Reduktion af stråledosis til mammae ved Multi Slice Computed Tomography af thorax

Transkript

1 University College Nordjylland Kirsten Sangill Radiografuddannelsen Tina D. Pedersen 4. januar 2008 Lene T. Adamsen Vejleder: Karen Johnsen Hold R04S 7. semester Bachelorprojekt Reduktion af stråledosis til mammae ved Multi Slice Computed Tomography af thorax - Vurdering af stråledosis og billedkvalitet ved anvendelse af forskellige typer intervention; modulationsteknik, bismutafdækning eller reduktion i ma. Denne opgave eller dele deraf må kun offentliggøres med forfatternes tilladelse jf. Bekendtgørelse af lov om ophavsret nr. 763 af Denne opgave omfatter tegn inkl. mellemrum

2 Indholdsfortegnelse 1.0 Indledning Problemstillinger omhandlende MSCT Afgrænsning Problemformulering Centrale begreber Operationalisering af centrale begreber Metode Formål med bachelorprojektet Opbygningen af bachelorprojekt Søgning, udvælgelse og kritik af litteratur Kvalitetsudvikling Kvantitativ metode til indsamling af empiri Faglitteratur Søgning og udvælgelse af artikler Artikler i Pub Med Medline Bachelorprojektets metode Kvalitetsudvikling i bachelorprojektet Kvantitativ metode til indsamling af empiri Pilotstudie Etiske overvejelser Præsentation og metodiske overvejelser for artiklernes anvendelse Hypoteser Forsøgsprotokol Forberedelse og materialer til pilotstudiet Beskrivelse af pilotstudiets forløb Beskrivelse af ROI måling Anvendt statistisk metode Præsentation og vurdering af data fra pilotstudiet Stråledosis ROI - Støj Beregnede værdier: CTDI vol & DLP og Monte Carlo Diskussion Konklusion Perspektivering Referenceliste Bilagsliste

3 1.0 Indledning Multi Slice Computed Tomography (MSCT) af thorax er en undersøgelsesmetode, der bliver mere og mere udbredt. Mange kvindelige patienter bliver MSCT scannet gentagne gange i et længere udrednings- og sygdomsforløb for cancer. Vi mener derfor, at det er vigtigt, at nedsætte stråledosis til disse patienter ved at fokusere på strålebeskyttende tiltag. 2.0 Problemstillinger omhandlende MSCT I takt med at teknologien udvikler nye sofistikerede undersøgelsestyper, hvor der anvendes ioniserende stråling, er det på bekostning af en højere stråledosis til patienterne. Til trods for at Computed Tomography (CT) undersøgelser i den vestlige verden kun udgør en procentdel på 6 % af alle radiologiske undersøgelser, så bidrager disse med en høj proportion af den samlede effektive dosis til befolkningen, i alt 47 % (Kalender 2005, s. 155). Den samlede effektive dosis varierer fra land til land afhængig af hvilke procedurer, der udføres og ser vi på situationen i Danmark, så er antallet af CT undersøgelser indenfor de sidste 10 år steget fra, at udgøre 2 % til % af alle radiologiske undersøgelser (Sundhedsstyrelsen 2004, Styring af CT doser). Sammenlignes stråledoser fra en mammografiundersøgelse, hvor der anvendes raster med en CT undersøgelse, så er stråledosis flerdoblet ved CT undersøgelsen, helt op til 25 msv (Prokop et al. 2003, s. 158). Den rivende udvikling indenfor røntgendiagnostik bevirker, at det er ved, at være standard inventar med en 64 slice CT scanner med modulationsteknik 1 på ethvert mellemstort sygehus i Danmark. De nye 64 slice CT scannere bevirker, at stråledosis er forøget. Dette forårsages af den geometriske uskarphed (penumbra), som betyder, at alle detektorrækker skal have samme primære stråletilbud på grund af detektorens opbygning (Kalender 2005, s. 167). Vi mener, at den øgede stråledosis til patienten, stiller store krav til radiografen i det daglige arbejde. De skal have endnu mere fokus på, at begrænse stråledosis til patienterne, men det er vores erfaring, at ikke alle radiograferne regulerer på scanparametrene til den enkelte patient. Vi formoder, at dette kan skyldes usikkerhed omkring indstilling af scanparametrene, samt frygt for at forringe billedkvaliteten. Kalender påpeger, at radiografen i alle tilfælde har pligt til, at tænke strålebesparende. Begrænsningen af stråledosis skal ske uden, at det forringer billedets diagnostiske anvendelighed og således, at det ikke får negative konsekvenser for patienten (2005, s. 175). MSCT giver mulighed for at lave 3D billeder af høj diagnostisk kvalitet, hvilket uden tvivl påfører patienten en høj stråledosis. Derfor er det vigtigt med protokoller, som medvirker til rimelige parametervalg for den enkelte 1 Teknik der løbende regulerer rørstrømmen, i forhold til patientens størrelse og anatomi (Prokop et al. 2003, s ) 2

4 scanning (Lewis et al. 2005, s. 12). For at begrænse stråledosis til patienterne, har Statens Institut for Strålebeskyttelse (SIS) samt International Comission of Radiation Protection (ICRP) udarbejdet en bekendtgørelse og en vejledning om dosisgrænser for ioniserende stråling, som er baseret på følgende tre principper: Fordele skal opveje evt. risikomomenter Alle stråledoser skal holdes så lave som rimeligt opnåeligt (ALARA) Ingen personer må modtage doser der overstiger de fastsatte stråledosisgrænser (SIS 2006, s. 3-4), (ICRP, 2007, s ). I forbindelse med at antallet af CT undersøgelser er stigende og at stråledosis stiger i takt dermed, er det en kendsgerning, at de undersøgte patienters risiko for at få en stråleinduceret cancer, ligeledes er stigende (Bushberg et al s. 814). Stråleinduceret cancer er den alvorligste seneffekt af ioniseret stråling. Den ioniserende stråling fra CT kan forårsage skade i form af cancer, celleforandringer eller celledød (Bushberg et al s. 838). Beregninger foretaget af ICRP viser, at 1 ud af hver 1000 patient, der får foretaget en CT scanning på en større del af kroppen er udsat for, at få en stråleinduceret cancer og dermed har en risiko for, at dø indenfor 2-10 år (Henriksen & Høgh 2002, s ). Årsagerne til cancer er mange og det er et faktum, at det er en af de hyppigst forekommende sygdomme i Danmark. Incidensen for cancer i Danmark er stigende og ifølge Sundhedsstyrelsen er antallet af nyopdagede tilfælde i 2003 på over (2005a, s. 2). Den stigende tendens ser ud til, at fortsætte og ifølge Sundhedsstyrelsens kræftplan II forudses det, at der i år vil være 9000 tilfælde yderligere om året, hvilket bl.a. skyldes det øgede antal ældre i befolkningen. Statistikker viser, at der i Danmark er en dårligere overlevelse blandt kræftpatienter end i øvrige skandinaviske nabolande (Sundhedsstyrelsen 2005b, s. 7). På baggrund af den stigende incidens af cancer har regeringen i 2004 fremlagt krav til Sundhedsstyrelsen om, at udarbejde kræftplan II, med det formål, at bringe behandlingen af cancer i Danmark op på internationalt niveau. Formålet med Kræftplan II er, at forebygge nye cancer tilfælde, samt at tilbyde patienterne et tidligt udrednings- og behandlingsforløb. Det vil bevirke, at flere patienter skal gennemgå en MSCT undersøgelse (Sundhedsstyrelsen 2005b, s. 6). CT undersøgelser af thorax medfører, at kvinders mammae udsættes for stor dosis af ioniserende stråling. På baggrund af dette, er der grund til, at have fokus på stråledosis, idet ny forskning viser, at vævsvægtningsfaktoren (w T ) for mammae vurderes til 0,12 w T, i forhold til den tidligere 0,05 w T. Ændringen betyder, at mammae er mere følsom overfor ioniserende stråling end tidligere antaget. På baggrunden af dette, understreges vigtigheden af, at 3

5 minimere stråledosis, specielt for kvinder i den fertile alder (Holm, 2006). For at sænke stråledosis, er det vigtigt med strålebeskyttelse i form af afskærmning af den direkte stråle, hvilket stadig er meget nyt indenfor radiografien. Blyafdækning af f.eks. gonaderne er kendt fra konventionel røntgen, men forskning viser, at grundstoffet bismut, som er delvis gennemtrængeligt for ioniserende stråling, kan reducere overfladestrålingen i CT undersøgelser, hvilket medfører lavere stråledosis. Dette er interessant for mammae, som er et strålefølsomt organ, grundet dets overfladenære placering (Prokop et al. 2003, s. 158). Vi har kendskab til, at bismutafdækning kun anvendes på få radiologiske afdelinger i Danmark. Vi tænker i første omgang, at en af grundene til, at de radiologiske afdelinger ikke anvender bismutafdækningen, kan være fordi, at den ligesom gonadeafdækning af bly, kan dække et område af interesse. Idet bismut er et grundstof, der delvist er gennemtrængeligt for ioniserende stråler og flere producenter af bismutafdækning rapporterer om en stråledosisbesparelse til mammae på op til 57 %, uden nogen signifikant forringelse af billedkvaliteten, kan dette ikke være årsagen til den manglende anvendelse af bismutafdækning (F&L Medical Products Co. 2007). Vi mener, at årsagen til at bismutafdækningen ikke anvendes, kan skyldes uvished om, hvilken indflydelse den har på billedkvaliteten af den enkelte undersøgelse. Ifølge Prokop er anvendelse af bismutafdækning stadig i den spæde opstart (2003, s. 158). Billedkvaliteten i CT beskrives, som et resultat af samspillet mellem det tekniske i forhold til scanneren, samt parametervalg og det fysiske i forhold til patienten, da disse aspekter unægtelig hænger sammen. Den diagnostiske anvendelige billedkvalitet i forhold til CT undersøgelser, afhænger af, hvad der ønskes fremstillet på billedet. Et CT billede består af pixels, der har CT-værdier målt i Hounsfield Units (HU), som er et udtryk for de attenuationsværdier for det væv, som er i det enkelte snit og dermed for voxlen. Kvaliteten af billedet er i direkte relation til kontrast- og spatial opløselighed, hvor nøjagtigheden af CTværdierne har betydning (Bushberg et al. 2002, s , og 367), (European Comission of Radiation Protection 1997, kap.1, s. 4). En anden faktor, der har betydning for billedkvaliteten, er artefakter. Der er forskellige typer artefakter, men uanset hvilken type der er tale om, så er disse med til at forringe billedkvaliteten med risiko for, at de ikke er diagnostisk anvendelige (Bushberg et al. 2002, s ). European Comission of Radiation Protection (ECRP) har udarbejdet en vejledning, European Guidelines, der tager udgangspunkt i kvalitetskriterier for CT scanninger. Et af afsnittene i vejledningen beskriver om generelle principper i forhold til god billedteknik (1997, Kap.1, s. 4). Støj er sammenhængende med stråledosis og lavkontrastopløseligheden. 4

6 Støjen i billedet vil forøges med ca. 41 %, såfremt der ønskes en halvering i stråledosis (Bushberg et al 2002, s ). Dilemmaet mellem diagnostisk anvendelig billedkvalitet og stråledosis er ifølge ECRP en balance mellem det, som ønskes undersøgt, altså det enkelte sygdomsbillede og det, der anses for at være den diagnostiske anvendelige billedkvalitet i forbindelse hermed. Disse to faktorer skal tilsammen danne grundlag for den mængde støj, som kan accepteres i det enkelte billede og hvor stor stråledosis, det er acceptabelt, at patienten får ved den enkelte undersøgelse (1997, Kap.1 s. 4), (Bekendtgørelse nr. 975, af 16/12/1998, 65). På baggrund af mammaes øgede følsomhed, det stigende antal CT undersøgelse samt øgede doser af ioniserende stråling, som patienterne påføres, er det utrolig vigtigt med kvalitetssikring og kvalitetsudvikling. Kvalitetskontrol af apparatur og efteruddannelse af personale skal sikre kvaliteten af det udførte arbejde i hverdagen. Det indebærer også udvikling af nye protokoller og beskyttelsesforanstaltninger, som iværksættes ud fra ny forskning (Bushberg et al s ). Dansk Selskab for Kvalitet i Sundhedssektoren (DSKS) håndhæver den danske kvalitetsmodel ved, at stille krav til de enkelte faggrupper om løbende, at bevare og forbedre kvalitetsniveauet, idet det er et fælles ansvar (2003, s. 6). Kvalitetssikring er en kontinuerlig fremadrettet proces, som hele tiden skal gentages, især når fokus er diagnostisk udredning, hvor der anvendes ioniserende stråling. International Commission on Radiological Protection (ICRP) har beskrevet en optimeringsproces, som viser sammenhængen mellem evaluering, identifikation, udvælgelse og implementering af et strålebeskyttende tiltag. Det vil sige, at der hele tiden skal foretages ny evaluering, når ny viden tilstøder (ICRP Publikation 101, s. 17) Siden 1991 har det danske sundhedsvæsen prioriteret kvalitetssikring højt og indført national strategi for dette senest i 2002 (DSKS 2003, s. 6-7). 3.0 Afgrænsning Formålet med radiografuddannelsen er: Uddannelsen skal kvalificere de studerende til at planlægge, udføre, evaluere og dokumentere radiografiske opgaver indenfor diagnostik, behandling, sundhedsfremme og sygdomsforebyggelse, herunder strålebeskyttelse, så de studerende herved opnår handlekompetence indenfor radiografiens professionsområde (Bekendtgørelse nr. 792 af 11/07/2006, 1). Med udgangspunkt i ovenstående formål fremhæver vi en række problemer indenfor MSCT af thorax. Da problemerne, som vi skitserer i problemstillingerne favner bredt, er det nødvendigt, at afgrænse disse til et mere specifikt emne. Gennem problemstillingerne ses et par tungtvejende aspekter, som er 5

7 stråledosis og strålebeskyttelse, hvor strålebeskyttelse er et af hovedaspekterne i formålet med radiografuddannelsen. Derfor vil disse være fokus i vores problemformulering, samt videre i vores bachelorprojekt. Sygdomsforebyggelse er et andet aspekt, som vejer tungt i radiografuddannelsens formål, her tænker vi på stråleinduceret cancer, som kan være et resultat af det øgede antal CT undersøgelser. Vi ved at risikoen for, at få stråleinduceret cancer stiger i takt med øget stråledosis. Radiografens pligt til sundhedsfremme og sygdomsforebyggelse gør det vigtigt, at kvalitetsudvikle og kvalitetssikre strålereducerende procedurer eller tiltag. De nye 64 slice CT scannere stiller krav til, at radiografen i fremtiden skal kunne planlægge, udføre og evaluere thoraxundersøgelser af kvinder i den fertile alder, således at stråledosis til mammae reduceres. Her er radiografens rolle vigtig i forhold til parametervalg i en CT undersøgelse. Vi vælger, at ligge vægten på strålebeskyttelse, ved anvendelse af en 64 slice CT scanner, eftersom den teknologiske udvikling af MSCT er kraftigt stigende. Ydermere er det relevant, at kvalitetsudvikle på området på grund af den ændrede vævsvægtningsfaktor for mammae. Vi vil forsøge, at komme frem til et videnskabeligt grundlag, som giver radiografen mulighed for, at reducere stråledosis mest muligt til kvinders mammae, samtidig med at billedet forbliver diagnostisk anvendelig. For at opsummerer afgræsningen, vil vi i det videre bachelorprojekt fokusere på stråledosis til kvinders mammae, MSCT og billedkvalitet. Vi finder, at der mangler ny viden, der måler stråledosis til mammae, når der anvendes 64 slice CT scanner med modulationsteknik, kombineret med bismutafdækning sammenholdt med en reduktion i rørstrømmen (ma) uden anvendelse af bismutafdækning. Dette udmunder i nedenstående problemformulering. 4.0 Problemformulering MSCT undersøgelser af thorax til kvinder, hvor der anvendes standard thoraxprotokol. Hvordan kan stråledosis til mammae mindskes, så støjen i billedet er på et acceptabelt niveau således, at billedkvaliteten forbliver diagnostisk anvendelig? 4.1 Centrale begreber Herunder defineres de centrale begreber fra ovenstående problemformulering. Stråledosis til mammae: Defineres ifølge Bushberg som stråledosis til kirtelvævet, idet der i dette væv er størst variation. Det foretrukne stråledosisindeks for mammae, er den gennemsnitlige stråledosis til kirtelvæv, kaldet average glandular dose (AGD) (2002, s. 222). 6

8 Vi vil understrege, at stråledosis til mammae ikke må forveksles med huddosis eller den effektive dosis. MSCT: Definerer vi som en 64 slice CT scanner med mulighed for anvendelse af modulationsteknik samt fast ma. Standard thoraxprotokol: Defineres som en thoraxprotokol, hvor der anvendes modulationsteknik og ingen strålebeskyttelse i form af afdækning til mammae, denne standard thoraxprotokol, er på det valgte sygehus X godkendt til diagnosticering. Diagnostisk anvendelig billedkvalitet: Billedkvalitet beskriver de egenskaber, der altid er tilstedeværende i forskellige grader, i alle radiografiske billeder. Billedkvaliteten bestemmer den diagnostiske information, som er til rådighed, når billedet skal tolkes (Cullinan, A & Cullinan, J 1994, s. 114). Billedkvaliteten indeholder forskellige målbare faktorer f.eks. densitet, kontrast, detaljer i billedet og støj (Bushong 1997, s. 260). Støjen: Der er forskellige kilder, som bidrager til støjen i billedet. Støj bliver lagt til eller trukket fra en målt værdi således, at den fremkomne målte værdi, er forskellig fra den aktuelle værdi (Bushberg et al. 2002, s ). Den støj, som betragtes i radiografiske billeder, er kvante støj. Eksempler herpå er røntgenstråler, elektroner, ioner og lysfotoner (Bushberg et al. 2002, s. 278). 4.2 Operationalisering af centrale begreber Med udgangspunkt i de centrale begreber, stråledosis til mammae og diagnostisk anvendelig billedkvalitet, vil vi operationalisere disse i forhold til problemformuleringen. Stråledosis til mammae vil vi måle, ved hjælp af thermoluminicens dosimetritabletter (TLD) tabletter i et fantom. I praksis vil vi udføre intervention både i form af bismutafdækning samt nedjustering i ma. Dette gør vi med det formål, at finde frem til den mest strålebesparende metode til MSCT af thorax på en 64 slice scanner med modulationsteknik. Diagnostisk anvendelig billedkvalitet defineres af Bushong samt af Cullinan & Cullinan, som fremstillet ovenfor i afsnit 4.1 de centrale begreber. Her optræder støj, som en af de målbare faktorer, som definerer billedkvaliteten. Vi vælger udelukkende, at evaluere billedkvaliteten kvantitativt, med henblik på mængden af støj i billederne. Dette vil vi i praksis gøre ved hjælp af region of interest (ROI) målinger i fantomets homogene lungevæv. Vurderingen af støjniveauet praktiseres ud fra noise index (standard afvigelse) i billedet, som er fastsat af 7

9 sygehus X til 33 (bilag 1). På baggrund heraf anvender vi støjmålinger i HU fra protokol 1, som reference værdier. 5.0 Metode Dette afsnit indeholder metodiske overvejelser for bachelorprojektet. Vi tager udgangspunkt i formålet med bachelorprojektet og vil løbende introducere de enkelte afsnits relationer og anvendelighed i forhold til bachelorprojektet. 5.1 Formål med bachelorprojektet Formålet med bachelorprojektet er, at undersøge om stråledosis til mammae kan reduceres ved anvendelse af bismutafdækning på en 64 slice CT scanner med modulationsteknik, eller om der med fordel kan reduceres i ma samtidig med, at støjen i billederne forbliver uændret og billedkvaliteten dermed forbliver diagnostisk anvendelig. 5.2 Opbygningen af bachelorprojekt For at besvare problemformuleringen vælger vi, at udføre et pilotstudie for, at kunne kvalitetsudvikle på strålebeskyttelse ved MSCT undersøgelser af thorax til kvinder. Ud fra ovennævnte formål kan vi udlede, at vores bachelorprojekt befinder sig indenfor positivismen i den videnskabsteoretiske tradition. Det kendetegnende ved positivismen, er naturvidenskaben, som har den kvantitative forskningsmetode, som den mest dominerende. Vi finder, at den kvantitative metode er hensigtsmæssig, at anvende i vores bachelorprojekt. Dette skyldes, at vi beskæftiger os med ioniserende stråling, herunder stråledosis og strålebeskyttelse, som er begreber indenfor fysikkens verden. Det er alle målbare fænomener, som kan ordnes efter størrelse og benævnes på en intervalskala. Et vigtigt aspekt ved naturvidenskaben er den hypotetisk deduktive metode. Det kendetegnende ved denne metode er, at den foregår på baggrund af opstillede hypoteser. Hypotetisk deduktiv metode er en proces, hvor der først deduceres frem til hypotesens konsekvenser. Deduktionen har til opgave, at gøre hypotesen testbar, også kaldet empirisk konsekvens, hvor det erfares om hypotesen er sand eller falsk. Den opstillede hypotese bekræftes eller afkræftes ved induktion, hvilket vil sige, at observere om hypotesen kan verificeres eller falsificeres (Birkler 2005, s ). Ifølge Karl Popper er det, at få en hypotese verificeret, ikke nødvendigvis tegn på sikker viden, idet sammenhænge kan være tilfældige eller at der er andre aspekter, der ikke er 8

10 belyst, som har indflydelse på resultatet. Derfor mener han, at det er mere præcist, at undersøge, hvordan hypotesen kan være falsk, altså falsificeres (Birkler 2005, s. 75, 77). På baggrund af Poppers teori om hypotetisk deduktiv metode, opstiller vi i afsnit hypoteser, som vi vil forsøge, at falsificere ud fra dataresultaterne i vores pilotstudie. Vi vil søge litteratur i form af radiograffaglige teoribøger samt litteratur, der omhandler kvalitetsudviklingsprocessen. Til design af pilotstudiet og analyse af de indsamlede data, vil vi søge faglitteratur, der beskriver forskningsmetoder, desuden søges eksisterende empiri i form af forskningsartikler. Endvidere vil vi indgå en aftale med et sygehus, hvor vi vil udføre vores pilotstudie og hermed indsamle kvantitativ empiri. Vi vil indsamle vores data med den eksisterende standardprotokol for thoraxundersøgelser på det pågældende sygehus. Til sidst i opgaven vil vi sammenholde og diskutere de forskellige typer af empiri i afsnit 7.0 diskussion, for at komme frem til en besvarelse af vores problemformulering og dermed en konklusion i afsnit 8.0. Litteraturen omhandlende kvalitetsudvikling skal belyse, hvor vi befinder os i kvalitetsudviklingsprocessen og hvad der kendetegner de enkelte faser i en sådan proces. Idet vi vil udføre et pilotstudie, søger vi teori, der specifikt omhandler metoder til eksperimentelle forskningsprocesser. Dermed kan vi arbejde os frem til, hvilket design til pilotstudiet, der er mest anvendeligt i forhold til vores fokusområde og hvorledes vi kan analysere vores indsamlede data herfra. Designet skal udarbejdes så det er gennemtænkt og gennemarbejdet, da det har betydning for resultatet. Artiklerne søges med det dobbelte formål, at give os viden omkring, hvordan stråledosis til mammae (AGD) kan reduceres, og skal endvidere beskrive metoden til hvorledes diagnostisk anvendelig billedkvalitet bevares i forhold til dette. Artiklerne skal give os indblik i den eksisterende viden indenfor området på nuværende tidspunkt og i hvorledes andre forskere har udarbejdet et lignende pilotstudie. Artiklerne skal ydermere inspirere os til, at designe vores pilotstudie således, at vi undgår bias, som er opdaget i artiklerne. På baggrund heraf opnår vi en metode til dataindsamling som gør, at vores resultater fra vores pilotstudie bliver sammenlignelige imellem hinanden. Vi udvælger et sygehus, som har en 64 slice CT scanner, idet denne scannertype er central for vores projekt. Vi indgår en aftale med den radiologiske afdeling på stedet om benyttelse af deres CT scanner. Derudover vil vi søge assistance fra en fysiker til aflæsning af TLD tabletter. 9

11 5.3 Søgning, udvælgelse og kritik af litteratur I dette afsnit vil vi redegøre for søgnings- og udvælgelsesprocessen af litteratur omhandlende kvalitetsudvikling, forskningsdesign, eksperimenter samt radiograffaglig litteratur. Desuden vil vi forholde os kritisk til den valgte litteratur Kvalitetsudvikling Den overordnede metode i vores bachelorprojekts, tager udgangspunkt i bogen Kvalitetsudvikling i sundhedsvæsenet af Johan Kjærgaard et al. Vi anvender desuden bogen til vurdering af artiklerne, herunder bl.a. evidensvurdering. Bogen er kendt pensumlitteratur indenfor radiografuddannelsen og danner grundlag for kvalitetsudvikling og kvalitetssikring specifikt indenfor sundhedsvæsenet. Derfor mener vi, at teorien kan anvendes i radiografens professionsområde. En anden grund til, at vi anvender Kjærgaard er, at bogen viser en systematisk og overskuelig arbejdsproces i et kvalitetsudviklingsforløb. Vi er på baggrund af teorien i stand til, at beskrive, hvor i kvalitetsudviklingsprocessen vores bachelorprojekt befinder sig rent teoretisk. Dette uddyber vi i afsnit Kvalitetsudvikling i bachelorprojektet. En styrke ved Kjærgaard er, at bogen kan anvendes som opslagsværk og hvert kapitel kan læses for sig. Ydermere indeholder bogen en ordliste, hvor fagbegreber er forklaret på en letforståelig måde. Bogen indeholder overordnede metodiske begreber indenfor kvalitetsudvikling. På baggrund af bogens validitet og teoretiske indhold, kan den alligevel danne grundlag for den metode, vi anvender til kvalitetsudviklingsprocessen i vores bachelorprojekt. En svaghed ved Kjærgaard er, at den mangler dybde. Derfor vælger vi, at søge yderligere litteratur til design af pilotstudiet, da bogen kun har en overordnet introduktion til emnet Kvantitativ metode til indsamling af empiri På baggrund af den manglende dybde i Kjærgaard omkring empirisk forskning herunder design af et pilotstudie, søger vi mere detaljeret viden om emnet. Derfor udfører vi fritekstsøgning på databasen SCVUBA den Vi opsætte kriterier for søgningen, i form af, at bogen skal være på dansk og skal være udgivet i 1998 og fremefter. I første omgang anvender vi søgetermen forskningsdesign, der resulterer i 0 hits. Vi ændrer søgetermen til forskningseksperiment, som også resulterer i 0 hits, hvorpå vi udelukkende anvender termen eksperiment. Dette resulterer i 3 hits, som alle er samme bog. Søgningen ses i tabel 1 på næste side. 10

12 Tabel 1: Søgning empiri til kvantitativ metode Søgning nr. Søgeterm Hits 1 Forskningsdesign 0 2 Forskningseksperiment 0 3 Eksperiment 3 Bogen Det vellykkede eksperiment af Bobby Zachariae, har til formål, at introducere novicer for gode videnskabelige forskningsmetoder. Zachariae skrev denne bog, idet han manglede et lignende redskab, at arbejde ud fra, da han skulle udføre sine første forskningsprojekter. Zachariae beskriver de enkelte faser, der skal gennemgås helt fra problemstilling til det endelige forskningsresultat. Bogen skal i vores bachelorprojekt bidrage til, at overskueliggøre valget af design til vores pilotstudie, således at der opnås god kvalitet i forbindelse hermed. Bogen fremstiller arbejdsprocessen fra valg af forskningsmetode til planlægning og gennemførelse af pilotstudiet og til sidst analyse af resultaterne herfra. Bogen af Zachariae forklarer overskueligt, hvordan et eksperiment, som vores pilotstudie, skal tilrettelægges, samt hvilke aspekter der er vigtige, at forholde sig til. Bogen indeholder checklister, som vi finder meget anvendelige, når vi skal skabe et overblik over de forskellige faser af pilotstudiet. Desuden beskriver Zachariae, hvordan hypoteser udarbejdes og introducerer os til egnede statistiske tests, som er vigtige elementer for bachelorprojektet Faglitteratur Vi foretager en søgning på radiograffaglig litteratur, der skal anvendes i forhold til diskussionen og dermed konklusionen. Vi har lavet en fritekstsøgning i SCVUBA den , for at finde relevant faglitteratur til bachelorprojektet, idet vi finder pensumlitteraturen forældet og mangelfuld i forhold til MSCT. På baggrund af vores problemformulering og centrale begreber skal den litteratur vi søger, at væres så ny som muligt. Indledende forsøger vi med de danske søgetermer CT og radiografi. Dette giver irrelevante hits og vi fortsætter søgning 2 på de engelske termer Computed tomography og dose. Idet MSCT med modulationsteknik er en forholdsvis nyudviklet teknik, præciserer vi søgningen i søgning 3, med kriterium om, at bøgerne skal være indenfor årene Denne søgning ses herunder i tabel 2. Tabel 2: Søgning af radiograffaglig litteratur Søgning nr. Søgeterm Hits 1 Ct and radiografi 44 2 Computed tomography and dose 8 3 Computed tomography and dose 5 11

13 Dette resulterer i fem hits, der reduceres til to, idet de fravalgte er irrelevante for vores problemstilling. De resterende to bøger Computed tomography fundementals, system technology, Image quality applications af Willi A. Kalender og Spiral and multislice Computed Tomography of the body af Mathias Prokop et al. vurderer vi kritisk, inden vi anvender dem i bachelorprojektet. Prokop finder vi relevant for vores bachelorprojekt, da den som den eneste faglitterære bog, som det har været muligt at finde, som berører emnet bismutafdækning. Derudover bearbejdes emnerne MSCT og stråledosis meget grundigt i bogens kapitel 5. Vi finder bogens opdeling i en teknisk afdeling og en organfokuseret afdeling meget anvendelig, derved kan vi på en nem og overskuelig måde finde tekst omhandlende vores problemstillinger. Bogen af Prokop har til formål, at formidle opdateret viden inden for CT både for studerende, men også for udøvende radiologer. Det er muligt at nå så bred en målgruppe pga. bogens opbygning i organfokuserede kapitler, som starter med en kort klinisk beskrivelse af relevant anatomi. Bogen af Kalender finder vi ligeledes anvendelig, idet den på samme måde, som Prokop henvender sig til både nybegyndere og erfarne med en relation til radiografi. Derudover er Kalender en særdeles aktiv forsker indenfor emnerne strålebeskyttelse, diagnostisk billeddannelse samt udvikling af spiral CT. I bogens 5. kapitel bearbejdes emnet stråledosis meget grundigt og det anvender vi primært til vores diskussion og konklusion. Det kan kritiseres, at vi har valgt to bøger af Tyske forfattere, idet der i forskningskredse kan forekomme en vis intern enighed, så forskningen ikke er tilstrækkelig objektiv. På den anden side er Tyskland progressiv med forskningen indenfor radiografi, hvilket styrker, at vi vælger litteratur herfra. Desuden er Prokops udgave fra 2003, udarbejdet i samarbejde med et Hollandsk samt et Østrigsk universitet. Vi anvender bøgerne for, at kunne inddrage forskellige tekniske aspekter i diskussionen og dermed også i konklusionen i forhold til vores problemformulering. 5.4 Søgning og udvælgelse af artikler Vi har ud fra definitionerne af vores centrale begreber, samt operationaliseringen af disse, udledt søgetermer, som har resulteret i en relevant litteratursøgning. Årsagen til, at vi har været nødt til, at udlede disse søgetermer skyldes, at søgningen udelukkende på de centrale begreber, ikke giver relevante hits på databaserne Pub Med Medline, Cinahl og Cochrane. 12

14 5.4.1 Artikler i Pub Med Medline Som nævnt i afsnit 5.2 Opbygning af bachelorprojektet søger vi artikler, der har udført lignende studier for således, at få inspiration til designet af vores pilotstudie. Derudover skal artiklerne give os indblik i den eksisterende viden indenfor området. Med baggrund heri foretager vi en søgning på databasen Pub Med Medline, som er en database indeholdende referencer til artikler i de ca internationale, medicinske tidsskrifter, som National Library of Medicine har udvalgt, som de væsentligste fagtidsskrifter. Vi mener, at den faglige validitet er høj, idet mange af artiklerne kun optages i tidsskrifterne efter kritisk gennemgang af specialister på det pågældende fagområde. Databasen medtager også danske og norske fagblade i søgningen, derfor mener vi, at det er den database, der søger bredest og som vil give os det bedste søgeresultat. Vi foretager søgning første gang den Søgningen er gentaget den , for at kontrollere, om der er stødt ny viden til indenfor dette område, hvilket ikke er tilfældet. Vi opsætter kriterier for sprog i forhold til søgningen. Kriterierne er, at artiklerne enten skal være på dansk, engelsk eller tysk. Vi starter Pub Med Medline søgningen med MESH termerne Radiation protection hvilket giver hits, samt Thorax and Tomography, x- ray computed som begge giver resultatet 2160 hits. Ved at kombinere de to søgninger, opnår vi et resultat på 5 hits, heraf finder vi en af artiklerne interessant. Artiklen er af forfatteren Fujibuchi: Shielding effect of protective seats during CT examination, men vi frasorterer denne, idet den kun fås på japansk i full text pdf format. Vi tjekker linket til relaterede artikler og støder på artikler af henholdsvis Yilmaz og Hopper, som er blandt de første 20 relaterede artikler. Vi finder frem til, at bismutafdækning i engelske fagtermer kaldes in-plane x-ray protection, derfor laver vi en fritekstsøgning i PubMed. Søgningen ses i tabel 3 herunder. Tabel 3: Søgning af artikler Søgeterm Hits The breast: in-plane x-ray protection 9 De ni hits ser vi nærmere på, idet der er gengangere fra de relaterede artikler i vores tidligere søgning. Hit nummer 1, 4, 6, 7 og 8 frasorteres, idet indholdet er irrelevant i forhold til vores bachelorprojekt, da de omhandler emner som f.eks. strålebehandling eller MSCT undersøgelser af børn. De øvrige hits er artikler omhandlende bismutafdækning af mammae ved MSCT undersøgelser. Artiklerne er af følgende forfattere: Yilmaz, Geleijns, Hohl og Hopper. Alle fire artikler omhandler studier, hvor der undersøges stråledosisreduktion og 13

15 billedkvalitet, som er relevant for vores bachelorprojekt. Vi opdager hurtigt, at artiklen af Yilmaz ikke er så valid, idet de andre artikler, kritiserer den anvendte metode. Det er på baggrund af dette, at vi vælger, at arbejde videre med de resterende tre artikler. I de tre udvalgte artikler udføres studierne på 16 slice CT scannere fra forskellige producenter, uden anvendelse af modulationsteknik. Vi fandt ingen studier, der anvender 64 slice CT scannere. Artiklerne anvender vi specifikt til metodisk opbygning af en brugbar forsøgsprotokol til vores pilotstudie. Artiklerne skal ydermere inddrages i diskussionen og konklusionen. I afsnittet Præsentation og metodiske overvejelser for artiklernes anvendelse vil vi præcisere, hvilke elementer vi specifikt anvender fra de enkelte artikler til pilotstudiet. 5.5 Bachelorprojektets metode I dette afsnit præsenterer vi relevansen af litteraturen og artiklerne i forhold til vores bachelorprojekt. Endvidere argumenterer vi for anvendelsen af teorien i forhold til den valgte metode Kvalitetsudvikling i bachelorprojektet Kjærgaard beskriver kvalitetsudvikling som en dynamisk og vedvarende proces, som bedst beskrives ved en cirkelbevægelse. Vi har visualiseret forløbet i en cirkel, idet der efter en afsluttet proces, som regel følger et nyt problem. Processen kan opdeles i fem overordnede faser, der skitseres i nedenstående figur. Vores bachelorprojekt bevæger sig i de tre første faser (Kjærgaard et al s. 29). Kvalitetsovervågning: Fastholdelse og sikring Kvalitetsproblem: Identifikation og prioritering af kvalitetsproblem Kvalitetsmål: Kriterier og standarder Kvalitetsforbedring Kvalitetsmåling og - vurdering (dataindsamling og analyse) Figuren er udarbejdet med inspiration fra bogen Kvalitetsudvikling i sundhedsvæsenet af Kjærgaard et al. Figur 1: De fem faser i kvalitetsudviklingsprocessen, som en kontinuerlig proces. 14

16 Ud fra figur 1 beskrives den første fase, identifikation og prioritering af kvalitetsproblem, hvilket i vores bachelorprojekt er der, hvor vi fremstiller problemstillingerne omkring MSCT, afgrænsningen og problemformuleringen. Identifikationsfasen skal grundigt gennemarbejdes, således at det videre forløb i processen, har et fornuftigt og vidensbaseret grundlag (Kjærgaard et al s. 33). Vores problem kan klassificeres som en kerneydelse, da det ligger indenfor området diagnostik, idet en kerneydelse er synonym med sundhedsfaglig ydelse (Kjærgaard et al s. 27 & 34). I anden fase fastsættes kriterier og standarder, som den bedste kliniske praksis fra sundhedsvidenskabelig litteratur. Vi undersøger disse aspekter i forhold til vores problemformulering (Kjærgaard et al s. 30 & 95). I vores bachelorprojekt undersøger vi billedkvaliteten og strålebeskyttelse ved MSCT thorax undersøgelser til kvinder. Ifølge ICRP er den bedste løsning altid, ud fra den specifikke undersøgelsessituation, hvor der anvendes ioniserende stråling, at benytte den bedste form for strålebeskyttelse, som det er muligt at opnå, i forhold til de givne betingelser (2007, s. 87). ECRP opsætter kriterier og teknikker for thoraxundersøgelser, som er grundlæggende for en god billedkvalitet (1997, s.20). Standard thoraxprotokollen, som vi anvender til vores pilotstudie, er opsat ud fra kriterier, som radiologerne og radiograferne har for diagnostisk acceptabel billedkvalitet på sygehus X, samtidig med at der tages hensyn til stråledosis. Med udgangspunkt i European Guidelines kan vi se, at den anvendte protokol opfylder de fleste af kriterierne og teknikkerne, som denne organisation fremsætter. Dette gælder blandt andet positionering, scanfelt, snittykkelse, pitch, kv, mas, retningslinier for rekonstruktionsalgoritme samt window width og window level (bilag 3). Endvidere anbefales det i European Guidelines, at stråledosis ved standard CT undersøgelse af thorax holdes på 30 mgy for CTDI 2 (w)vol og 650 mgy * cm ved DLP (1997, s.20). På baggrund af både ICRP og European Guidelines vælger vi, at anvende sygehus X standard thoraxprotokol, da vi vurderer, at den kan anvendes til, at fastsætte kriterier og standarder, når vi skal udarbejde forsøgsprotokoller. Derudover vælger vi, at notere CTDI vol samt DLP for vores forsøgsprotokoller, med det formål at sammenholde disse med de anbefalede stråledosisgrænser fra European Guidelines. På baggrund af ovenstående anden fase, hvor vi undersøger eksisterende viden på området, udarbejdes hypoteser, som kan anvendes i en kvalitetsmåling og -vurdering. Denne kvalitetsmåling og -vurdering udgør tredje fase, hvor kvaliteten måles og vurderes ved hjælp af dataindsamling og analyse. Pilotstudiet i vores bachelorprojekt udgør tredje fase af 2 CTDI W viser gennemsnitlig stråledosis på tværs af diameteren i fantomet (periferi og centrum) denne tager pitchen med i betragtning hvor CTDI vol viser gennemsnitlig lokal stråledosis. Vi noterer CTDI vol, men disse kan fint sammenlignes med CTDI w idet pitch er under 1(Prokop et al. 2003, s.133). 15

17 kvalitetsudviklingsprocessen, da det er her vores indsamling af data, samt analyse og vurdering af disse finder sted (Kjærgaard et al. 2001, s. 31, 95) Fjerde fase kvalitetsforbedring og femte fase kvalitetsovervågning i Kjærgaards kvalitetsudviklingsproces bearbejdes ikke i dette bachelorprojekt Kvantitativ metode til indsamling af empiri Til den kvantitative metode til indsamling af empiri anvender vi Det vellykkede eksperiment af Bobby Zachariae. Han beskriver, at en god forskningsproces indledes med, at klarlægge og afgrænse problemstillingerne. Problemstillingerne skal opstilles snævert og med så få variabler som muligt, idet kvaliteten af forskningen dermed øges. Vi har indledningsvis klarlagt problemstillingerne ud fra en brainstorm (bilag 3) for dernæst, mere snævert, at anskueliggøre, hvad vi finder væsentligt, at søge svar på gennem problemstillingerne i afsnit 2.0. God forskning kendetegnes yderligere ved, at fremskaffe så præcis og specifik viden inden for et valgt område, som muligt (Zachariae 1998, s. 32). Det er vigtigt, at resultatet af forskningen også kommer andre end en selv til gode, dermed bør det inden forskningsprocessen påbegyndes, afklares om projektet er realistisk at gennemføre. Dermed mener Zachariae, at der skal være ressourcer til rådighed, så forskningen er besværet værd, således at resultaterne kan bidrage med relevant viden (1998, s. 32). Disse aspekter har vi haft med i vores overvejelser pga. den fastsatte tidsramme på 12 uger, som vi har til rådighed, men samtidig håber vi på, at kunne bidrage med ny viden indenfor radiografien. Det grundige forarbejde, samt søgning af eksisterende viden på området henholdsvis litteratur og artikler, har ført os videre til vores pilotstudie. Til belysning af tredje fase i Kjærgaards kvalitetsudviklingsproces, som i vores bachelorprojekt er pilotstudiet, beskriver Zachariae, at god forskning karakteriseres, som værende så systematiseret, velkontrolleret og velbeskrevet, at andre forskere kan gentage forsøget med nøjagtig samme resultat. Samtidig skal forskningen være generaliserbar og for at det opfyldes, er det en nødvendighed, at kunne undgå utilsigtet indflydelse fra eksperimentelle og eksterne faktorer (1998, s. 27, 79). I figur 2 på næste side illustreres hvorledes forskningstyper klassificeres ud fra Zacheriae. 16

18 Forskningstyper Teoretisk forskning Empirisk forskning Kvalitativ forskning Kvantitativ forskning Observations forskning Interventions forskning Eksperimentel Klinisk Figur 2: Klassificering af forskningstyper ifølge Zachariae Kilde: Zachariae 1998, s.18 Den kvantitative metode indenfor empirisk forskning, har vi valgt til pilotstudiet, idet den tager udgangspunkt i dataindsamling af observerbare fænomener omkring os. Den empiriske forskning er systematisk og bidrager til øget troværdighed af den opnåede viden (Zachariae 1998, s. 15). Denne form for dataindsamling egner sig bedst til at besvare problemformuleringen i vores projekt, idet vi søger svar på denne ud fra målinger, som vi foretager i forbindelse med scanning af fantomet. Disse målinger er ordinale og har en indbyrdes rækkefølge. Kvantitativ forskning søger hen imod det fælles og generelle ved et fænomen, og søger dermed væk fra det individuelle og unikke. Kvantitativ forskning og intervention er tæt forbundet og søger imod, at vurdere om en intervention er tilfældig eller ej (Zachariae 1998, s. 16). Den kvantitative metode i vores pilotstudie tager udgangspunkt i to interventioner. Denne metode kan sidestilles med Zachariaes interventions forskning. Interventionerne skal klarlægge en generel viden om, hvorvidt den medfører mindre stråledosis til patienten eller ej og om der optræder mere støj i billederne. Vores pilotstudie er et udviklingsprojekt som kan sidestilles med eksperimentel interventionsforskning, idet vi ønsker, at undersøge og måle om vores intervention, har en effekt. Det kendetegnende ved eksperimentel forskning er, at der kan måles eller undersøges en effekt af en påvirkning. Kvantitativ eksperimentel forskning foregår under så kontrollerede forhold som mulig. Det kan minde om et laboratoriestudie og 17

19 undersøgelsesdeltagerne oftest er raske og normale (Zachariae 1998, s. 17). Vores pilotstudie udføres netop under kontrollerede forhold, da vi anvender et fantom. Dette minder om et laboratoriestudie, hvor vi undgår påvirkning fra eller af patienten. 5.6 Pilotstudie Dette afsnit tager udgangspunkt i pilotstudiet og herunder også etiske overvejelser i afsnit I afsnit Præsentation og metodiske overvejelser for artiklernes anvendelse gennemgår vi, hvordan vi anvender artiklerne til opbygning af vores forsøgsprotokol. Vi opstiller, i afsnit Hypoteser, to hypoteser, som vi vil forsøge, at falsificere ved hjælp af hypotetisk deduktiv metode. I de efterfølgende tre afsnit 5.6.4, og vil vi på baggrund af hypoteserne, samt viden fra artiklerne, beskrive opbygningen af henholdsvis vores forsøgsprotokoller, forberedelse og materialer til pilotstudiet, samt pilotstudiets forløb Etiske overvejelser I forbindelse med valg af metode til indsamling af empiri, har vi haft nogle etiske overvejelser, som herunder omfatter, hvorvidt patienter skal involveres i studiet. Men da vi vil udføre sammenligningsscanninger med og uden bismutafdækning, mener vi ikke, at det er etisk forsvarligt, at scanne de samme patienter flere gange (Bekendtgørelse 975 af 16/12/1998, 60, 66 & 80), (Verdenslægeforeningen 2000). Ved at scanne et humanoidt fantom, kan vi få en ide om stråledosis og hermed opnås fordelen, at ingen patienter udsættes for unødvendig røntgenstråling (ibid. 65 & 80). Da der ikke findes studier, som har testet bismutafdækning på mammae på en 64 slice CT scanner med modulationsteknik, mener vi, at det er vigtigt først, at gennemføre et pilotstudie med et fantom, før patienterne scannes med bismutafdækning Præsentation og metodiske overvejelser for artiklernes anvendelse I dette metodiske afsnit vil vi beskrive, hvordan de tre artikler, som vi har fundet i Pub Med Medline, bidrager med hver deres del til vores bachelorprojekt. Forud for dette har vi foretaget en analyse af de enkelte artikler, som danner grundlag for dette afsnit (bilag 4-6). Artiklen Quantitative assessment of selective in-plane shielding and tissues in computed tomography through evaluation of absorbed dose and image quality af Geleijns J. et al. er publiceret i 2006 og udfører et fantomstudie. Geleijns anvender Monte Carlo metoden i deres fantomstudie med det formål, at beregne organdosis ud fra den opmålte huddosis i TLD tabletterne. Geleijns udfører en validering af Monte Carlo programmet på to uafhængige og forskellige metoder. Monte Carlo metoden er tilgængelig for os, om end i en anden udgave. Denne metode benyttes i Danmark på medicofysiske afdelinger med det formål, at udregne 18

20 stråledoser, når der udarbejdes nye protokoller. På baggrund heraf vælger vi, at anvende Monte Carlo beregninger på de forsøgsprotokoller, som vi senere vil anvende i vores pilotstudie. Derfor skal vi placere en TLD tablet på hudoverfladen for således, at kunne udføre disse beregninger. Geleijns konkluderer, at det er mere effektivt, at reducere stråledosis ved at regulere i mas produktet med 30 % end ved, at anvende bismutafdækning. Derfor vælger vi, at teste begge former for intervention. Eftersom forfatterne ikke tager udgangspunkt i den standardprotokol, der anvendes det pågældende undersøgelsessted, mener vi ikke, at resultaterne er sammenlignelige. I henhold hertil vælger vi, at teste begge interventioner, ud fra en standard thoraxprotokol for dermed, at opnå mere valide resultater. Der anvendes ikke modulationsteknik i Geleijns studie, til trods for at modulationsteknik er mere udbredt i dag. Derfor skal den standardprotokol vi ønsker, at anvende, benytte denne teknik. Geleijns vælger en kvantitativ tilgang til vurdering af billedkvaliteten, målt ud fra støj i blødt væv, idet der ikke tidligere er udført studier, som måler og vurderer billedkvaliteten på denne måde. Støjmålingerne udføres og beregnes af et matematisk laboratorium (bilag 4), hvilket ikke har været muligt for os, at gennemføre. Vi finder den kvantitative metode til vurdering af billedkvalitet i form af støj interessant men vælger, at udføre en lignende kvantitativ metode med udgangspunkt i en artikel af Hohl. Artiklen Radiation Dose Reduction to Breast and Thyroid During MDCT: Effectiveness of an In-Plane Bismuth Shield af Hohl, C. et al. er publiceret Hohl vurderer billedkvaliteten ud fra støjniveauet I billederne. Den kvantitative metode til måling af billedkvaliteten, beskrives meget fyldestgørende. Der placeres ROI s i 10 snit, to forskellige steder i lungeparenkymet, som angiver støjniveauet, der beregnes ud fra standard afvigelsen. Bedømmelsen af diagnostisk anvendelig billedkvalitet ud fra støjen, herunder ROI målinger, anvender vi i vores pilotstudie. Hohl anvender en 16 slice CT scanner uden modulationsteknik og nævner, at det ikke er hensigtsmæssigt, at scanne med denne teknik, idet generatoren vil holde fotontilgangen konstant, hvor bismutafdækning anvendes. Han nævner, at det er ud fra et teoretisk perspektiv, at dette vurderes samt, at der ikke foreligger undersøgelser, som har bevist dette. Det er yderligere et argument for, at vi vælger, at anvende modulationsteknik, idet vi har til hensigt, at teste dette sammen med bismutafdækning. Da vi har valgt, at udføre vores pilotstudie på en 64 slice CT scanner, vælger vi, at supplere med Hohls metode, hvor der anvendes fast ma, ligeledes på baggrund af manglende studier på en 64 slice CT scanner. Dette bidrager med endnu en metode til, at undersøge, hvordan stråledosis kan reduceres til mammae ved CT undersøgelser af thorax. 19

21 Hohl placerer 2 x 3 TLD tabletter på fantomet, 3 i hudoverfladen og 3 i kirtelvævet i mammae for, at opnå mere valide resultater uden, at gentage målingen. Derfor vurderer vi, at det er mere validt, at udføre 3 repetitioner med kun én tablet placeret på henholdsvis hudoverfladen og i kirtelvævet i mammae. Hohl foretager to interventioner, en med bismutafdækning samt en med både bismutafdækning og 1 cm skumgummilag. Skumgummilaget resulterer i en signifikant reduktion af støjen i hudoverfladen, men en begrænset forskel i støjen i kirtelvævet. Derfor vælger vi interventionen udelukkende med bismutafdækning, idet stråledosis til det følsomme kirtelvæv er mindre sammenlignet med anvendelsen af skumgummilaget. Støjreduktionen i hudoverfladen i mammae har mindre betydning for diagnosticeringen af thorax, idet støjniveauet i lungeparenkymet og mediastinum er vigtigst. På baggrund af Hohls konklusion, at bismutafdækningen kan reducere stråledosis med 1/3 uden, at forringe billedkvaliteten, benytter vi denne intervention. I Artiklen The Breast: In-plane X-ray Protection during Diagnostic Thoracic CT-Shielding with Bismuth Radioprotective Garments af Hopper, K. D. et al. som er publiceret i 1997, foretages der et fantomstudie, samt et studie på patienter. På baggrund af Hoppers studie på patienter, har vi gjort os nogle overvejelser omkring etik, som er uddybet i afsnittet Etiske overvejelser. Med udgangspunkt i ovenstående har vi valgt, at udføre et pilotstudie på et fantom. Til trods for at Hoppers artikel er fra 1997, mener vi, at der er tale om en pålidelig kilde, idet der er refereret til Hoppers studie i de øvrige artikler, som vi anvender. Hopper har inspireret os til en del af designet af vores pilotstudie, hvilket er på baggrund af hans kritik af studiet af Yilmaz, som kun foretager bismutafdækning af det ene mamma og det andet er uafdækket. Kritikken er ifølge Hopper, at røntgenstrålerne, der bidrager til billeddannelsen i det uafdækkede mamma vil blive svækket af afdækningen på det andet mamma og dermed ikke give valide målinger for det uafdækkede mamma. Det kan diskuteres, om Hopper udfører lignende målinger, idet han foretager scanninger med to forskellige tykkelser af bismutafdækning på henholdsvis det højre og venstre mamma. Det mener vi, vil give samme effekt, som hvis der kun anvendes bismutafdækning af det ene mamma, blot i mindre udbredt grad. Med udgangspunkt i ovenstående vælger vi, at scanne henholdsvis med og uden bismutafdækning, som vil dække begge mammae og have den samme tykkelse på begge sider. Hoppers præsentation af data inspirerer os, idet vi finder opstillingen meget overskuelig, hvilket danner grundlag for udarbejdelsen af en tabel til vores pilotstudie. Tabellen skitserer opstillede forsøgsprotokoller, samt hvilken intervention, der anvendes til hver scanning, som til dels er udarbejdet på baggrund af artiklerne se tabel 5 side 23. Vi opsummerer de vigtigste elementer i artiklerne i tabel 4 på næste side. 20

22 Tabel 4: Oversigt over artikler Studie Geleijns et al Hohl et al Hopper et al Design Kvantitativt Kvantitativt Blandet interventionsstudie interventionsstudie interventionsstudie Studie populationen Mandligt fantom, to bivoks mammaemoduler konstrueres Kvindeligt fantom med originale mammaemoduler Et vandfantom samt et Alderson fantom med c- skåls mammaemoduler anvendes 55 kvinder som er 18 år eller derover. Inklusions kriterium, at kvinden skal have begge mammae og være planlagt til CT af thorax Kvinder i den fertile alder ekskluderes ikke. Intervention 2 x Scan uden bismutafdækning (Bi), 1 x med mammaemodul, 1 x uden. 1x scan med Bi. 1x scan uden Bi 1x scan med Bi 1x scan med Bi og 1 cm tykt skumgummi Vandfantom scannes med Bi tykkelse 1, 2, 3 og 4. Efter patient forsøg scannes fantomet igen med forskellige parametervalg. Patientforsøg: 1. del Bi tykkelse 1 på højre mamma og 2 på venstre i samme scan (25 patienter). 2. del Bi tykkelse 3 højre mamma og tykkelse 4 venstre mamma i samme scan (10 patienter). 3. del scannes uden Bi (10 patienter). 4. del scannes med Bi tykkelse 4 både højre og venstre mamma (10 patienter). Stråledosismåling TLD tabletter i fantom samt Monte Carlo beregninger af stråledosis Der placeres tre TLD tabletter i to forskellige positioner (hud/mamma kirtelvæv) Fantomforsøg: 7 TLD tabletter placeres på hver mamma Patientforsøg: 7 TLD tabletter placeres på hvert mamma, yderligere to i 4. del patient forsøg hvor Bi tykkelse 4 anvendes. Stråledosis målinger er udelukkende huddosis. Billedkvalitet Kvantitativ vurdering af billedkvalitet MathLab ROI målinger Kvantitativ vurdering af billedkvalitet vha. ROI målinger Der foretages ikke vurdering af billedkvaliteten udover i vandfantomstudiet, hvor det forsøges at eliminere artefakter. Data analyse metode Korrellations- Studie T-test En-vejs ANOVA samt bonferroni metoden (type I fejl elimineres) Konklusioner Imod anvendelse af Bi Der skal ma med 30 % i stedet, da dette giver mindre støj Anbefaler anvendelse af Bi med 1 cm skumgummilag, da dette reducerer støjen fra 66,2 HU til 15,3 HU. Anvendelse af Bi giver Brugen af Bi påvirker ikke det diagnostiske CT billede, men reducerer mængden af den ioniserende stråling, som de overfladenære organer får. Stråledosis kan gennemsnitlig reduceres med 57 % stråledosisreduktion på 8,3 i effektiv dosis Evidens II, B II, B Ib, A Tabel 4: Artiklernes vigtigste elementer samt metodisk tilgang 21

23 5.6.3 Hypoteser Idet vores bachelorprojekt er et kvantitativt studie, og vi som tidligere nævnt anvender den hypotetisk deduktive metode, har vi udtænkt nedenstående hypoteser. Hypoteserne er udarbejdet på baggrund af udvalgt litteratur, heriblandt de tre førnævnte artikler. Hypoteserne er simplificeret i forsøg på, at eliminere overflødig kompleksitet i bachelorprojektet (Zachariae 1998, s. 48). Vi vil forsøge, at falsificere H 0 hypoteserne, idet høj kvalitet af videnskabeligt arbejde, ifølge Popper består i, at forsøge, at afvise en H 0 hypotese (Birkler 2005, s ). Hypotese for stråledosis i mammae: H 1 : Hvis forsøgsprotokollerne 1, 2, 3, 4, eller 5 anvendes, så vil der være forskel på stråledosis til mammae for de fem forsøgsprotokoller. H 0 : Der er ikke forskel på stråledosis til mammae, hvad enten forsøgsprotokol 1, 2, 3, 4 eller 5 anvendes. Hypotese for støj i billederne: Vi forventer, at der er forskel i støjniveauet imellem de fem forsøgsprotokoller, idet de tekniske parametre og interventionen varierer. Derfor kan vi opstille følgende hypotese og nulhypotese for støj i billederne. H 2 : Hvis forsøgsprotokol 1, 2, 3, 4 eller 5 anvendes, så er der forskel i støjniveauet og dermed billedkvaliteten. H 0 : Der er ikke forskel i støjniveauet og dermed billedkvaliteten, hvad enten forsøgsprotokol 1, 2, 3, 4 eller 5 anvendes Forsøgsprotokol Vi vil i afsnittet præsentere de enkelte forsøgsprotokoller (protokol 1-5) i en tabel således, at det er muligt, at danne sig et overblik over hvilke parametre der ændres, samt hvilken intervention, der anvendes. Vi anvender et humanoidt Alderson fantom til pilotstudiet, som udføres på sygehus X, eftersom de har en 64 slice CT scanner af typen GE Light Speed TM VCT64 med modulationsteknik. Vi tager udgangspunkt i sygehus X standard thoraxprotokol, der fungerer som dagligt arbejdsredskab og er godkendt mht. stråledosis og billedkvalitet af stedets fysiker samt radiologer. Til vores pilotstudie anvender vi endvidere udvalgte metoder 22

24 fra artiklerne, som kan ses i afsnit Præsentation og metodiske overvejelser for artiklernes anvendelse. Vi vælger, at scanne med modulationsteknik i protokol 1 og 2, som er med og uden bismutafdækning. I protokol 3 scannes med en reduktion i ma på ca. 30 %. Reduktionen på 30 % er beregnet ud fra 300 ma, hvilket er en gennemsnitlig anvendt ma i protokol 1. Protokol 4 og 5 scannes med fast ma med og uden bismutafdækning. De fem forsøgsprotokoller er skitseret i tabel 5 nedenfor. Tabel 5: Forsøgsprotokoller Protokol 1 Protokol 2 Protokol 3 Protokol 4 Protokol 5 Modulationsteknik Modulationsteknik Bismutafdækning 200 ma (Reduktion på 30 %) 300 ma 300 ma Bismutafdækning Tabel 5: Intervention og parameterindstilling for de fem forsøgsprotokoller Vi vil foretage testscanninger inden pilotstudiet udføres for således, at opfange mulige fejl og korrigere disse inden vi placerer TLD tabletter (bilag 7). Efter testscanningerne, scannes de fem udarbejdede protokoller. Hver protokol starter med to topogrammer. Til protokol nummer 2 skal bismutafdækningen, ifølge producentens vejledning (bilag 8) ikke anvendes, når topogrammerne udføres. Bismutafdækningen anvendes først til scanningen Forberedelse og materialer til pilotstudiet Alderson fantomet er mandligt, er 175 cm høj og vejer 73,5 kg. Vi skal anvende 17 skiver af fantomet for at dække thorax. Skiverne fra 7 til 23 fastspændes mellem to træplader med nylon skruer og møtrikker. De samles som en thoraxdel, der udgør vores fantom. Denne konstruktion har fysikerafdelingen fået speciallavet, som supplement til den originale holder til hele fantomet, som ses på billede 1 herunder. Billede 1: Humanoidt Alderson fantom fastspændt i stativ 23

25 Det mandlige fantom har monterbare mammaemoduler og svarer dermed til en stor kvinde og ikke en gennemsnits kvinde. Mammaemodulerne består af 3 skiver, der i alt vejer 453 gr. pr. mamma. Fantomet består af vævsækvivalent materiale og er opbygget af 2,5 cm tykke horisontale skiver, hvori der er huller med plads til placering af TLD tabletter. Hullerne er fyldt med vævsækvivalent materiale, som skubbes ud før placering af tabletterne. Hullerne ligger i et gitter på 3 x 3 cm. Figur 3: Skitser over placering af TLD tabletter i mammamodulets tre skiver. Fantomet placeres midt i det transverselle plan (x-plan) på lejet i scanneren. Scannerens leje er 64 cm bredt. Vi finder midten af lejet ved, at måle 32 cm ind på lejet, linien markerer vi. Vi finder midten af top- og bundpladen i den konstruktion, som fantomet er fastspændt i således, at vi kan placere fantomet præcist i midten af lejet. Fantomet er fastspændt, så midten af fantomet, svarer til midten af top- og bundpladen, se figur 3 herunder. Figur 4: De præcise mål af fantomets placering i stativ 24

26 Fantomet placeres med hovedet væk fra gantriet og scanretningen er craniocaudal. Lejehøjden er 162, som aflæses på scannerens gantry. Vi sætter et stykke tape på fantomet og markerer centreringen med en sort tusch. Der centreres på fantomets jugularis, svarende til mellemrummet mellem skive 10 og 11 på fantomet. Område fra lungeapex til og med diafragma scannes. Centrering markeres som ovenfor. Centreringerne udføres og markeres så de fem forsøgsprotokoller udføres med ens fantomopstilling. For at eliminere eventuelle fejlkilder i forbindelse med placering af fantomet, samt svingende rumtemperatur, har vi valgt, at udføre samtlige scanninger på én aften. Det vil få konsekvenser, såfremt noget går galt og vi ikke når, at foretage alle målinger, hvilket betyder, at vi skal starte forsøget forfra. Dermed vil vi ikke opfylde kravene om systematisk metode til god forskning (Zachariae 1998, s. 29). Til pilotstudiet anvender vi en bismutafdækning af mærket AttenuRad som distribueres i Danmark af Easy Med. Producenten hedder F&L Medical Products Co., Vandergrift, PA, USA. Bismutafdækningen består af et tyndt lag bismut 3,4 g * cm -2 eller 1 mm, hvilket er imprægneret med syntetisk gummi, som giver en blød hygiejnisk overflade. Hvert skjold der dækker mamma måler 20 x 25 cm. Bismutafdækningen ses herunder på billede 2. Billede 2: Bismutafdækning Vi anvender TLD tabletter af typen LiF-7, som har en måleusikkerhed på op til 2 % (Hranitzky et al. 2006, s. 486). TLD tabletterne er kalibreret af en fysiker, når vi modtager dem fra Statens Institut for Strålebeskyttelse (SIS). Vi skal anvende 45 tabletter, idet vi anvender 5 protokoller, som hver skal scannes tre gange, med tre tabletter i mamma hver gang. Vi har bestilt 50 tabletter, for at have lidt i reserve. Tabletterne har vi modtaget i plexiglasetuier, som flyttes fra etuierne til mammamodulet og retur vha. en vakuumpincet for, at undgå berøring, idet de ikke tåler fedt. Vi har udarbejdet et skema, hvor vi under pilotstudiet for hver enkelt scanning, kan notere batch nr., TLD tablet nr., parametervalg, CTDI 3 vol /DLP 4 samt placeringen af TLD i mamma (bilag 9). Aflæsning af TLD tabletterne udføres af en fysiker fra SIS, som ligeledes udfører Monte Carlo beregninger på målingerne, som udføres på 3 Indikerer gennemsnitlige stråledosis til patienten i et lokalt punkt i patienten, indenfor scanfeltet (Prokop et al. 2003, s. 132) 4 Mål for estimeret stråledosis, som gives til patienten ud fra længden af scanfeltet (Prokop et al. 2003, s. 134). 25

27 computersoftwaren PCXMC. TLD tabletternes aflæste værdier fra hudoverfladen af mamma er nødvendig for Monte Carlo beregningen, hvilket er årsagen til, at vi placerer en tablet på hudoverfladen. Resultaterne fra Monte Carlo beregningerne skal give os en idé om, den estimerede effektive dosis for hver af de fem forsøgsprotokoller, så vi dermed kan foretage en sammenligning imellem forsøgsprotokollerne. Endvidere vil vi sammenligne vores aflæste CTDI vol og DLP værdier med de anbefalede fra European Guidelines, som tidligere nævnt i afsnit Kvalitetsudvikling i bachelorprojektet Beskrivelse af pilotstudiets forløb På CT stuen skal scanneren først kalibreres. Superbrugeren på CT stuen på sygehus X udarbejder en protokol specielt tilpasset vores studie, baseret på deres egen standard thorax protokol. Den indeholder de samme parametre, med undtagelse af størrelsen på topogrammet, som tilpasses vores fantom. De nøjagtige parametre ses i bilag 10. Derudover er delay 5 og smart prep 6 fjernet, idet vi ikke scanner med kontrastindgivelse. Dernæst er det nemt for os, at slå modulationsteknikken til og fra, samt justere ma. Hensigten med den specielt designede protokol er, at mindske risikoen for fejl, som kan opstå, hvis vi ved alle vores scanninger manuelt skal rette i den eksisterende protokol. Fantomet lejres som beskrevet i afsnit Forberedelse og materialer til pilotstudiet, hvorefter vi foretager testscanninger med og uden bismutafdækning, inden vi udfører pilotstudiet (bilag 7). Det fører os frem til den endelige opstilling og positionering af henholdsvis fantom og bismutafdækning. Fantomet forbliver i samme lejring under alle scanningerne, idet vi kun afmonterer mammamodulet for at skifte TLD tabletter. Efter indstilling af scanneren til protokol 1, tages mammamodulet af fantomet. Mammamodulet består af tre skiver, som sammensættes af tre nylonpinde hvilket gør, at de kun kan sammensættes og monteres på fantomet ens hver gang. De tre skiver giver ligeledes mulighed for, at vi placerer TLD tabletterne i tre niveauer. Der er huller i hver skive, hvori det er muligt, at placere en TLD tablet. I hvert hul er der en pind, som er todelt. Fjernes den ene halvdel af pinden, er det muligt, at placere TLD tabletten i hullet således, at den enten ligger tættest på henholdsvis den første og yderste skive eller den tredje og inderste skive af mammamodulet. Den første TLD tablet placeres udvendigt på hudoverfladen i et etui fæstnet med tape. På tapen tegnes med tusch en cirkel svarende til etuiets størrelse således, at placeringen er den samme hver gang, idet tapen forbliver fæstnet i den ene side 5 Sekundvis forsinkelse, inden scanneren starter, anvendes når kontrast gives for at øge opladning i karrene. 6 Teknik som anvendes ved CT. ROI placeres i det kar, som ønskes undersøgt, ud fra denne scanningen times præcist til det tidspunkt, hvor kontrasten er fuld opladet i karret. 26

28 (billede 3). Den anden TLD tablet placeres i den midterste skive af mammamodulet, som svarer til midt i mammavævet. Vi fjerner halvdelen af pinden i det ønskede hul således, at TLD tabletten bliver placeret tættest på første og yderste skive i mammamodulet. Det valgte hul i midterste skive markeres med tape således, at vi placerer TLD tabletterne det samme sted hver gang (billede 4). Den tredje TLD tablet placeres i den inderste skive, som er placeret på thorax. Halvdelen af pinden i det udvalgte hul fjernes, således TLD tabletten er placeret i tredje skive ud mod den midterste skive af mammamodulet. For at få TLD tabletten, så tæt som muligt på thoraxvæggen, skubber vi den forblivende pind så langt ind mod thorax som muligt. Hullet markeres med tape som ovenfor (billede 5). TLD tabletterne er nummereret af fysikeren med tre forskellige batchnumre, med fortløbende nummerering fra 1-20 i hvert batch, dermed kan vi holde styr på, hvor de enkelte tabletter har været placeret i mammamodulet. Det giver os mulighed for senere, at vide hvilken stråledosis, der er i de forskellige væv i mamma samt thorax (bilag 9). Billede 3-5: Mammamodul samt placering af TLD tabletter i skiverne, som er markeret med tape og pile Scanningerne foretages ud fra forsøgsprotokollerne 1-5 i tabel 5 på side 23. De enkelte protokoller scannes 3 gange hver og der placeres nye TLD tabletter i mamma for hver repetition. I protokol 2 og 5 scannes med bismutafdækning. Denne bismutafdækning placeres fladt og udstrakt hen over mammae, hvilket betyder, at den ikke følger hudoverfladen ned imellem mammae. Kanten af det v-formede indhak på bismutafdækningen, som vender superiort ligger midt i skive 14 på fantomet. Vi finder midten af bismutafdækningen og placerer den i centreringslyset på scanneren, som også er i centrum af fantomet Beskrivelse af ROI måling I dette afsnit vil vi beskrive, hvorledes vi har udført ROI målingerne ud fra metoden i Hohls studie. Inden udførelsen af ROI målingerne er vi nødt til, at foretage nogle valg. Som vi 27

29 tidligere har beskrevet i afsnit Præsentation og metodiske overvejelser for artiklernes anvendelse, er det lungeparenkymet og mediastinum, som er af interesse, når der skal diagnosticeres ud fra en CT scanning af thorax. Ifølge billedkriterierne fra European Guidelines skal scanningen indeholde hele thoraxvæggen, thorakale aorta, vena cava, cor samt hele lungeparenkymet (ECRP 1997, s. 20). Det er ydermere vigtigt, at det væv, hvor ROI målingerne foretages, er så homogent, som muligt. Med udgangspunkt i ovenstående fakta vælger vi, at udføre vores ROI målinger i lungeparenkymet, da dette væv, er det mest homogene i forhold til mediastinum. På baggrund heraf foretages ROI målingerne for hver af de fem protokoller med lungerekontruktionsalgoritme ud fra standard thoraxprotokollen, der angiver snittykkelse, window width og window level (bilag 2). Endvidere vælger vi, at udføre ROI målingerne indenfor det felt på fantomet, hvor mammaemodulerne er påsat. Vi vælger, at placere to cirkulære ROI s i lungeparenkymet i højre lunge og de placeres henholdsvis perifert i lungeparenkymet opad thoraxvæggen anteriort, samt centralt i lungen. Begrundelsen for at placere ROI s, som beskrevet ovenfor er for, at kunne se støjens indvirkning på billedkvaliteten, i netop det område, som er af diagnostisk interesse. Scanningerne af fantomet medfører synlige huller i hvert snit (TLD tablet huller). For at undgå indflydelse fra de synlige huller, vælger vi, at placere vores ROI s udenfor disse, så de ikke får indflydelse på målingerne. Vi anvender en arbejdsstation med digital IBM 17 skærm med matrix 1280 x 1024 på sygehus X, som er godkendt til diagnosticering, idet den kan gengive lys- og kontrastforhold i et acceptabelt niveau til CT og MR scanninger. Scanningerne og rekonstruktionerne af fantomet bliver automatisk gemt i Picture Archiving and Communication System (PACS). Vi vil udføre ROI målingerne på 10 på hinanden følgende snit, men et fantom sammensat af skiver, medfører luft imellem skiverne, som forårsager forstyrrelser i billederne. Disse forstyrrelser i billederne, har vi forsøgt, at eliminere ved, at skrue fantomet hårdt sammen i det tilhørende stativ, se billede 1 side 23. Det er ikke muligt, at undgå luften imellem skiverne, derfor vælger vi, at lægge ROI s på 2 x 5 på hinanden følgende snit. Dette bevirker, at der er et slip imellem de snit vi undersøger, men de ligger stadig indenfor området af bismutafdækningen. ROI målingerne udføres i 1. repetition ved hver protokol. De første 5 snit har numrene 90 til og med 94. De næste 5 snit har numrene 101 til og med 105. Scanningerne af fantomet findes i PACS og vi kontrollerer, at de står i den rækkefølge, som de er udført i. Dette kontrolleres ud fra klokkeslettet for scanningerne. Vi finder frem til, at 28

30 protokol 4 ikke står i kronologisk rækkefølge. Dette noteres således, at alle ROI målinger placeres i den reelle 1. repetition (bilag 11). Vi har erfaret ud fra Hohls studie, at præcision er vigtig ved udførelsen af ROI målinger. Derfor placeres hver enkelt ROI på præcis samme sted i hvert snit. For at kunne placere hver enkelt ROI præcist imellem hullerne i fantomet, anvender vi fire af hullerne som fixpunkter. Vi tegner et kryds imellem fire af hullerne, i de to positioner henholdsvis perifert og centralt. Krydsene fungerer som centrum af ROI s, når disse placeres. Når de to ROI s er placeret, kan vi aflæse følgende værdier; minimum-, maksimum- og gennemsnitsværdi, samt standardafvigelse i HU (bilag 11). Vi anvender samme areal på 1,5 cm 2 til begge ROI s, hvilket svarer til en beregnet diameter på 1,69 cm. Se figur 5 herunder, som viser hvorledes ROI s er placeret. Figur 5: ROI 1 og ROI 2 s placering i Alderson fantomet. Processen med placering og aflæsning af ROI s, gentages for hver af de øvrige 9 snit, samt for de øvrige 4 protokoller. De aflæste tal skal senere anvendes til statistisk analyse af billedkvaliteten med hensyn til støj i bachelorprojektet. 5.7 Anvendt statistisk metode Inden vi indleder vores egentlige statistiske analyse, vurderer vi karakteren af vores data. Vi vurderer skalaniveau, samt om de indsamlede data er normalfordelte. Skalaniveauet for stråledosismålingerne samt ROI målingerne, vurderer vi til, at repræsentere intervalskalaniveau. Dette vurderes ud fra Zachariae, idet dataene kan rangordnes og antages, at have ensartede intervaller (1998, s. 128). 29

31 Det er muligt, at vurdere om dataene vi bearbejder er normalfordelte eller ej, ved hjælp af en Kolmogorof-Smirnov test eller en Wilks-Shapiro test (Zachariae 1998, s ). Vi vil dog ikke benytte os af disse teoretisk-matematiske overvejelser, idet det ikke er muligt, at anvende disse tests, da vores datamængde er lille. Vi er derfor nødt til, at antage, at tallene er normalfordelte. Vi vil beskrive den statistiske metode, som er meningsfuld, at anvende i vores bachelorprojekt. Ud fra den eksperimentelle situation i vores bachelorprojekt, hvor vi udfører et pilotstudie, som består af to dele henholdsvis vurdering af stråledosis og støj, så vil vi anvende en test, som kan tage de forskellige protokoller, placeringer og interventioner i betragtning. Derfor vil vi anvende en to-vejs ANOVA test, da vi har to uafhængige variable i form af stråledosis og støj for vores to dataindsamlinger. Det generelle signifikansniveau sætter vi til 5 %, hvilket svarer til en P-værdi på <0,05. En to-vejs ANOVA test skal falsificere vores opstillede H 0 hypoteser. Helt præcist beskriver to-vejs ANOVA testen sandsynligheden for, at protokollerne har samme middelværdi. Den kan dermed vise, om der er forskel på henholdsvis stråledosis og støj i de fem forsøgsprotokoller, men den kan ikke vise, hvilken forskel, der er imellem protokollerne 1-5. Endvidere kan to-vejs ANOVA testen ikke vise noget om forskellen på stråledosis i forhold til placeringerne af TLD tabletterne i mamma eller støj i forhold til ROI s placeringer. For at besvare vores problemformulering, er vi interesseret i, at vide, hvilke forskelle der er imellem de fem forsøgsprotokoller. Derfor finder vi det nødvendigt, at supplere vores analyse ved, at udføre beskrivende multiple sammenligninger (post hoc tests) ved at opstille konfidensintervaller 7 for vores data. Konfidensintervallerne kan forklare, hvilke forskelle der er imellem protokollerne. Konfidensintervallet angiver det interval omkring gennemsnittet, hvor den sande middelværdi for en stikprøve formodes at befinde sig (Syddansk Universitet 2007, s. 3). Vi sammenligner de opstillede konfidensintervaller for de fem forsøgsprotokoller, både for stråledosis og for støj. Det medfører, at vi udfører adskillige tests og for, at undgå massesignifikans i forbindelse hermed, reducerer vi signifikansniveauet med en faktor ti fra P<0,05 til P<0,005. Vi kan beregne konfidensintervaller ud fra en formel i Excel regneark, som ser således ud: CIL = SD N * t CIL = konfidensintervallet SD = standard afvigelsen N = antal repetitioner t = konstant afhænger af P-værdi, udregnes af Excel. 7 En anden måde, at give et numerisk udtryk for den usikkerhed hvormed et parameter estimat er behæftet 30

32 Hvis konfidensintervallerne ikke overlapper imellem de forskellige forsøgsprotokoller, så kan de anvendes, som statistisk bevis på, at der er forskel på de to protokoller som sammenlignes. 6.0 Præsentation og vurdering af data fra pilotstudiet Vi vil præsentere resultaterne fra vores pilotstudie i opstillet tabeller samt ud fra bilag. Derudover vil vi præsentere en dataanalyse ud fra førnævnte to-vejs ANOVA tests, hvor vi fremhæver resultater for stråledosis og støj i henholdsvis afsnit 6.1 Stråledosis og afsnit 6.2 ROI-Støj. Endvidere vil vi fremhæve de aflæste værdier for CTDI vol og DLP, samt resultaterne for den effektive dosis fra Monte Carlo beregningerne i afsnit 6.3 Beregnede værdier: CTDI vol & DLP og Monte Carlo. 6.1 Stråledosis Herunder ses stråledosis for de fem forsøgsprotokoller. Tabel 6: Stråledosis målt i mgy Protokol1 Protokol 2 Protokol 3 Protokol 4 Protokol 5 Hud 16,54 11,89 12,77 20,87 15,72 17,32 14,49 11,85 20,07 10,14 15,93 11,98 11,99 17,93 15,97 Midt i mamma 23,78 16,15 15,93 23,41 16,77 22,87 16,57 14,90 22,38 14,51 23,12 16,26 14,76 20,25 19,64 Thoraxvæg 23,50 18,83 13,47 23,83 18,10 24,89 17,89 16,03 24,08 16,64 27,38 19,60 16,27 23,955* 19,14 Tabel 6: Data fra stråledosismålingerne (* estimeret værdi) På baggrund af stråledosismålinger i tabel 6, har vi udført en to-vejs ANOVA test, som ses i bilag 12. For stråledosismålingerne for de tre forskellige placeringer af TLD tabletterne i mamma, observerer vi, at P-værdien er <0,05, hvilket betyder, at der er signifikant forskel i stråledosis målt i henholdsvis mammas hud, midt i mamma samt thoraxvæg. Testen viser, at der er forskel på stråledosis i de tre placeringer i mamma, men testen kan ikke vise hvilke forskelle der er imellem placeringerne. Ud fra de fem forsøgsprotokoller i dataanalysen for stråledosis, ser vi, at protokollernes P- værdi er <0,05, hvilket fortæller os, at der er signifikant forskel i stråledosis imellem de fem forsøgsprotokoller. Testen viser os, at der er forskel på stråledosis i de 5 forsøgsprotokoller, men testen viser ikke, hvilke forskel der er imellem hver enkelt forsøgsprotokol. 31

33 Da vores datamængde er lille, er variansen forholdsvis høj. Såfremt vi lavede flere målinger, ville variansen muligvis falde, hvilket vil betyde, at vi kan bestemme en mere præcis middelværdi, som gør det nemmere, at finde forskellene imellem protokollerne. Vi vil herunder præsentere en grafisk opstilling af vores konfidensintervaller for stråledosis i figur 6-8. for de tre placeringer i mamma. Konfidensintervallerne skal belyse, hvilke protokoller der er forskel på. Idet vi kun har foretaget tre repetitioner, kan dette også have en indflydelse på konfidensintervallernes udbredelse. Efter at have præsenteret dataene grafisk, vil vi kommentere på forskelle og ligheder, der skiller sig ud fra de fem anvendte forsøgsprotokoller. Konfidensintervaller for stråledosis i hud 30 Stråledosis (mgy) Protokolnummer Figur 6: Konfidensintervaller og middelværdier for stråledosis målt i huden For stråledosismålinger i huden af mamma (figur 6) for protokol 1 & 2 8 ser vi, at konfidensintervallerne er på grænsen til, at overlappe, men ved udregning ses der en forskel mellem protokol 1 s nedre interval og protokol 2 s øvre interval på 0,29 mgy. Derfor er forsøgsprotokollerne 1 & 2 signifikant forskellige. Der ses intet overlap i konfidensintervallerne imellem protokol 1 & 3. Vi kan sige ud fra konfidensintervallernes udbredelse i protokol 1 og 3, at den sande middelværdi med 99,5 % ligger indenfor det angivne interval. Sammenligner vi konfidensintervallerne i protokol 2 & 4, ser vi intet overlap. Intervallernes udbredelse er større end i protokol 1 og 3, hvilket viser, at det med mindre sikkerhed er den sande middelværdi, der ses i protokol 2 og 4. Protokol 3 & 4 overlapper ikke, her ses forskel i udbredelsen af konfidensintervallerne. Protokol 3 s konfidensinterval anser vi for, at være mere sand i forhold til den afbilledede middelværdi for protokol 4. 8 Ved sammenligning af protokoller anvendes & tegnet for, at overskueliggøre læsningen. 32

34 Konfidensintervaller for stråledosis i midt mamma 30 Stråledosis (mgy) Protokolnummer Figur 7: Konfidensintervaller og middelværdier for stråledosis målt i midten af mamma For stråledosismålinger i midten af mamma (figur 7) er der signifikant forskel imellem stråledosis i protokol 1 & 2 idet, at konfidensintervallerne ikke overlapper. Udbredelsen af konfidensintervallerne er meget lille i protokol 1 og 2, hvilket betyder, at vi er meget tæt på, at vise den sande middelværdi. Det samme gælder protokol 1 & 3. I protokol 1 & 5 ser vi intet overlap i konfidensintervallerne, men der er stor forskel i udbredelsen på disse, hvor det mindste interval ses i protokol 1. I protokol 2 & 4 findes der ikke overlap imellem konfidensintervallerne. Udbredelsen imellem disse er forskellig, hvor protokol 2 ses med det mindste interval. Sammenligner vi protokol 3 & 4 ses intet overlap i konfidensintervallerne, derimod er der stor forskel i udbredelsen af disse, hvor protokol 3 har det mindste interval. Konfidensintervaller for stråledosis i thoraxvæggen 30 Stråledosis (mgy) Protokolnummer Figur 8: Konfidensintervaller og middelværdier for stråledosis målt i thoraxvæggen For stråledosismålinger i thoraxvæggen (figur 8), har vi kun to målinger for protokol 4, hvilket skyldes, at en tablet gik itu under transporten til SIS. Derfor har vi været nødsaget til, at indsætte en estimeret middelværdi for tredje repetition, som er estimeret ud fra første og 33

35 anden repetitions stråledosismålinger. På baggrund heraf vælger vi, at tage forbehold for data fra protokol 4, når vi analyserer konfidensintervallerne for stråledosis i thoraxvæggen. Der er ikke overlap i konfidensintervallerne imellem protokol 1 & 2 og der er stor forskel i udbredelsen af disse, hvor protokol 2 ses med det mindste interval. Der er ikke overlap i konfidensintervallerne mellem protokol 1 & 3, hvor protokol 3 har det mindste interval. I protokol 1 & 5 ses ikke overlap og protokol 5 har den mindste udbredelse i konfidensintervallet. 6.2 ROI - Støj Herunder præsenteres standardafvigelserne i enheden HU i tabel 7 og 8 ud fra støjmålingerne i ROI 1 og ROI 2. Tabel 7: Standardafvigelsen i HU ROI 1 Snit nr. Protokol 1 Protokol 2 Protokol 3 Protokol 4 Protokol ,6 41,9 41,3 37,8 46, ,8 42,3 42,4 36,8 42, ,9 42,5 43,0 34,5 39, ,2 39,8 44,0 36,4 41, ,5 41,5 41,7 38,0 49, ,7 40,2 41,0 35,6 41, ,7 38,0 41,8 36,6 41, ,5 40,8 44,0 35,1 38, ,6 45,8 45,3 36,1 42, ,5 45,3 45,1 39,3 44,2 Tabel 7: Data for støjmålinger i ROI 1 Tabel 8: Standardafvigelsen i HU ROI 2 Snit nr. Protokol 1 Protokol 2 Protokol 3 Protokol 4 Protokol ,8 46,8 46,5 38,9 43, ,6 46,8 44,9 39,5 42, ,6 41,8 47,2 38,7 41, ,3 43,7 45,3 39,8 38, ,5 42,8 45,4 35,5 40, ,6 48,5 58,0 38,4 45, ,8 56,1 59,4 42,6 44, ,8 64,4 68,1 57,2 59, ,3 56,4 63,0 59,6 59, ,4 44,5 49,0 48,5 51,1 Tabel 8: Data for støjmålinger i ROI 2 Ser vi på forskellen i støjmålingerne imellem placeringerne af ROI 1 og ROI 2 i to-vejs ANOVA testen for støj (bilag 13), hvor P-værdien er <0,05, er der signifikant forskel i støjen imellem placeringerne af ROI 1 og ROI 2. Testen kan kun vise, at der er forskel i støjen på placeringen af de to ROI s, men ikke hvilke forskelle der er imellem dem. 34

36 Når vi ser på forskellene i støjmålingerne imellem protokollerne, ser vi, at P-værdien er <0,05, hvilket fortæller os, at der er signifikant forskel i støjen imellem de fem forsøgsprotokoller. Testen viser kun, at der er forskel i støjen imellem protokollerne 1-5, men ikke hvilke forskelle der er imellem de enkelte protokoller. Som tidligere nævnt i afsnit 4.2 Operationaliseringen af centrale begreber har vi anvendt værdierne for protokol 1 som referenceværdier i forhold til støjen i billedet. I tabel 7 ser vi, at ingen af værdierne for støj ligger indenfor referenceværdierne på nær protokol 4. For tabel 8 ser vi for de enkelte protokoller, at nogle af værdierne ligger indenfor referenceområdet, men alligevel ligger flere af værdierne, udenfor referenceområdet. Protokol 4 ligger indenfor referenceværdierne for samtlige ROI målinger. Vi vil herunder præsentere en grafisk opstilling af vores konfidensintervaller for ROI 1 og ROI 2 i figur 9 og 10. På baggrund heraf, er det muligt, at sige hvilke forskelle, der er på støjen imellem de fem protokoller, samt kommenterer på disse. Ligesom for dataene for stråledosis, vil en mindre varians medføre mere præcise middelværdier. Beregningerne af konfidensintervallerne er udført efter samme procedure som for stråledosis i afsnit 6.1. Idet vi kun har foretaget tre repetitioner, kan dette også have en indflydelse på konfidensintervallernes udbredelse. Såfremt konfidensintervallerne ikke overlapper de forskellige protokoller imellem, kan de anvendes som statistisk test. Konfidensintervallerne præsenteres grafisk herunder, efterfulgt af en kort analyse. Konfidensintervaller for støj i ROI støj (HU) Protokolnummer Figur 9: Konfidensintervaller og middelværdier for støj i ROI 1 35

37 For støjmålinger i ROI 1 (figur 9) ses intet overlap i konfidensintervaller mellem protokol 1 & 2, 1 & 3 samt 1 & 5. Dermed kan vi konkludere, at der er forskel på støjen i de protokoller. Desuden fortæller konfidensintervallerne, at det er den sande middelværdi, der er afbilledet. I protokol 2 & 4, 3 & 4 samt 4 & 5 ses intet overlap, hvilket også viser sande middelværdier, samt forklarer, at der er forskel i støjmålingerne. Ud fra konfidensintervallerne er det ikke muligt, at forklare om der er forskel mellem protokol 2, 3 og 5, idet intervallerne overlapper. Konfidensintervaller for støj i ROI Støj (HU) Protokolnummer Figur 10: Konfidensintervaller og middelværdier for støj i ROI 2 For støjmålingerne i ROI 2 (figur 10) kan vi ikke sige, om der er signifikant forskel imellem de fem protokoller, idet samtlige konfidensintervaller overlapper. Konfidensintervallernes udbredelse er større end i ROI 1, hvilket vil sige, at det ikke er helt så sande middelværdier, der er målt. 6.3 Beregnede værdier: CTDI vol & DLP og Monte Carlo Som nævnt i afsnit Kvalitetsudvikling i bachelorprojektet, har vi noteret CTDI vol og DLP for de tre repetitioner for hver forsøgsprotokol, som ses i bilag 9. Værdierne præsenteres i tabel 6. Vi vil kun fremhæve CTDI vol og DLP fra 1. repetition for hver forsøgsprotokol, idet værdierne for alle tre repetitioner næsten er identiske, hvilket skyldes, at værdierne er beregnede. 36

38 Tabel 6: CTDI vol & DLP Beregnede værdier Repetition 1 Protokol 1 Protokol 2 Protokol 3 Protokol 4 Protokol 5 CTDI vol / mgy 13,94 14,04 10,7 15,10 15,10 DLP / mgy * cm 502,88 505,66 363,09 543,73 544,63 Ud fra tabel 6 ser vi, at værdierne for protokol 1 & 2 næsten er ens til trods for, at der er anvendt bismutafdækning i protokol 2. Det samme gør sig gældende for protokol 4 & 5. Dette skyldes, at værdierne er estimerede ud fra CT scannerens parameterindstillinger og ikke tager hensyn til, at vi har placeret en bismutafdækning. Ydermere ser vi, at der er estimeret højere stråledosis i protokol 4 og 5 end i protokol 1 og 2, hvilket skyldes, at der er anvendt fast ma, altså en parameterændring. Protokol 3 skiller sig ud med den laveste stråledosis, dette skyldes ligeledes en parameterændring i form af reduktion i ma på 30 %. Fysikeren fra SIS har på baggrund af vores oplysninger om GE scannerens geometri, lejets placering samt beskrivelse af SFOV estimeret den effektive stråledosis for hver af vores forsøgsprotokoller, som ses i tabel 7. Tabel 7: Monte Carlo beregnede værdier af effektiv stråledosis Protokol 1 Protokol 2 Protokol 3 Protokol 4 Protokol 5 Dosis i msv 7,6 5,4 8,1 Det har ikke været muligt for fysikeren, at tage højde for bismutafdækningen, derfor er der ingen resultater for forsøgsprotokol 2 og 5. Dette skyldes, at den anvendte Monte Carlo software, desværre ikke kunne medregne laget af bismutafdækning. På baggrund af ovenstående kontaktede vi en anden fysiker, som vi fik anbefalet. Denne fysiker ville udarbejde et cylindrisk matematisk fantom af en kvinde, som samtidig kunne medregne bismutafdækningen. Desværre var det ikke muligt, at udarbejde dette indenfor vores givne tidsramme. Til trods herfor har vi valgt, at vedlægge informationer vedrørende metoden til estimering af den effektive stråledosis (bilag 14). Resultaterne for to-vejs ANOVA testene, samt konfidensintervallerne for både stråledosis og ROI målingerne i afsnittene 6.1 og 6.2 vil vi diskutere i forhold til artikler og faglitteratur i afsnit 7.0 Diskussion. Ligeledes skal vores aflæste CTDI vol og DLP værdier fra afsnit 6.3 anvendes i diskussionen i forhold til anbefalede værdier for stråledosis. De estimerede Monte Carlo værdier sammenholdes protokollerne imellem. 37

39 7.0 Diskussion Som nævnt ovenfor vil vi i dette afsnit, diskutere dataresultater fra pilotstudiet og de statistiske analyser i forhold til vores opstillede hypoteser og problemformulering. Derudover vil vi inddrage artikler, relevant faglitteratur, European Guidelines, samt lovmateriale. På baggrund af de præsenterede data i afsnit 6.0 Præsentation og vurdering af data fra pilotstudiet, har de opstillede konfidensintervaller for stråledosis vist, at der er forskel imellem protokollerne. Dermed har det været muligt for os, at falsificere vores H 0 hypotese for stråledosis. Da vi har falsificeret H 0 hypotesen for stråledosis, kan vi dermed udlede, at vores H 1 hypotese for stråledosis kan verificeres. Det vil sige, at der er forskel på stråledosis i vores fem forsøgsprotokoller. Dette leder os videre til, at fremhæve relevante resultater fra datapræsentationen. Vi vælger, at fremhæve de protokoller, hvor der samlet er signifikant forskel for de tre forskellige placeringer af TLD tabletter. Konfidensintervallerne viste os med 99,5 % sikkerhed, at det er de sande middelværdier, vi har målt samt, at der er signifikant forskel i stråledosis for protokollerne 1 & 2, 1 & 3 samt 3 & 4 både i huden, midten af mamma og thoraxvæggen. I protokol 4 i forhold til thoraxvæggen, tog vi et forbehold på baggrund af, at middelværdien for stråledosis er estimeret. Dataene viste dermed forskel i stråledosis imellem protokol 1 & 2, hvor der blev anvendt bismutafdækning sammen med modulationsteknik, samt når bismutafdækningen ikke blev anvendt med denne teknik. Desuden var der også markant forskel imellem protokol 1 & 3, hvor der blev anvendt modulationsteknik uden bismutafdækning og en reduktion på 30 % i ma til en fast ma på 200. Vi erfarede ligeledes en signifikant forskel i stråledosis imellem protokol 3 & 4, hvor vi anvendte reduktion på 30 % i ma til en fast ma på 200 og en fast ma på 300, begge protokoller uden bismutafdækning. Når vi betragter middelværdierne for stråledosis i protokol 1 & 2, ses det, at vi har opnået en besparelse i stråledosis på 25,5 % fra 21,7 mgy, når der anvendes bismutafdækning og modulationsteknik, i forhold til 15,96 mgy, når der anvendes modulationsteknik uden bismutafdækning. Dette stemmer ikke overens med Hohl, som siger, at stråledosis kan reduceres med en tredje del, når der anvendes bismutafdækning, mens vores resultat nærmere viste en reduktion på en fjerde del. Vi mener ligeledes, at det er interessant, at se på stråledosisbesparelsen, som vi opnåede imellem protokol 1 & 3. Den udgør en besparelse 34,5 % når der reduceres med 30 % i ma 38

40 frem for modulationsteknik uden bismutafdækning. Dette er interessant, idet Geleijns mener, at en reduktion på 30 % i ma teoretisk set, kan give samme stråledosisbesparelse, som ved anvendelse af bismutafdækning. Ifølge Kalender er der et lineært forhold imellem stråledosis og mas produktet, hvilket vil sige at, reduceres der i mas med en andel, vil stråledosis tilsvarende reduceres (2005, s ). Dette fremhæver Prokop med en tilsvarende forklaring om, at stråledosis er proportional med mas produktet (2003, s.144). Det er muligt ud fra ovenstående faglitteratur, at bekræfte, at der er en besparelse i stråledosis, når der reduceres i ma. Dette har vores data fra protokol 3 og 4 bekræftet, hvor vi så en stråledosisbesparelse på 35 %, når vi anvendte 200 ma frem for 300 ma. Idet protokol 4 i forhold til stråledosis i thoraxvæggen er estimeret, kunne resultatet være faldet anderledes ud. Prokop nævner i forbindelse med beskrivelse af stråledosis til patienter, at der ligeledes er en sammenhæng imellem støj og reduktion i mas. Reduktion i mas produktet, vil kun kunne udføres til en vis grænse, idet en for stor reduktion i mas vil medføre, at elektronisk støj dominerer billedkvaliteten (2003, s. 144). Vedrørende støjens sammenhæng med mas produktet, beskriver Kalender, at såfremt der reduceres i mas produktet med en faktor to, så reduceres stråledosis med samme rate, men støjen øges med en faktor på 2, som er svarende til ca. 41 % (2005, s. 169). Vores H 0 hypotese siger, at der ikke er forskel i støjniveauet imellem de fem forsøgsprotokoller. Vores ROI 1 målinger viser, at der er forskel imellem forsøgsprotokollerne, hvilket resulterer i, at vi kan falsificere H 0 hypotesen for støj i ROI 1. Anderledes forholder det sig for støjniveauet i billederne i ROI 2, hvor det ikke er muligt, at konkludere på resultaterne, idet konfidensintervaller overlapper for alle fem forsøgsprotokoller. Dette betyder, at den statistiske test ikke kan anvendes i dette tilfælde. Idet vi har falsificeret H 0 hypotesen for støj i ROI 1, kan vi verificere H 2 hypotesen herfor. Dermed har vi bekræftet, at der var forskel i støjniveauet imellem forsøgsprotokollerne, som vi forventede i forhold til ROI 1. Vi vil på baggrund af dette fremhæve relevante resultater fra datapræsentationen vedrørende støj. Vi fremhæver signifikante forskelle i støjniveauet i de samme protokoller som for stråledosis, der blev analyseret tidligere i dette afsnit. Konfidensintervallerne viste os, at det med 99,5 % sikkerhed er de sande middelværdier vi har fundet frem til og at der er signifikant forskel i støjniveauet i ROI 1 dataene, for 39

41 protokollerne 1 & 2, 1 & 3 og 3 & 4. I protokol 2 hvor vi anvendte modulationsteknik samt bismutafdækning, fandt vi, at støjniveauet steg med 18,8 % i forhold til protokol 1, hvor der ikke blev anvendt bismutafdækning. I protokol 3 hvor der blev reduceret med 30 % i ma, er støjniveauet 22 % højere end når der blev anvendt modulationsteknik. Sammenlignes protokol 3 endvidere med protokol 4, hvor der blev anvendt fast ma uden bismutafdækning, var støjniveauet 14,8 % lavere i sidstnævnte. Vi har kun delvist falsificeret vores H 0 hypotese for støj, hvilket skyldes, at konfidensintervallerne for ROI 2 overlapper for samtlige forsøgsprotokoller. Derfor vil vi ikke kunne anvende dataene fra den statistiske test i ROI 2 og vi kan dermed ikke konkludere på forskelle eller sammenhænge i støjniveauet imellem de fem forsøgsprotokoller for ROI 2. Vi har erfaret i løbet af bachelorprojektet, at der er en bias i forbindelse med selektionen af ROI målingerne. Årsagen er, at støjmålingerne ikke er udført på alle tre repetitioner, som i stråledosismålingerne. Dette påvirker målingernes interne validitet, hvilket betyder, at de resultater vi kom frem til, ikke viste de faktiske forhold i støjniveauet. Havde vi udført målingerne for alle tre repetitioner, kunne vi have opnået en større præcision. Derved kunne datamængden for både ROI 1 og ROI 2 være anvendt som statistisk bevis. Geleijns mener, at det teoretisk er muligt, at kombinere modulationsteknik og bismutafdækning og at anvendelsen af disse, vil udarte sig i en bedre balance imellem billedkvaliteten og stråledosis. Dette begrunder han med, at han i sit studie finder ud af, at bismutafdækningen når røntgenrøret står posteriort for denne, får en negativ effekt for patienten, som ikke er blevet opdaget i tidligere studier. I den posteriore position ændres transmissionsprofilen for de røntgenstråler, der skal igennem patienten for at ramme detektorerne. Ændringen sker, da røntgenstrålerne svækkes af bismutafdækningen, hvilket således resulterer i et dårligere signal samt mere støjfyldt billede. Han gør opmærksom på, at modulationsteknik og bismutafdækning ikke er testet, idet teknikken er relativ ny (2006, s ). Dette bekræftes yderligere af, at vi ikke kunne finde studier omhandlende emnet. Hohl forholder sig anderledes kritisk til kombinationen af bismutafdækning og modulationsteknik, idet han mener, at teorien er modstridende i forhold til, at spare stråledosis. Hohl siger, at der kan være potentielle begrænsninger ved CT scanning med modulationsteknik på grund af, at generatoren vil holde fotontilgangen konstant, der hvor den direkte røntgenstråle rammer bismutafdækningen, som dækker for detektorerne, når røntgenrøret står posteriort for patienten (2007, s ). 40

42 Vi har ikke kunnet finde faglitteratur, som beskriver emnet bismutafdækning ved anvendelsen af modulationsteknik. Derfor er vi nødt til, at tage udgangspunkt i faglitteratur omhandlende modulationsteknik alene. Prokop mener, at modulationsteknik er positivt for patienten, idet modulationsteknikken udnytter det faktum, at betragtes patienten anterior posteriort, så er patienten bredere i dette plan, end i det laterale plan, fra sternum til columna. Dette medfører, at der vil være større attenuation 9, når røret står i en lateral position for patienten, hvor røret i resten af projektionerne vil resultere i relativ lille attenuation. Dette giver mulighed for støjreduktion og dermed forbedret billedkvalitet. Når stråledosis øges i de laterale projektioner og sænkes i de anteriore posteriore projektioner, vil den effektive stråledosis ligeledes blive reduceret (2003, s. 141) Kalender har ligeledes dette synspunkt, men tilføjer, at der er forskel på hvordan modulationsteknikken anvendes i forhold til scannerens fabrikat (2005, s ). Producenten af bismutafdækningen anbefaler, at bismutafdækningen ikke anvendes til topogrammerne, men anvendes til scanningen. Dette skyldes, at formålet med anvendelsen af bismutafdækningen, dermed ikke ville kunne opnås, idet anvendelse af bismutafdækningen til topogrammerne, ville tilføre patienten øget stråledosis. Producentens instruktion ses i bilag 8. Idet der som tidligere nævnt ikke findes faglitteratur, som beskriver effekten, samt anvendelsen af bismutafdækningen, antager vi, at producentens instruktioner er korrekte, da vi er enige i de antagelser som denne instruktion foreskriver. Instruktionen angiver, at formålet med ikke, at anvende bismutafdækningen til topogrammerne er, at snyde CT teknikken således, at der opnås en reduktion i stråledosis til mammae. Vi har ikke testet hvorvidt instruktionen er korrekt, da dette ikke har været fokus for vores bachelorprojekt. Vi har set på aspekterne CTDI vol og DLP, da disse værdier ifølge Prokop kan anvendes til, at sammenligne forskellige protokoller også på tværs af scannertyper (2003, s. 134). Vi har anvendt de noterede CTDI vol og DLP fra pilotstudiet (bilag 9) til, at sammenholde vores forsøgsprotokoller, herunder også standard thoraxprotokollen fra sygehus X for, at vurdere om de overholder niveauet for stråledosis, som er anbefalet af European Guidelines. Ses der på værdierne for henholdsvis CTDI vol og DLP i bilag 9, viste de, at niveauet for stråledosis var overholdt. De noterede CTDI vol værdier var 50 % under det anbefalede niveau for stråledosis og DLP skulle være under 650 mgy * cm, hvor de noterede ligger mellem 361,88 mgy * cm og 544,63 mgy * cm. I forhold til vores pilotstudie, kan vi ikke sammenligne CTDI vol og DLP protokollerne imellem, idet der ikke tages højde for bismutafdækningen i protokol 2 og 5. 9 Strålesvækkelse 41

43 Desuden er størrelse af den enkelte patient ikke taget i betragtning, når vi ser på begreberne CTDI vol og DLP. Analyseres dataene fra Monte Carlo beregningerne, var protokol 3, hvor der var reduceret i ma med 30 %, den mest stråledosisbesparende. Protokol 3 viste en effektiv stråledosis på 5,4 msv og protokol 1, hvor der blev anvendt modulationsteknik uden bismutafdækning, viste en effektiv stråledosis på 7,6 msv. Den højeste effektive stråledosis var i protokol 4, hvor der blev scannet med 300 ma uden bismutafdækning, som gav en effektiv stråledosis på 8,1 msv. På trods af, at protokol 3 viste den laveste effektive stråledosis, så lå støjniveauet for denne udenfor de fastsatte referenceværdier for støj. Selvom vi ikke fik den estimerede effektive stråledosis for protokol 2, så kunne vi stadig se, at værdierne for støjen i ROI 1 og ROI 2 ligeledes lå udenfor referenceværdierne. Vi har erfaret, at vi ikke umiddelbart anvender protokol 4 og 5 til, at besvare vores problemformulering direkte, idet vi kun søger svar på stråledosis og støj ved anvendelse af modulationsteknik og bismutafdækning samt reduktion af ma. Derimod kan protokol 4 og 5 styrke vores statistiske resultater, idet de kan anvendes som proof of concept 10, hvilket er et argument for, at forsøget virker, idet vi har anvendt en metode, som andre tidligere har testet. Idet der accepteres en afvigelse på + 10 % i ma (Carlton & Adler 2001, s. 441) er vi nødt til, at acceptere, at de aflæste værdier for vores TLD tabletter, kunne have en afvigelse på baggrund af ovenstående. Desuden har TLD tabletterne en måleusikkerhed på op til 2 % (Hranitzky et al. 2006, s. 486). 8.0 Konklusion Ud fra vores problemformulering kan vi konkludere, at vi med vores pilotstudie har vist, at stråledosis kan reduceres ved både, at anvende bismutafdækning og reduktion i ma men, at begge interventioner har forbehold i forhold til støjniveauet i billederne. Ud fra vores pilotstudie, finder vi en stråledosisbesparelse på 26 %, når der anvendes modulationsteknik med bismutafdækning og en besparelse på 34,5 %, når der reduceres 30 % i ma. Vores resultat viser, at det er muligt, at opnå større besparelse ved, at anvende en protokol med reduktion i ma. Det har ikke vist sig muligt, at holde støjen i billederne indenfor 9. At realiserer en bestemt metode, teori eller idé og demonstrere/verificere dets anvendelighed på en brugbar måde (Wikipedia leksikon). 42

44 referenceværdierne ud fra protokol 1, når bismutafdækningen anvendes, som producenten påstår. Det samme er gældende når der reduceres i ma. Vi kan bekræfte Prokop og Kalenders teori omkring støj i billedet, idet vi i pilotstudiet finder, at støjniveauet stiger, når ma reduceres. Desuden kan vi ud fra vores kvantitative vurdering af støjen i billederne se, at støjen øges, når bismutafdækning anvendes. Vi kan konkludere, at det er mere fordelagtigt, at anvende bismutafdækning frem for, at reducere ma med 30 %, idet der er 3,2 % mindre støj i billederne ved anvendelse af bismutafdækning. Ud fra vores teoretiske viden samt med udgangspunkt i pilotstudiets resultater, kan vi konkludere, at fordelen ved, at anvende bismutafdækning frem for reduktion i ma er, at støjen i billedet kun påvirker billedkvaliteten i anatomien under bismutafdækningen, hvorimod reduktionen i ma vil påvirke støjen i billedet og dermed billedkvaliteten i hele scannings området. CTDI vol og DLP værdier for forsøgsprotokol 1-5 herunder også sygehus X s standard thoraxprotokol overholder det anbefalede niveau for stråledosis i henhold til European Guidelines. Det skal bemærkes, at CTDI vol og DLP funktionen ikke tager højde for, om der anvendes bismutafdækning som nævnt i diskussionen. Desuden tager CTDI vol og DLP funktionen heller ikke højde for patientens kropsbygning. De effektive stråledoser fra Monte Carlo beregningerne viser, at der med fordel kan reduceres i ma og dermed opnås en besparelse i stråledosis. Betragtes støjen i billedet i denne sammenhæng, er det en fordel, at anvende protokol 1. Eftersom støjniveauet i protokol 3 ikke ligger indenfor protokol 1 s referenceværdier, kan denne ikke accepteres. Vi kan desværre ikke drage en konklusion på alle protokollerne, idet vi ikke har en estimeret effektiv stråledosis for protokol 2 og 5, hvor der er anvendt bismutafdækning til sammenligning. Vi er blevet opmærksomme på en bias vedrørende problematikken omkring den acceptable afvigelse i rørstrømmen på + 10 %. På baggrund af resultaterne af vores stråledosismålinger samt teorien omkring dette kvalitetsaspekt, kan vi konkludere, at uanset antal af repetitioner af målinger, så vil der altid forekomme et udsving i målingsresultaterne svarende til ovennævnte procentsats. Måleusikkerheden der er forbundet med TLD tabletterne, ligger på få procent, derfor er denne metode meget præcis. Vi opdagede yderligere en bias. Idet vores fantom er svarende til en gennemsnitlig mand med monterbare mammamoduler er det ikke muligt, at sammenligne vores fantom med et kvindeligt fantom, idet de ikke er anatomiske identiske. Derfor svarede vores resultater til en stor kvinde. Monte Carlo beregningerne er foretaget på et matematisk fantom, som svarer til 43

45 en gennemsnitskvinde, hvilket får den konsekvens for vores resultater, at stråledosis reelt er estimeret for lavt i forhold til vores store kvinde. Vi har tidligere nævnt en problematik i forhold til de sammensatte skiver af fantomet i form af luft imellem skiverne, hvilket vi har betragtet som en bias. Vi har forsøgt, at undgå indflydelse fra luften imellem skiverne således, at det ikke påvirkede aflæsningen af ROI målingerne. Havde vi anvendt et plexiglas fantom, kunne denne bias have været undgået. 9.0 Perspektivering Idet antallet af CT scanninger er stærkt stigende, er det essentielt, at fokusere på strålebeskyttelse indenfor modaliteten MSCT, idet strålebelastningen er høj for denne undersøgelsestype. Sammenholdes dette med, at incidensen for mammacancer ligeledes er stigende, samt det nye kendskab til den øgede vævsvægtningsfaktor på 0,12 w T hvilket er mere end det dobbelte i forhold til tidligere, understreger dette yderligere vigtigheden af strålebeskyttende tiltag indenfor området. På baggrund af vores diskussion og konklusion, er vi kommet frem til, at der bør foretages yderligere studier, dels et supplerende pilotstudie, hvor metoden tilpasses således, at de bias som vi er stødt på kan undgås. Endvidere vurderer vi, at det vil være hensigtsmæssigt, at tilføje studiet en anden videnskabelig vinkel ved, at udføre en kvalitativ vurdering af billedkvaliteten. Det er vigtigt, at udføre et kvalitativt pilotstudie med fokus på billedkvaliteten, hvor aspekterne, spatial opløselighed, kontrastopløselighed og artefakter også vurderes inden patienter inddrages i et studie. Idet datamængden, som vi har arbejdet med, er sparsom, kan vi ikke danne grundlag for, at resultaterne overføres direkte til praksis, der bør foretages supplerende studier inden en evt. implementering af bismutafdækning kan finde sted. Ved vurdering af støjniveauet er det vigtigt, at være opmærksom på, at sygehus X anvender Noice Index 33 (SD), hvilket muligvis er indstillet anderledes på andre scannere og sygehuse. Kvalitetssikringen indenfor stråledosis er afhængig af, at radiografer i praksis arbejder samvittighedsfuldt og er med til, at bevare en kontinuerlig udvikling og fastholdelse af en høj kvalitet indenfor fagområdet. Radiografer inddrages i udviklingen af nye protokoller, samt erhvervelse af nyt udstyr, hvor hovedfokus er, at minimere stråledosis mest muligt til patienten uden, at give afkald på diagnostisk anvendelig billedkvalitet. De estimerede CTDI vol og DLP værdier kan med fordel anvendes af radiografer, som ønsker, at udføre lignende 44

46 studier hvor en sammenligning af stråledosis på tværs af scannertyper og scanningsprotokoller er mulig. 45

47 10.0 Referenceliste Bøger Birkler, J 2005, Videnskabsteori: en grundbog. Munksgaard, København. Bushberg, J T et al. 2002, The essential physics of medical imaging. 2.udg. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia. Bushong, S C 1997, Radiologic science for technologists Physics, Biology, and Protection. 6.udg. Mosby, St. Louis. Carlton, R R & Adler, A M 2001, Principles of Radiographic Imaging An Art and a Science. 3.udg. Delmar, New York. Cullinan, A & Cullinan, J 1994, Producing Quality Radiographs. 2.udg. J.B. Lippincott Company, Philadelphia. Kalender, W A 2005, Computed Tomography - Fundementals, System Technology, Image Quality, Applications. 2.udg. Publicis Corporale Publishing, Erlangen Kjærgaard, J et al. 2004, Kvalitetsudvikling i sundhedsvæsenet: En lærebog. 2.udg. Munksgaard, København. Prokop, M et al. 2003, Spiral and Multislice Computed Tomography of the Body. Stuttgart. Thieme. Zachariae, B 1998, Det vellykkede eksperiment. Udg.1. Munksgaard, København. Artikler Geleijns, J. et al. 2006, Quantitative assessment of selective in-plane shielding of tissues in computed tomography through evaluation of absorbed dose and image quality European Radiology, Vol. 16, s Henriksen, L & Høgh, K 2002, Scanning dræber 50 om året, Radiografen, nr. 7 Juli. 46

48 Hohl, C et al Radiation Dose Reduction to Breast an Thyroid During MDCT Effectiveness of an In-Plane Bismuth Shield, Acta Radiologica, Vol. 47, s Hopper, K D et al. 1997, The Breast: In plane X-ray protection during Diagnostic Thoracic CT-Shielding with Bismuth Radioprotective Garments, Radiology, Vol. 205, s Hranitzky, C et al. 2006, DETERMINATION OG LiF: Mg, Ti AND LiF: Mg, CuP TL WFFIWNCY FOR X-RAYS AND THEIR APPLICATION TO MONTE CARLO SIMULATIONS OF DOSIMETRY RESPONSE, Radiation Protection Dosimetry, Vol. 119, s International Commission on Radiological Protection 2007, Assessing Dose of the Representative Person for the Purpose of Radiation Protection of the Public and the Optimisation of Radiological Protection, ICRP Publikation, Vol. 101, artikel 12, s Lovmateriale Statens Institut for Strålebeskyttelse 2006, Bekendtgørelse om dosisgrænser for ioniserende stråling. BEK nr. 823 af 31/10/1997. Sundhedsstyrelsen 1998, Bekendtgørelse om medicinsk røntgenanlæg til undersøgelse af patienter. BEK nr.975 af 16/12/1998. Undervisningsministeriet 2006, Bekendtgørelse om radiografuddannelsen, BEK nr. 792 af 11/07/2006. Lokaliseret på Elektroniske referencer fra internettet Dansk Selskab for Kvalitet i Sundhedssektoren (DSKS), januar Sundhedsvæsenets kvalitetsbegreber og -definitioner. Lokaliseret på / kvalitetsbegreber_rapport_januar2003.pdf European Commission of Radiation Protection 1997, European Guidelines on Quality criteria for computed tomography. Lokaliseret på 47

49 F & L medical products 2008, Breast shields. Wandergrift, PA, U.S.A. Lokaliseret på Holm, L E 2006, World Nuclear Association Annual Symposium The 2006 recommendations of the International Commission on Radiological Protection. Lokaliseret på Karstoft, J 2005, Bilag til Kræftplan II- Bilag 8.3.A Diagnostisk udredning på sygehus radiologi. København. Lokaliseret på g_paa_sygehus_radiologi.pdf Lewis, M et al.2005, Radiation dose issues in multi-slice CT scanning. UK s national CT evaluation centre, impact scan, update no. 3. London. Lokaliseret på Syddansk Universitet 2007, Undervisningsmateriale, Lokaliseret på Std_afvigelse_varians_og_konfidensinterval.pdf Sundhedsstyrelsen 2005, Cancerregistret 2003 (foreløbig opgørelse), Lokaliseret på Sundhedsstyrelsen 2005, Kræftplan II Sundhedsstyrelsens anbefalinger til forbedringer af indsatsen på kræftområdet. 1.version. København. Lokaliseret på Sundhedsstyrelsen 2004, Styring af doser ved Computer Tomografi (CT). Lokaliseret på Verdenslægeforeningen 2000, Helsinki Deklarationen. Verdenslægeforeningen, Edinburgh. Lokaliseret på G_ETIK/ETIK/WMA_DEKLARATIONER/HELSINKI_DEKLARATIONEN Wikipedia the free encyclopedia 2007, Leksikon. Lokaliseret på 48

50 Referering ifølge Harvard 49

51 11.0 Bilagsliste 1. Mail fra sygehus X vedr. noise index 2. Standard thoraxprotokol sygehus X 3. Brainstorm 4. Artikelanalyse af Geleijns 5. Artikelanalyse af Hohl 6. Artikelanalyse af Hopper 7. Tests pilotstudie 8. Easy Med 9. Skema pilotforsøg TLD tabletternes placering, samt CTDI vol og DPL 10. Protokol udarbejdet til pilotstudiet 11. Aflæste ROI værdier målt i HU 12. To-vejs ANOVA test for stråledosis 13. To-vejs ANOVA test for støj 14. MIRD fantom 50