpunkt i forhold til det undersøgte (14, s. 30). Fra starten satte vi kriterier op i skemaer, som gjorde, at vi ikke kunne ændre på noget undervejs. Vha. systematikken forholdt vi os objektivt til, hvordan forsøget skulle laves, og hvilke resultater der kom ud af det. Desuden valgte vi som nævnt afdelingens egen opsatte protokol, for at kunne forblive objektivt i forhold til resultaterne. Kvantificerbarhed Resultaterne skal kunne udtrykkes i tal, dette er et krav for at man kan kalde det for kvantificerbart. For at fremkomme med kvantitative oplysninger udføres statistiske analyser af disse resultaterne (14, s.37). På baggrund af forsøgene udmunder resultaterne i tal, som objektivt analyseres. Det kvantificerbare materiale vil blive opstillet og analyseret i Excel. Repræsentativitet Der gøres brug af repræsentative stikprøver, da det sjældent er muligt at undersøge en hel population. Et vigtigt element for at kunne generalisere til populationen, er at stikprøven skal være identisk med populationen. Repræsentativitet øges ved store stikprøver (14, s. 43). Da vi arbejder med ioniserende stråler, kan vi af etiske årsager ikke anvende patienter til forsøget. Af denne grund har vi valgt at arbejde med et Alderson fantom. Dette er vævsækvivalent i forhold til mennesket, 17

18 men stemmer ikke fuldkommen overens. Trods dette giver resultaterne en indikation af, hvor meget dosis de udvalgte organer får. Gentagelse Et forsøg skal kunne gentages, derved kan man kontrollere om resultaterne er fremkommet pga. en tilfældighed, eller om resultatet er afhængige af tid og sted osv. For at forsøget skal kunne gentages, kræver det en præcis beskrivelse af design og målemetoder (14, s. 55). For at det udførte forsøg kan gentages er der lavet en præcis beskrivelse af forsøget i afsnittet 9.4 metodens fremgangsmåde. Reliabilitet Reliabilitet definerer præcisionen eller konsistensen, i det en prøve måler det den skal måle, for en given population ved de normale forhold. Reliabilitet betyder, at en undersøgelse skal være pålidelig. Reliabilitet opnås, hvis gentagelser af forsøget kan give det samme resultat (14, s. 56). På de udvalgte scannere blev der foretaget 15 scanninger med- og 15 uden gonadebeskyttelse. Med dette antal sikrer vi, at tilfældighederne ikke spiller nogen rolle. For sikre os, at resultaterne ikke beror på tilfældigheder, vælger vi at analysere resultaterne, og tester dermed om resultaterne er signifikante. Validitet Validitet dækker over sandhed, troværdighed, gyldighed og styrke. Da formålet i et empirisk studie, er at undersøge om en hypotese er sandt eller falsk, har validiteten en væsentlig rolle. Undersøgelsens validitet er fundamentet for at man kan lave en videre generalisere ud fra det undersøgte resultat (14, s.60). Validiteten bibeholdes, da vi systematisk udførte scanningerne efter de opstillede kriterier i skemaerne. For hver scanner blev der brugt den samme metode og forsøgsopstilling; dog med de variationer, der er i selve modaliteten og den tilhørende scanningsprotokol. Ændringer mellem scannerne forekom i løbet af empiriindsamlingen. Dette synliggøres, ved at beskrive disse ændringer for hver scanner under afsnittet 9.5 Metodens postovervejelser. Generaliserbarhed At kunne drage slutninger ud fra få tilfælde til samtlige tilfælde, er essensen af generaliserbarhed. Det betyder, at andre forsøgspersoner skal kunne opnå et tilsvarende resultat ved at udføre det samme forsøg (14, s. 65). 18

19 Forsøget er opbygget med et fantom, der svarer til en person på 70 kg. Sammen med de parametre, der er valgt på de enkelte sygehuse, er det vores forventning at forskere, radiografer eller andre studerende vil opnå samme resultater. Hvad angår generaliserbarhed til den øvrige befolkning, kan opgavens dosisresultater ikke generaliseres; men principperne kan videreføres i enhver diskussion, da de fysiske principper indenfor CT modaliteten ligger fast og en erfaren radiograf/forsker ville kunne lave et generelt skøn ud fra dosisresultatet. 7.0 Valg af artikel 7.1 Søgehistorik (Stine) I vores søgen efter teori inden for opgavens hovedemner: dosismodulering og iterativ rekonstruktion fandt vi frem til, at dette er et meget nyt og dermed ikke meget omtalt eller undersøgt emne. Især søgen efter dosismodulering i samspil med højtabsorberende materialer gav ikke det ønskede resultat. Derimod fandt vi en artikel, der gør rede for tre dosisbesparende teknologier, som scanneren i varierende grad er udstyret med. Til søgning blev der søgt på følgende søgeord: CT, Dose Modulation, Dose Reduction og AEC. Desuden blev søgning begrænset til årstallene Denne variation gav intet resultat. Vi slettede derfor AEC, da dette har samme betydning som Dose Modulation. Dette resulterede i 5 artikler. Valget faldt på artiklen CT dose reduction applications: available tools on the latest generation of CT scanners (6) (bilag 4). 7.2 Analyse af artikel (Antje) I følgende afsnit vil den udvalgte artikel blive præsenteret, analyseret og diskuteret. Artiklen CT Dose Reduction Applications: Available Tools on the Latest Generation of CT Scanners, er en oversigtsartikel, og er skrevet af Siva P. Raman, Pamela T. Johnson, Swati Deshmukh, Mahadevappa Mahesh og Elliot K. Fishman, som alle er professorer ved radiologisk afdeling på Johns Hopkins Univeristy, Baltimore, Maryland. Desuden er den skrevet af Katharine L. Grant, som arbejder ved Siemens Medical Solutions USA, Malvern, Pennsylvania. Artiklen er publiceret via American College of Radiology, i JACR, som er den prisbelønnede og erhvervets eneste fagfællesbedømte tidsskrift, der fokuserer på emner, der berører klinisk praksis, praksis ledelse, sundhedstjenester og -politik, samt undervisning og uddannelse (15). Artiklen har været publiceret i januar

20 Netop fokusset på undervisning og uddannelse er grundlaget for denne artikel. Artiklens forfattere gør rede for, at der er for lidt viden omkring CT scannerens muligheder og begrænsninger, og fremstiller derfor teori omkring scanneres dosismodulering, automatisk rørspændingspotentiale og iterativ rekonstruktion. Deres formål er dermed at få de daglige brugere af CT scannerne til at udnytte de dosisbesparende muligheder bedre. De dosisbesparende teknologier bliver hver især beskrevet, og teorien bliver begrundet med forsøg fra andre forskere. Artiklen berører 4 scannere; GE, Philips, Toshiba og Siemens, hvor Siemens scanneren anvendes som hovedscanner igennem artiklen. De forskellige scannere kritiseres ikke, men bliver fremstillet neutralt i skemaer. Dog er vi opmærksomme på, at en af forfatterne er ansat ved Siemens, og de dosisbesparende tal refererer dermed også kun til Siemens scanneren. Desuden er den ene af de dosisbesparende elementer, nemlig det automatiske rørspændingspotentiale, kun anvendelig på Siemens scanneren. Vi ønsker derfor at anvende artiklen til at understøtte vores teori omkring dosismodulering og iterativ rekonstruktion. Desuden gør forfatterne i artiklen rede for, at brugerne af de forskellige scannere ikke udnytter de dosisbesparende elementer nok. Dette er en påstand uden belæg. Vi er særlig opmærksomme på, at JACR i deres kriterier giver forfattere tilladelse til at postulere, hvis dette tydeliggøres i artiklen. Vi mener ikke at forfatterens postulat er tydeliggjort. Dog har vi, fra vores praksiserfaring og samtaler med superbrugere på CT området, opnået samme opfattelse som forfatterne. Artiklen er som nævnt brugt i teorien, men benyttes primært i opgavens indledende fase til at konkretiserer hvilken scannere og protokoller der opfylder det krav, at scanningen uden gonadebeskyttelse skulle resulterer i lavest mulige dosis til patienten. Det gør artiklen i sin korte beskrivelse af hvilken muligheder der er til rådighed i de enkelte scannere. 8.0 Teoriafsnit I nedenstående afsnit fremstilles teori omkring absorberet dosis og DLP værdien. Dette er valgt, da empirien indsamles som absorberet dosis til Rectum og Prostata, og derudover indsamles DLP værdierne. For at få en forståelse for de indsamlede data er det vigtigt at få forklaret disse begreber med uddybende teori. Herefter vil der blive fremstillet teori omkring dosismodulering og iterativ rekonstruktion. Til begge begreber vil der først blive fremstillet den generelle teori efterfulgt af den produktspecifikke teori. Det skal bemærkes, at den produktspecifikke teori er afhængig af, hvad producenten har valgt at publicere. 8.1 Absorberet dosis (Stine) Ved absorberet dosis forstås at den anvendte stråling har afsat en dosis i vævet. Ved bestråling overføres der energi til vævet, og der afsættes en dosis. Enheden for absorberet dosis er gray (Gy), og defineres som 20

21 1 Gy = 1 joul pr. kilogram (16, s. 19). Forskellige former for ioniserende stråling har forskellig biologisk effekt. For at kunne sammenligne effekten af forskellige strålingsformer benyttes begrebet ækvivalent dosis, som udtrykkes ved enheden sievert (Sv). Ækvivalent dosis defineres ligesom absorberet dosis ved den afsatte energi per masseenhed, idet 1 Sv = 1 joul pr kilogram (16, s.20). 8.2 DLP værdien (Antje) Indenfor CT bruges der Computed Tomography Dose Index - CTDI til at beskrive den dosis, som et CT snit giver. (17, s. 227) Dosis længde produkt (DLP), giver en måling af den samlede mængde af dosis for et bestemt scannet volumen. Enheden for DLP er mgycm. DLP værdien kan beregnes, hvis man kender til scan længden og CTDI volumen ved følgende formel: DLP = CTDI volumen x Scan længde Selvom CTDI volumen ikke er afhængig af scan længden, er DLP ligefrem proportional med scan længden (17, s. 229). CTDI volumen viser, hvad dosis er i z-aksen vha. følgende formel: CTDI volumen = CTDI W/Pitch Her er CTDI W den vægtede dosisindex, som redegør for den gennemsnitlige dosis i x-y aksen af patienten. Til beregningen af denne dosis bruges et fantom, og dermed refererer tallene til, hvad et snit, på en bestemt scanner med en bestemt parameterkonfiguration, afsætter i dosis i et fantom (17, s. 228). CTDI tjener som et indeks for stråledosis på baggrund af CT-scanningen, og kan ikke bruges som en nøjagtig vurdering af stråledosis, som den individuelle patient, er udsat for. Selvom fantommålingen er beregnet til at have den samme svækkelse af strålingen svarende til en patient, simulerer fantomet ikke de forskellige vævstyper og heterogeniteten af en rigtig patient (17, s. 229). 8.3 AEC (Antje) Alle moderne multislice CT scannere er i dag udstyret med en dosismodulationsteknik, der varierer dosis i forhold til den ønskede billedkvalitet. Den er skabt ud fra tanken om, at et moduleret mas, er et bedre og mere dosisbesparende alternativ end en manuel mas. (17, 237) Den engelske betegnelse er Automatic Exposure Control - AEC, eller Tube Current Modulation - TCM. I opgaven gøres udelukkende brug af AEC eller den danske betegnelse - dosismodulation. Med denne teknik indikerer visse studier dosisbesparelser på op til 40 %. Samtidig med dosisbesparelsen sikrer den en konstant billedkvalitet uanset længden på patienten (Z-aksen) eller ændringer i strålesvækkelsen på X og Y aksen (17, s. 235) (6, s.37). 21

22 AEC justerer ma under selve scanningen ud fra specifikke tekniske procedurer. Dette sker på baggrund af forskelle i strålesvækkelsen i x-y og z-aksen målt i oversigtsbilledet. Disse tekniske procedurer er skabt ud fra en viden om patientens svækkelseskarakteristika og som operatør, typisk en superbruger, opsættes et lokalt defineret niveau for billedkvaliteten eller mængden af tilladt støj. Der findes tre måder at anvende dosismodulationen på: longitudinal modulation, angulær modulation eller en kombination af disse. Den longitudinale modulation, modulerer ma i patientens z-akse. Ud fra anteriorposterior (AP) oversigtsbilledet udregnes svækkelsen som funktion af z-positionen. På denne måde kan ma tilpasses og varieres til selve scanningen, så man opretholder en ensartethed i billedkvalitet i z-aksen (17, s. 236). Den angulære modulation modulerer ma i x-y aksen. ma varieres med rørets vinkel i forhold til patienten. Moduleringen er baseret på det faktum, at strålesvækkelsen varierer fra AP projektionen (lav svækkelse) til den laterale (LAT) projektionen (høj svækkelse), som røret roterer omkring patienten (17, s.237). Afhængigt af CT producenten kan moduleringen anvendes på to måder. Moduleringen kan foregå ud fra 2 oversigtsbilleder - et AP og et LAT, hvorudfra ma defineres, som efterfølgende bruges til scanningen. En anden måde er at anvende et oversigtbillede, og dermed udelukkende anvende angulær modulation under selve scanningen. Modulationen baserer sig på svækkelsesprofilen for de foregående 180 graders rotation; dette ud fra princippet om, at AP og PA projektionen vil give samme svækkelse (18, s ). X, Y, Z- eller 3D- modulation består af samtidig anvendelse af longitudinal og angulær modulation, dette tillader nogen scannere, og giver en mere specifik modulation i alle tre planer. (17, s ) AEC er forholdsvis ens på de fleste CT producenters udstyr, selv om styrken af modulation algoritmen (klinisk ydeevne) varierer på tværs af leverandører. Dermed er definitionen af, hvordan brugeren angiver en acceptabel billedkvalitet også forskellig. Ved at gøre brug af disse parametre, som er indtastet af superbrugeren, vil softwaren modulere ma efter systemets beregninger af patientens svækkelsesegenskaber på grundlag af oversigtsbilledet (6, s.38). 8.4 Iterative rekonstruktioner (Ulrich) Fra starten af CT æraen har man brugt rekonstruktioner for at konstruere billeder, og i starten gav dette støjfyldte billeder. Det betød, at der blev udviklet specielle algoritmer, der kunne mindske denne støj (17, s.137). Ordet algoritme er et sæt af regler eller retningslinjer for at få et specifikt output fra et specifikt input (17, s.135). I de senere år er der opstået nye muligheder for at rekonstruere. Teknikken er kendt fra Nuklear medicin og hedder iterativ rekonstruktion (19, s.357). Iterativ betyder gentagelser (20). En flaskehals for iterativ rekonstruktion har været processorkraften i hardwaren, men med stærkere processer er den iterative bearbejdning blevet mulig (6, S.39) (19, s.357). 22

23 Iterativ rekonstruktion er i dag en del af alle nye CT scannere, men anses som en feature, der kan slås til (19, s.358). Det betyder, at den filtreret tilbageprojektion stadig benyttes til rekonstruktion i CT (17, s.142) 19, s.352). Enhver CT rekonstruktion tager udgangspunkt i disse 2 begreber: Projektionsdata der er kendt og CT billedet, der er ukendt. Kernen er så at skabe CT billeder ud fra den indsamlede projektionsdata også kaldt rådata (19, s.357). Rådata fra en CT scanning starter sin rekonstruktion med, at scanneren laver en tilbageprojektion af de datasæt, der er modtaget af detektorkæden. Rekonstruktionen starter med en simpel tilbageprojektion, der består af en summering af de mange 360 projektioner, der er optaget (19, s.353). En typisk artefakt ved denne rekonstruktion, er et stjerneformet mønster (17 s.139). For at fjerne dette mønster benyttes filteret tilbageprojektion. Matematisk beregnes og forbedres billede nu (17, s.142) (19, s.65). Begrænsningen med filteret tilbageprojektion er støj. Støjen er en del af den rådata, der er til rådighed, og beregningerne fjerner kun en lille mængde støj (6, s.39). Filteret tilbageprojektion er derfor en hindring for at nedsætte mas og kv, da disse optagelser ville blive for støjfyldte og ikke opfylde en diagnostisk kvalitet (6, s.39). iterativ rekonstruktion anser rådata på en anden måde, hvilket betyder, at andre parametre kan ændres. F.eks. anses datasættet ikke monoenergisk men i hele røntgenspekteret, og udtværing fra fokuspletten kan modelleres og beregnes (19, s.358). Den iterative rekonstruktions proces begynder med en af følgende: Computeren gætter sig til et billede, alle billeders værdier gøres konstant eller der benyttes et tilbagefiltreret billede. Derefter, påbegynder den Iterative matematisk proces, hvor der dannes en ny fremskrevet projektion. Denne projektion sammenlignes nu med de faktiske målte projektions data. Forskellen mellem den fremskrevne projektion og den målte projektions data resulterer i en fejlmatrice. Processen gentages for at mindske fejlmatricen. Efter et antal iterationer er fejlmatricen mindsket, og der fremkommer et rekonstrueret billede, hvor støjen er væsentligt reduceret set i forhold til filteret tilbageprojektion (19, s.358). Formålet med Iterative rekonstruktioner er dosisreduktion, billede forbedring eller en kombination. I dag lover producenterne, at dosis kan reduceres med op til 60-80% (21, s.18) (22, s.8) (23, s.2) (24). 8.5 GE Discovery CT 750 HD (Antje) Dosismodulering - AutoMa og SmartMa GE Discovery CT 750HD scanneren er udstyret med en dosismodulation ved navn AutomA og SmartmA. AutomA ændrer ma langs z-aksen det longitudinale plan (25, s.11-19/20). AutomA beregner patientens svækkelser ud fra oversigtsbilledet, hvor der tages hensyn til patientens tæthed, størrelse og former. SmartmA modulerer ud fra oversigtsbilledet på x og y- aksen i det angulære plan. Under selve scanningen 23

24 justerer smartma moduleringen i realtid på x, y og z planet (21, s.29). AutomA og SmartmA modulerer efter Noise Index, - støjindekset, hvilket er et niveau for den tilladte støj i billedet. Moduleringen tager udgangspunkt i støjindekset og opretholder den definerede billedkvalitet, uafhængig af patientens størrelse (21, s.13/14). Støjindekset refererer til standardafvigelsen i CT tallet i et vandfantom. Scanneren har en referencesvækkelse, hvorudfra den vælger ma i forhold til et bestemt tilladt støjniveau (25, s.11-20) (17, s.239)(26) (27). Radiografen kan ændre moduleringen og dermed dosis til patienten. Det sker ved at ændre Noise index, vha. Dose Step som er en manual funktion med 10 trin, som øger eller mindsker støjen. Eksempelvis: øges støjindekset med 20%, nedsættes dosis med ca. 30%; omvendt hvis man sænker støjindekset med 20% øges dosis med over 55% (21, s.15). Afdækningen af sensitive organer med højtabsorberende materiale skal foretages med omhu. Dette er på baggrund af, at der ved brug af højtabsorberende materiale, i kombination med dosismodulerinsgssystemet, ses en stigning i artefakter, støj og dosis til patienten (21, s. 20). Iterativ rekonstruktion - ASiR Adaptive Statistical Iterativ Reconstruction er en iterativ rekonstruktionsteknik, der anvender en statistisk moduleringsalgoritme, der nedsætter støj, imens den bibeholder anatomiske detaljer i de rekonstruerede billeder. ASiR arbejder i sin rekonstruktion med rådataen, hvor den statiske støj nøjagtig kan blive fastslået (21, s.16/23). ASiR anvender kendskab til den statiske opførsel af støj igennem rekonstruktionerne. For at reducere støj til det ønskede niveau, anvendes iterationer, uden at påvirke andre egenskaber i billedet. ASiR anvender filtreret tilbageprojektion som udgangspunkt for sine iterationer (21, s.24). Der er 3 strategier i ASiR og der vælges mellem, billedoptimering, dosisbesparelse eller en kombination. ASiR arbejder på 10 niveauer og arbejder sammen med støjniveauet, der er valgt i AutomA og SmartmA (21, s. 18). 8.6 Phillips Brilliance CT 64-Channel (Ulrich) Dosismodulering - Doseright Automatic Current Selection (ACS) ACS er en del af Phillips Dosismoduleringsstrategi. ACS mas er fremkommet ved at scannerens software estimerer patientens størrelse og vægt ud fra de absorberede koefficienter i oversigtsbilledet (28, s.6) (29, s.2 ) (30, s.2) dette krydsrefereres op mod et referencesæt. Referencesættet er dannet af absorberede koefficienter i et vandfantom med en pre-opsat patientstørrelse på 33 cm. Operatøren kan ændrer referencesættets mas gennemsnit for at opnå bedre billedkvalitet (29, s.2) (28, s.6) (30, s.2). Oversigtsbilledet og 24

25 referencen afgør, om der skal skrues op eller ned for mas. Reglen for ACS er, at mas fordobles for hver 5 cm patienten er større end referencestørrelsen på 33 cm, og mas halveres for hver 7 cm patienten er smallere end referencestørrelsen (28, s.6). Derved findes den laveste mas indstilling, der giver en konstant billedkvalitet. MAs er baseret på det punkt, hvor patientens svækkelse er størst. Bemærk den mas ACS fremkommer med ikke ændres under scanningen (31, s. 9). Z-DOM - Z-akse dosismodulation Z-DOM er en dosismodulering, der genererer en mas profil, baseret på oversigtsbilledet. Oversigtsbilledet er obligatorisk (enten AP, LAT eller kombination). Moduleringen er på den longitunelle akse. I denne akse kan der være en varierende gennemsnitlig strålesvækkelse. Højt absorberende materiale, som f.eks. gonadebeskyttelse, anbefales ikke, da det bevirker en højere svækkelse, der resulterer i en højere reference mas. Oversigtsbilledet har en hale på op til 40 mm ekstra og højt absorberende materiale i dette felt, resulterer i øget mas (30, s.1). Oversigtsbilledet danner en svækkelsesprofil. Det gør den i længderetningen og med en beregning af patientens svækkelse i X og Y planet. Svækkelsen sammenholdes med et vandfantom og dennes vævsvægtnings ækvælens. Selve svækkelsen, der er beregnet ud fra patienten, stemmer overens med en afstemt diameter i vandfantomet. Svækkelsesprofilen benyttes sammen med Z-Dom s 3 grundprincipper. Z-Dom s 3 grundprincipper er: 1. en reference mas; 2. størrelsen på patienten og 3. den ønskede billedkvalitet. Reference mas defineres ved protokollens oprettelse. Her sættes den højeste mas, og den er koblet til svækkelsesprofilen. Hvis en protokol kun benytter Z-Dom, benyttes den mas profil, Z-Dom finder frem til. Hvis ACS er aktiveret, benyttes den reference mas, som ACS finder frem til. Phillips anbefaler at ACS er aktiveret, da denne er bedre optimeret efter patientens størrelse (30, s.2). Radiografen kan se de beregnede mas niveauer, der vises som minimum og maksimum. Derudover ses et gennemsnitligt mas niveau. Det maksimale mas niveau defineres ud fra oversigtsbilledet. Z-Dom modulerer ud fra dette maksimum ned til et niveau der kan ligge 70 % under (30, s.3) (32, s.5). D-Dom - Dynamisk angulær dosismodulation Modsat Z-dom og ACS moduleres D-Dom i realtid. Det sker efter hver rotation, og får indflydelse på den næste rotation. Tanken med D-dom er, at der er forskel i dæmpningen af f.eks. skulderen, når den bestråles LAT modsat AP. D-Dom modulerer mas ud fra patientens excentricitetsform og vævssvækkelse. Det sker, ved at patients diameter bliver beregnet efter endt rotation med et minimum og et maksimum. Mellem dette grænseområde moduleres mas (28). 25

26 Iterativ rekonstruktion - idose4 Iterative rekonstruktioner er Phillips nye tiltag til at forbedre billedkvaliteten set i forhold til filtreret tilbageprojektion. Grundprincippet i idose4 er at reducere støj, ved at adskille støjen og data der indeholder anatomiske eller patologiske informationer. Derudover reducerer den streg artefakter og bias artefakter (22, s.1). Phillips Iterative rekonstruktion bearbejdes på 2 niveauer. Det første er i projektionsområdet, og det andet er i billedområdet. I det første område benyttes en rekonstruktionsalgoritme, der identificerer projektionsdata, og finder de CT data, der har de dårligste målinger, når de sammenlignes med statistiske modeller af sammenlignelige områder. De punkter, der findes, er typisk dem, der har et dårligt SNR eller et lavt foton antal. Igennem en iterationsproces, hvor støjfyldt data tilbageholdes og skarpheden bibeholdes, sikres den data, der ligger i de underliggende strukturer. Dette sker, fordi den iterative proces differentierer støj og skarphed. Det bevarer den spatielle opløsning, og muliggør væsentlige dosisreduktioner. Selve processen mindsker årsagen til streg artefakter, der er resultat af lavt signal. Ovenstående betyder, at billeddata fremstår adskilt fra støj, og artefakter er undgået. I næste fase, hvor den iterative proces foregår i billedområdet, vil der stadig kunne ses lokalt støj i billedet. Her benyttes en subtraktion af støj fra billeddata. Udgangspunktet for at kunne gøre dette er, at iterationen starter med et estimat af støjen i billedet. Det fratrækkes derefter billeddata, hvorved de sande strukturer bevares. Derved sikres det, at anatomien eller patologien fremstår tydeligere. Når dette punkt er nået, foretager en selektor et valg af en støjfri model, der deler topografien af billedet. Iterationen gentages ved at den støjfrie model sammenlignes med den første iteration og støjen fjernes. Det gentages og foretages for flere forskellige støjfrekvenser dette sikrer en ensartet støjfjernelse i billedet. Idose4 understøtter 3 strategier: 1. dosisbesparelse, 2. forbedring af billedkvaliteten og 3. en kombination (22, s.12). Oversigtsskema Phillips IDose4 (22) 26

27 Valget af strategi afhænger af, hvilket idose niveau, der vælges - se figur X. Den horisontale akse angiver idose niveauet, og hvor stor en mængde idose niveauet reducerer støjniveauet. Den vertikale akse angiver dosisreduktionen og hvor meget støjniveauet øges i billedet pga. dosisreduktionen (22, s.18). 8.7 Siemens Somatom Definition Flash (Antje) Dosismodulation CareDose4D CARE Dose4D modulerer under selve scanningen samtidig i det angulære og longitudinale plan, og tilpasser til forskelligt anatomi og patientstørrelse. Moduleringen sker i to trin. 1. Et oversigtsbillede laves af patienten (PA/AP eller LAT), for at softwaren kan beregne de forskellige ma-værdier, der skal bruges under scanningen. Baseret på patientens oversigtsbillede er svækkelsen for en projektion målt, og svækkelsen for den supplerende vinkel er beregnet vha. en matematisk algoritme. 2. Under scanningen finjusteres den beregnede ma til præcist det, der matcher patientens svækkelsessværdier på alle vinkler. Finjusteringen sker på baggrund af de foregående 180 graders målte svækkelsesværdier (33). Siemens bruger en reference mas til at hjælpe brugerne med at oprette den ønskede billedkvalitet. For hver protokol er der valgt en reference mas, som er typisk anvendt hos en patient med en vægt på 75 kg, som er reference patienten. Denne reference mas er valgt på baggrund af en ønsket billedkvalitet. Støj målet (SD af CT-tallene) varieres på basis af patientens størrelse ved hjælp af en algoritme, og dermed holdes billedstøjen ikke konstant for alle patienter, men indstilles som et empirisk indtryk af billedkvaliteten (17,s.239). En anden teknik Siemens bruger til at reducere dosis til patienten er CARE kv. CARE kv anbefaler automatisk den optimale kv indstilling for hver enkelt patient og undersøgelse. CARE kv bruger data indsamlet fra oversigtsbilledet og protokollens standard kv til at optimere kv og mas, så det valgte kontrast-støj forhold opretholdes. Dermed opnås den ønskede billedkvalitet og laveste dosis. Patientens specifikke mas kurver er beregnet for alle kv niveauer, baseret på en given scanlængde, patientens anatomi og den valgte kontrast, der er nødvendig for at kunne levere den ønskede billedkvalitet (34, s.3). Hvis alle andre faktorer er konstante, kan en faldende kv markant øge billedstøj, som følge af nedsat vævsgennemtræning af fotoner, hvilket resulterer i et fald i kontrast-støjforhold. Som et resultat øges mas typisk til at bevare billedkvaliteten. Der ses det største fald i dosis ved brug af CAREkV ved de undersøgelser, hvor der anvendes kontrast. Dog vil CAREkV til enhver tid arbejde på at optimere scanindstillingerne til den individuelle patient (34, s.4-5). CARE kv kan kun anvendes i samarbejde med CARE Dose4D. Under scanningen holdes den til patienten fundne kv konstant, imens mas stadig moduleres under scanningen (34, s.6). 27

28 Iterativ rekonstruktion - Safire Sinogram Affirmed Iterative Reconstruction, reducerer støj, hvilket medfører en nedsættelse af dosis og reduktion af artefakter. I den iterative rekonstruktion gør SAFIRE først brug af en vægtet filtreret tilbageprojektion, hvorefter der anvendes to forskellige korrektionsprocesser i den statistiske iterative rekonstruktion. Dette er baseret på en viden om, hvordan støjen i projektionens rådata opfører sig i billedet. Den første korrektion anvendes til at korrigere mangler i den oprindelige rekonstruktion, og fjerner eventuelle artefakter fra dataene. De fundne afvigelser er igen rekonstrueret ved hjælp af den vægtede filtrerede tilbageprojektion, og giver et opdateret billede. Alt efter undersøgelsestype gentages denne proces et par gange. For hver gentagelse, er der anvendt en dynamisk rå-data-baseret støjmodel, hvilket giver mulighed for reduktion af støj uden tab af billedskarphed. Den anden korrektionsproces forekommer der, hvor støjen er fjernet fra billedet gennem den statistiske korrektion. Det korrigerede billede sammenlignes med det oprindelige, og processen gentages et antal gange afhængig af undersøgelsestype, og indtil den ønskede billedkvalitet er opnået (23, s.3). SAFIRE tilbyder fem forskellige styrker af rekonstruktionen. Dette kan vælges alt efter undersøgelsestype og den hertil ønskede billedkvalitet og dermed tilladt støj (23, s.4). 8.8 Toshiba Aquillion One 320 (Stine) Dosismodulering - SureExposure3D SureExposure giver valget mellem 2 funktionstrin. 1. Der moduleres på Z-aksen 2. Der moduleres på X, Y, og Z aksen. Det første funktionstrin baseres ud fra 1 oversigtsbillede. Der måles på størrelse og densitet. Resultatet er forskellige mas værdier i patientens longitudinale retning. Det andet funktionstrin forudsætter 2 oversigtsbilleder for at kunne udføres. Oversigtsbillederne benyttes til at udregne variationerne i patientens form og densitet. Scanneren modulerer i alle 3 planer og justerer mas, mens røret roterer omkring patienten (35, s.2-3). Billedkvaliteten, som modulationen bliver knyttet op til, er baseret på svækkelsen af strålen gennem patienten og måles ud fra et AP, LAT oversigtsbillede. Det kan også være en kombination af begge. Svækkelsen konverteres til en svækkelse i et vandfantom, der er knyttet op til flere forskellige billedkvaliteter (35). Billedkvaliteten er fastsat ved at måle SD for støj i patientens fedt (24) (35). De forskellige billedkvaliteter moduleres ud fra forskellige ma værdier og protokollen fastsætter en min- og max-værdi for ma produktet, så moduleringen ikke overskrider disse grænser. (35). 28

29 Iterativ rekonstruktion - AIDR Med AIDR, som en integreret del af SureExposure, reduceres dosis automatisk inden selve scanningen. AIDR algoritmen arbejder både på at mindske støjen i rådata materialet og i det rekonstruerede billede. Selve støj reduktionen i den iterative proces sker på baggrund af råmaterialet. Rådata processen foregår i 3 trin. 1. Scanner modellen tager sig af analysen af de fysiske forhold der var under scanningen. 2. Statistiske model beregner støj i rådataen (elektronisk og kvante). 3. Projektions støj estimering reducerer artefakter og støj i råmaterialet.i rekonstruktions processen dannes et billede på baggrund af filteret tilbageprojektion. Dette billede er et inputbillede. Herefter starter endnu en iterativ teknik, for at optimere billedet. Her bearbejdes skarphed og de bløde detaljer i det scannede område. Iterationen termineres efter en ikke oplyst periode. Derefter sammensmeltes rådata iterationen med det rekonstruerede billede, hvilket ender med et output billede. (36, s.1-3) 9.0 Indsamling af empiri (Stine) For at bibeholde metodens pålidelighed, fremstilles en detaljeret beskrivelse af metodens fremgangsmåde. Samtidig vil der foreligge en beskrivelse af formålet med indsamlingen, samt det udstyr, der blev brugt. 9.1 Formål Formålet med metoden er at indsamle dosis til Rectum og Prostata, ved 4 forskellige producenter af CTscannere, med og uden gonadebeskyttelse. Ved scannerne gøres der brug af dosismoduleringen og den iterative rekonstruktion. På hver enkel scanner foretages der 15 scanninger med og 15 scanninger uden gonadebeskytter. 9.2 Udstyr Da det er opgavens hensigt at måle og se forskellen i den absorberede dosis i Rectum og Prostata, benyttes TLD tabletter af typen MTS-N og et Alderson-fantom (billede 1). Alderson-fantomet og TLD tabletter gør, at man har mulighed for at placere tabletten nøjagtig i det organområde, hvor man ønsker at måle dosis. Til forsøget blev der brugt et Alderson-fantom af mandlig efterligning med en højde svarende til en person på 1,75 cm og en vægt svarende til 73,5 kg. Alderson er lavet af et vævsækvivalent materiale, der ligger tæt op af det menneskelige væv og følger ICRU-44 standarder (37). 29

30 Billede 1 Fantomet med markeringer Fantomet er delt op i segmenter med en tykkelse på 2,5 cm. Hvert segment har huller med udtagelige pinde, som svarer til ækvivalent- eller knoglevæv. I disse huller kan man placere TLD tabletter der, hvor man ønsker at finde den absorberede dosis. TLD tabletter består af Lithium flouride-krystaller (LiF-krystaller). Krystallerne lagrer den energi, de udsættes for, som i dette tilfælde er røntgenstrålerne fra CT-scanneren. Efterfølgende, når tabletterne varmes op til 300 C, frigives den absorberede energi i form af lys. Ved at måle denne lys udsendelse, kan den modtagne dosis beregnes (16, s.39). For hver scanning blev der brugt 2 tabletter, 1 for Rectum og 1 for Prostata. Rectum tabletten blev placeret i segment 33 plads k9 (Billede 2) og tabletten, som refererer til Prostata, blev placeret i segment 34 plads k6 (Billede 3). Placeringen af tabletterne, som referer til Rectum og Prostata, blev fundet vha. teoretisk litteratur (38, s.314) (39, s.197) (40, s.375,383) (41). I alt blev der til hver CT scanner anvendt 30 TLD tabletter og 4 TLD transporttabletter, der fungerede som kontrol i forhold til baggrundsstråling. Billede 2 Rectums placering Billede 3 Prostatas placering 30

31 Den anvendte gonadebeskytter var en mediumstørrelse af kapseltype med 0,5 mm blyækvivalent. For hver scan blev der sikret at gonadebeskytterens markeringer passede med markeringerne på fantomet (billede 5). Inden forsøgets start, blev der foretaget en kontrolscanning, for at sikre, at gonadebeskytteren sad præcis, som den gjorde ved de andre scannere. 9.3 Protokoller Som nævnt blev der taget udgangspunkt i afdelingens egne protokoller (Bilag 5+6). I forsøget er det vigtigt, for at resultaterne kan sammenlignes (inden for samme scanner), hvorfor der under hele forsøget bibeholdes den samme længde til oversigtsbilledet og scanningen (billede 4 og 5). Vi afviger på dette punkt fra protokollerne, og vælger en fast længde til oversigtsbilledet og scanningen. Scanneren stoppes derfor ikke manuelt, som man normalt ville gøre brug af i dagligdagen. Som udgangspunkt blev der valgt 420 mm til oversigtsbilledet og 395 mm til selve scanningen. Dog kunne vi ikke holde dette udgangspunkt under hele forsøget. Disse ændringer vil yderligere blive beskrevet i afsnittet 9.5 Metodens postovervejelser (bilag 6). Billede 4 Oversigtsbillede uden gonadebeskyttelse Billede 5 Oversigtsbillede uden med gonadebeskyttelse 9.4 Metodens fremgangsmåde For at holde systematikken og kontrollen igennem alle scanninger blev der anvendt 2 skemaer (Bilag 3), der fungerede som hjælp til at udføre forsøget på samme måde. Samtidig udførte vi en fast tildelt opgave i 31

32 forhold til punkterne i skemaerne. Det gav en kontrol, hvorved intet blev overset, og hvor hver især havde overblik over opgaverne og rutinerne. Skema 1, indeholdt tjekpunkter inden vi begyndte forsøget, og skema 2 tjekpunkter inden hver scan. Inden forsøgets start blev der lavet en kalibrering på samtlige scannere og både gantryet og lejet blev rengjort for evt. kontrast, som kunne påvirke resultatet. Dernæst blev fantomet lejret med feet first. Fantomet blev placeret, så det lå lige på lejet. Dernæst skulle fantomets isocenter findes. Det gjorde vi, ved at bruge fantomets tykkeste segment, segment 28. I segmentet fandt vi det midterste punkt, hvor vi fjernede pinden, samtidig med at vi ud fra dette punkt satte sidemarkeringer udenpå fantomet. Herefter centrerede vi fantomet efter disse markeringer og kørte en kontrolscanning, så vi på scanningen kunne se, hvor vi havde fjernet pindene og dermed se, om fantomet lå i isocenter. Ved hver forsøgsscanning forblev fantomets placering konstant. Under tabletskift blev der kun fjernet de 3 nederste segmenter. Som tidligere nævnt havde vi hver vores opgave under forsøget; dermed var der i scanningsrummet en der fastholdt fantomets position, mens den anden fjernede segmenterne. Under hele forsøget var der en, der tog sig af scanningerne. Her var det vigtigt med en nøje kontrol af protokollen, oversigtsbilledet og planlægningen af scanningen ud fra oversigtsbilledet. Desuden sørgede personen for aflæsningen af DLP værdierne, hvorefter de mundtligt blev gentaget. Billede 6 fantomet centreret Billede 7 gonadebeskyttelsens placering 9.5 Metodens postovervejelser (Fælles) Valget om at benytte de enkelte afdelingers protokoller, der var knyttet til den enkelte modalitet, blev gennem forløbet udfordret. Vi har under punkt 9.3 protokoller nævnt, at vi benytter en fast længde i oversigtsbilledet og scanlængden. Dette var for at sikre, at dosistallene for samme modalitet er fremkommet under samme forudsætninger. Hvis scanlængden varierer, vil dosis også variere, fordi standardvilkårene ikke er de samme. Derfor har vores mål hele tiden været at bibeholde samme scanlængde i oversigtsbil- 32

33 ledet og under scanningen. Den tankegang blev udfordret, og vi vil her gennemgå hvordan, på hvilken scanner og hvad vores tankegang var for at fastlåse en protokol. Siemens Ved Siemens kunne længden af oversigtsbillede ikke bibeholdes, da denne var sat op til en standard længde på 768 mm. Det var ikke muligt at ændre denne til 420 mm, da radiografen i det daglige arbejde manualt stopper optagelsen af oversigtsbilledet under hver undersøgelse. Da vi ønskede at sikre, at det scannede område var ens og sammenligneligt indenfor samme scanner, og der ikke blev scannet mere end højst nødvendigt blev 512 mm valgt. GE Ved GE scanneren stemte opsætningen af en 395 mm scanlængde ikke overens med det scanområde, der blev set på andre scannere. Forklaringen kendes ikke, men blev løst ved at sætte et fast antal images. 632 images stemte overens med de andre scanneres scanlængde. Phillips Modaliteten var sat op til at benytte Doseright. Afdelingen gjorde i deres papirmæssige protokol opmærksom på, at alle Doseright-forslag under 93 mas manuelt skulle sættes op til minimum 93 mas. Årsagen var en lokal vurdering, og bundede i at kvaliteten ikke var diagnostisk god. Vi diskuterede og reflekterede over dette, og besluttede derefter, at vi ønskede at udføre forsøget, under de forudsætninger producenten havde sat op, i deres algoritmer og protokoller for styring af Doseright. En vurdering om kvaliteten af billedet som modaliteten evner at frembringe, lever op til den ønskede billedkvalitet, ligger udenfor opgavens formål. Toshiba Planen var i første omgang at indsamle empiri på et sygehus i Region Syddanmark da de havde netop den Toshiba scanner der blev udvalgt til opgaven. Grundet at scanneren var gået ned, var vi nødsaget til at søge om tilladelse på et sygehus i Region Midtjylland, da de var i besiddelse af præcis den samme Toshiba scanner Resultatafsnit (Ulrich) I dette afsnit indsættes resultaterne. For at skabe et overblik er det kun de mindste og højeste målinger der præsenteres. Derudover præsenteres et gennemsnit og den procentvise stigning eller fald i målingerne. Alle resultater kan findes i bilag 7. Resultaterne vil i dette afsnit, ikke yderligere blive bearbejdet, dette sker i afsnit 11.1 analyse af resultaterne. DLP er aflæst fra modaliteten efter hver scanning, mens dosistal er aflæst af TLD tabletter. 33

34 10.1 Resultater DLP resultater Tabel 1A: Udsnit af aflæste DLP tal fra scanningerne med og uden gonadebeskyttelse fordelt på scanner producent. GE: Laveste DLP måling uden gonadebeskyttelse er 226 mgy og højeste 229 mgy. Gennemsnitlig DLP uden gonadebeskyttelse er 227,37 mgy. Laveste DLP måling med gonadebeskyttelse er 268 mgy og højeste 298 mgy. Gennemsnitlig DLP med gonadebeskyttelse er 278,35 mgy. Mellem gennemsnittene ses en stigning på 22,42 % i DLP. Phillips: Laveste DLP måling uden gonadebeskyttelse er 196 mgy og højeste 201 mgy. Gennemsnitlig DLP uden gonadebeskyttelse er 198,45 mgy. Laveste DLP måling med gonadebeskyttelse er 510 mgy og højeste 544 mgy. Gennemsnitlig DLP med gonadebeskyttelse er 527,17 mgy. Mellem gennemsnitten ses en stigning på 165,64 % i DLP. Siemens: Laveste DLP måling uden gonadebeskyttelse er 268 mgy og højeste 275 mgy. Gennemsnitlig DLP uden gonadebeskyttelse er 270,67 mgy. Laveste DLP måling med gonadebeskyttelse er 263 mgy og højeste 268 mgy. Gennemsnitlig DLP med gonadebeskyttelse er 265,07 mgy. Mellem gennemsnittene ses et fald på 2,11 % i DLP. Toshiba: Laveste DLP måling uden gonadebeskyttelse er 208 mgy og højeste 209 mgy. Gennemsnitlig DLP uden gonadebeskyttelse er 208,35 mgy. Laveste DLP måling med gonadebeskyttelse er 203 mgy og højeste 204 mgy. Gennemsnitlig DLP med gonadebeskyttelse er 203,54 mgy. Mellem gennemsnittene ses et fald på 2,36 % i DLP. 34

35 Aflæste dosis tal for GE Tabel 2A: Viser højeste og laveste måling i Rectum ved scanninger med og uden gonadebeskyttelse udført på GE s scanner Tabel 2A viser resultaterne for aflæst dosis i Rectum med og uden gonadebeskyttelse. Den laveste dosis måling uden gonadebeskyttelse er 8,394 msv og den højeste 10,252 msv. Gennemsnitlig aflæsning for Rectum uden gonadebeskyttelse er 9,287 msv. Laveste dosis måling med gonadebeskyttelse er 10,828 msv og højeste 14,745 msv. Gennemsnitlig aflæsning for Rectum med gonadebeskyttelse er 12,354 msv. Der ses en procentvis stigning mellem gennemsnitstallene for Rectum med og uden gonadebeskyttelse på 32 %. Tabel 3A: Viser højeste og laveste måling i Prostata ved scanninger med og uden gonadebeskyttelse udført på GE s scanner Tabel 3A viser resultaterne for aflæst dosis til Prostata med og uden gonadebeskyttelse. Den laveste dosis måling uden gonadebeskyttelse er 7,833 msv og den højeste 9,998 msv. Gennemsnitlig aflæsning for Prostata uden gonadebeskyttelse er 8,565 msv. Laveste dosis måling med gonadebeskyttelse er 11,580 msv og højeste 13,289 msv. Gennemsnitlig aflæsning for Prostata med gonadebeskyttelse er 12,251 msv. Der ses en procentvis stigning mellem gennemsnitstallene for Prostata med og uden gonadebeskyttelse på 43 %. 35

36 Aflæste dosis tal for Phillips Tabel 4A: Viser højeste og laveste måling i Rectum ved scanninger med og uden gonadebeskyttelse udført på Phillips scanner Tabel 4A viser resultaterne for aflæst dosis i Rectum med og uden gonadebeskyttelse. Den laveste dosis måling uden gonadebeskyttelse er 4,657 msv og den højeste 6,077 msv. Gennemsnitlig aflæsning for Rectum uden gonadebeskyttelse er 5,241 msv. Laveste dosis måling med gonadebeskyttelse er 11,915 msv og højeste 13,975 msv. Gennemsnitlig aflæsning for Rectum med gonadebeskyttelse er 13,216 msv. En tablet med en aflæsning på 148,189 msv blev ekskluderet se forklaring efter resultatafsnittet. Der ses en procentvis stigning mellem gennemsnitstallene for Rectum med og uden gonadebeskyttelse på 152 %. Tabel 5A: Viser højeste og laveste måling i Prostata ved scanninger med og uden gonadebeskyttelse udført på Phillips scanner Tabel 5A viser resultaterne for aflæst dosis til Prostata med og uden gonadebeskyttelse. Den laveste dosis måling uden gonadebeskyttelse er 4,351 msv og den højeste 5,307 msv. Gennemsnitlig aflæsning for Prostata uden gonadebeskyttelse er 4,862 msv. Laveste dosis måling med gonadebeskyttelse er 11,321 msv og højeste 13,498 msv. Gennemsnitlig aflæsning for Prostata med gonadebeskyttelse er 12,397 msv. Der ses en procentvis stigning mellem gennemsnitstallene for Prostata med og uden gonadebeskyttelse på 155 %. 36

37 Aflæste dosis tal for Siemens Tabel 6A: Viser højeste og laveste måling i Rectum ved scanninger med og uden gonadebeskyttelse udført på Siemens scanner Tabel 6A viser resultaterne for aflæst dosis i Rectum med og uden gonadebeskyttelse. Den laveste dosis måling uden gonadebeskyttelse er 9,030 msv og den højeste 10,564 msv. Gennemsnitlig aflæsning for Rectum uden gonadebeskyttelse er 10,010 msv. Laveste dosis måling med gonadebeskyttelse er 8,719 msv og højeste 10,731 msv. Gennemsnitlig aflæsning for Rectum med gonadebeskyttelse er 9,585 msv. En tablet med en aflæsning på 142,499 msv blev ekskluderet se forklaring efter resultatafsnittet. Der ses et procentvis fald mellem gennemsnitstallene for Rectum med og uden gonadebeskyttelse på 4 %. Tabel 7A: Viser højeste og laveste måling i Prostata ved scanninger med og uden gonadebeskyttelse udført på Siemens scanner Tabel 7A viser resultaterne for aflæst dosis til Prostata med og uden gonadebeskyttelse. Den laveste dosis måling uden gonadebeskyttelse er 8,821 msv og den højeste 10,318 msv. Gennemsnitlig aflæsning for Prostata uden gonadebeskyttelse er 9,706 msv. Laveste dosis måling med gonadebeskyttelse er 7,579 msv og højeste 9,596 msv. Gennemsnitlig aflæsning for Prostata med gonadebeskyttelse er 8,665 msv. Der ses et procentvis fald mellem gennemsnitstallene for Prostata med og uden gonadebeskyttelse på 12%. 37

38 Aflæste dosis tal for Toshiba Tabel 8A: Viser højeste og laveste måling i Rectum ved scanninger med og uden gonadebeskyttelse udført på Toshiba scanner. Tabel 8A viser resultaterne for aflæst dosis i Rectum med og uden gonadebeskyttelse. Den laveste dosis måling uden gonadebeskyttelse er 7,336 msv og den højeste 9,188 msv. Gennemsnitlig aflæsning for Rectum uden gonadebeskyttelse er 8,149 msv. Laveste dosis måling med gonadebeskyttelse er 6,686 msv og højeste 8,416 msv. Gennemsnitlig aflæsning for Rectum med gonadebeskyttelse er 7,731 msv. Der ses et procentvis fald mellem gennemsnitstallene for Rectum med og uden gonadebeskyttelse på 5 %. Tabel 9A: Viser højeste og laveste måling i Prostata ved scanninger med og uden gonadebeskyttelse udført på Toshiba scanner Tabel 9A viser resultaterne for aflæst dosis til Prostata med og uden gonade beskyttelse. Den laveste dosis måling uden gonadebeskyttelse er 7,022 msv og den højeste 8,328 msv. Gennemsnitlig aflæsning for Prostata uden gonadebeskyttelse er 7,568 msv. Laveste dosis måling med gonadebeskyttelse er 6,354 msv og højeste 7,718 msv. Gennemsnitlig aflæsning for Prostata med gonadebeskyttelse er 6,957 msv. Der ses et procentvis fald mellem gennemsnitstallene for Prostata med og uden gonadebeskyttelse på 9 % Ekskluderet tabletter For 2 tabletter er målingerne blevet ekskluderet. For begge gælder det at der er tale om målinger der er gange højere end de resterende tal inden for samme modalitet og scanningsmetode. Derudover er der kun tale om måling i det ene organ hvor målingen i det andet organ er gange mindre. DLP værdien 38

39 afviger ikke væsentligt, hvorfor det konkluderes at der er tale om en fejlaflæsning eller en defekt TLD tablet Resultat analyse (Ulrich) Formålet med denne analyse, er at beregne om de forskelle der er indsamlet i empirien er statistisk signifikante. Dette vil styrke, at den følgeslutning der konkluderes, ikke er baseret på en tilfældighed i empirien. (42, s.32) Stikprøven er baseret på 15 observationer hvilket er en lille stikprøve. Teorien anbefaler derfor at der benyttes T-test ved stikprøver under 30 observationer. Vi vælger derfor at benytte en T-test.(43, s.36,39) 11.1 Analyse af resultaterne Her analyseres den indsamlede data, den beregnes og evalueres på dens validitet. Det er valgt at benytte en 6 trins proceduren ved hypoteseprøvning. 1. Definerer normalfordelingen i stikprøverne. 2. Opstil 2 hypoteser 3. Angiv det ønskede signifikansniveau 4. H0 testes med relevante test 5. Bestem signifikanssandsynligheden p ud fra teststørrelsen 6. Konklusion accepter eller forkast H0.(43, s.34) I afsnittet er der indsat eksempler på de beregninger der er udført. Eksemplerne er fra samme scanner, men denne er tilfældig udvalgt og bør ikke ses som en scanner der skal fremhæves. Beregningerne for de andre scannere findes i bilag 8. Normalfordeling En forudsætning for at udføre testen er at resultaterne fra stikprøverne er normalfordelte (42, s.42). Det første der udregnes er standard afvigelsen for at se hvordan de enkelte stikprøver tal afviger fra populationen. Eksempel på standard afvigelse kan ses i tabel 12 og

40 Det ses at tallene har små afvigelser fra populationen, dette kan f.eks. stamme fra usikkerheden i TLD tabletten (+/- 5 %) eller bias i form af afvigelser i placering af fantomet osv. Standardafvigelsen siger intet om normalfordelingen, men kan benyttes til de videre beregninger. Det undersøges derfor om 2 gange +/- standardafvigelsen dækker 95 % af fordelingens samlede område. (43, s.26) Dette blev undersøgt for samtlige målinger. Derudover blev der lavet histogram med en ratio skala baseret på standard afvigelsen og et visuelt Probit plot. Resultatet var at stikprøverne var normalfordelte. Arbejdes hypoteser H0 = Der ses en signifikant forskel i dosis når der benyttes gonadebeskyttelse sammenlignet med tilsvarende undersøgelse uden gonadebeskyttelse. H1 = Der ses ikke en signifikant forskel i dosis når der benyttes gonadebeskyttelse sammenlignet med tilsvarende undersøgelse uden gonadebeskyttelse. Signifikans niveau Signifikans niveauet sættes normalt til p=0,05. (43, s.33) I denne analyse benyttes derfor p= 0,05. F-test og T-test For at teste hypotesen anvendes først en F-test der skal teste om der er varians i stikprøverne. Resultatet af F-testen bruges til at vurderer hvilken T-test der skal benyttes. En T-test er afhængig af ens varians og hvis dette ikke er tilfældet kan der benyttes en modificeret T-test. Til F-testen udarbejdes en arbejdshypotese hvor H0 = ens varians (µ = µ) og H1 = uens varians (µ µ). (42, s.77) Hvis H0 bekræftes benyttes T-test med ens varians, omvendt benyttes T-test med uens varians. Til beregning af F-testen benyttes Excel og alle beregninger ligger som bilag 8. For p-værdier gælder det at de specificeres ikke under 0,0001. (42, s.33) Der er indsat tabel 12A som et eksempel. 40

41 Der blev opnået følgende resultater: For GE blev der beregnet forskellige resultater. For Rectum blev der beregnet en p værdi på 0,03, hvorfor H0 forkastes. For Prostata blev der beregnet en p værdi på 0,263 og H0 kunne ikke forkastes. For Phillips kunne H0 forkastes. Der blev for Rectum beregnet en p værdi på p=0,001 og for Prostata p=0,001. For Siemens kunne H0 ikke forkastes. Der blev for Rectum beregnet en p værdi på p=0,184 og for Prostata 0,177. For Toshiba kunne H0 ikke forkastes. For Rectum blev der beregnet en p værdi på p=0,422 og for Prostata, p=0,308. Resultatet af T-testen Ens for alle stikprøver der blev testet er, at de alle er signifikante. For 6 af resultaterne var p-værdien P 0,0001. Der var 2 test der er signifikant, men som lå tæt på P=0,05. Den ene er målingerne i Rectum for Toshiba, P=0,038 og den anden er målingerne i Rectum for Siemens, p=0,046. Stikprøverne kan derfor konkluderes ikke at være tilfældige. Tabel 12B er et eksempel på beregningen af T-testen. 41