En alternativ metode til raster ved røntgen af thorax til børn i alderen 10-15år?

AIR GAP En alternativ metode til raster ved røntgen af thorax til børn i alderen 10-15år? DITTE BORK VOSS & LINE LITTAU METHMANN UNIVERSITY COLLEGE LILLEBÆLT, RADIOGRAFUDDANNELSEN BACHELOROPGAVE, MODUL 14, RAD511 VEJLEDER: UFFE LINDBERG WEWER JAKOBSEN 02.01.2015 ANSLAG INKL. MELLEMRUM: 79.429 DENNE OPGAVE - ELLER DELE HERAF MÅ KUN OFFENTLIGGØRES MED FORFATTERNES TILLADELSE JF. BEKENDTGØRELSE AF LOV OM OPHAVSRET NR. 202 AF 27.02.2010

Abstrakt Titel: Air En alternativ metode til raster ved røntgen af thorax til børn i alderen 10-15år? Resumé: Ifølge bekendtgørelse 975 78 stk.2 skal det så vidt muligt undgås at bruge raster til undersøgelser af børn, dog bliver dette alligevel anvendt for at opnå en tilfredsstillende billedkvalitet, som kan bruges diagnostisk. Ifølge teorien, er det muligt at anvende air som eksternt filter til at fjerne spredt stråling ligesom et raster, men spørgsmålet er om billedkvaliteten kan opretholdes og hvordan dosis forholder sig til air? Formålet med denne opgave er derfor at undersøge, om det er muligt at anvende air, i stedet for raster, til røntgenundersøgelse af børn i alderen 10-15år, samtidig med at billedkvaliteten opretholdes og der opnås en dosisbesparelse. Desuden undersøges det, hvor meget dosis stiger, for hver cm air. Metode: For at undersøge om det er muligt at anvende air for at spare dosis samtidig med at billedkvaliteten opretholdes, udføres et eksperimentelt forsøg. Forsøget udføres på fantomer, som er opbygget af et CDRAD fantom og plexiglas. Tykkelsen på fantomerne er udregnet, så mængden af plexiglas absorberer og svækker røntgenstrålerne på tilnærmelsesvis samme måde som et thorax bestående af muskelvæv, på en 10-, 12- og 15årig. Indgangsdosis bliver målt i µgy, og gentages 10 gange på hvert fantom, uden raster, med 8:1 raster og med air afstande fra 5cm til 40cm. Desuden foretages der eksponeringer uden dosismåler. Disse billeder bruges til vurdering af den tekniske billedkvalitet, som vurderes objektivt af CDRAD-analyzer og fremstilles i en IQF-værdi. Konklusion: Resultaterne fra forsøget viser at, det er muligt at opretholde den samme høje IQF-værdi, som ved raster, samtidig med at der spares dosis, ved at anvende 30cm air ved en 10- og 12årig, og ved at anvende 25cm air, ved en 15 årig. Det kan derfor, ud fra forsøgets resultater, konkluderes at air godt kan være et alternativ til undersøgelser med raster, ved røntgen af thorax på 10-15årig, men at undersøgelser uden raster giver mindste indgangsdosis, dog også mindste IQF-værdi. Kontaktinformation: Ditte Bork Voss, dittevoss90@hotmail.com, Line Littau Methmann, methmann2@hotmail.com 1

Abstract Title: Air An alternative method to grid at chest x-ray for children in the age of 10-15years? Resume: According to departmental order 975 78 stk.2, x-ray examinations of children ought to executed without the use of a grid. However, grids are often used anyway to obtain a satisfying image quality that can be used to diagnose from. According to the literature, air can be used as an external filter to remove scattered radiation, like a grid, but the question is, can the image quality be maintained and how does the entrance-dose behave to an air? Therefore, the purpose of this paper is to research if, it is possible to use an air, instead of a grid, for x-ray of children in the age of 10-15years, while the image quality is maintained and a dose saving is achieved. Furthermore the percentage of the dose increase per cm air will be investigated. Method: To research if it is possible to save dose and at the same time maintain the image quality, by using an air, an experiment is performed. The experiment is performed on phantoms constructed by a CDRAD-phantom and Plexiglas. The thickness of the phantoms is calculated, so that the amount of Plexiglas absorbs and weakens the x-ray approximately as much as chest, existing of muscular tissue, of a 10-, 12- and 15year old child. The entrance-dose is measured in µgy, and is repeated 10 times for each phantom, without a grid, with a 8:1 grid and with air distances from 5cm to 40cm. Furthermore, exposures -without a dose-meter are taken. The technical images quality is objectively rated by the CDRAD-analyzer in these images, and is represented in IQF- values. Conclusion: The results from the research show that, it is possible to obtain the same high IQF-value, as with a grid, simultaneously obtaining a dose reduction, by using a 30cm air to a 10- and 12year old, and by using a 25cm air to a 15year old. By the results of the research it is possible to conclude that, air can be an alternative to x-ray of the chest with a grid, at 10-15years old children. However, x- ray of the chest without any grid or air, showed the least amount of entrance-dose but also the lowest IQF-value. Contact information: Ditte Bork Voss, dittevoss90@hotmail.com, Line Littau Methmann, methmann2@hotmail.com 2

Indholdsfortegnelse Indledning... 4 Problemfelt... 4 Problemstillinger... 4 Problemafgrænsning... 6 Problemformulering... 7 Forskningsspørgsmål... 7 Metode... 7 Opgavens opbygning... 7 Valg af litteratur... 8 Artikel søgning... 10 Artikel-analyse... 10 Videnskabsteoretisk perspektiv... 12 De 10 positivistiske videnskabelighedskriterier... 14 Etiske overvejelser... 16 Teori... 17 Dosis... 17 Billedkvalitet... 18 Raster... 19 Air... 20 Eksperimentel metode... 22 Eksperimentelt forsøg... 22 Pilotforsøg... 28 Forsøgsguide... 29 Resultater... 31 Diskussion... 36 Konklusion... 40 Perspektivering... 41 Litteraturliste... 42 3

Indledning I 2006 lavede Statens Institut for Strålehygiejne (SIS) en undersøgelse, hvor de undersøgte børneprotokoller fra fem sygehuse i Danmark. Protokollerne viste, at tre ud af fem sygehuse brugte raster til thorax PA undersøgelser af 5-årige (1, s. 10). Ifølge bekendtgørelse 975 (2) bør man undgå at bruge raster til børn, fordi det øger dosis. Vi finder det derfor interessant, at nogle sygehuse har valgt at benytte raster til børn, mens andre ikke har, og at der derfor på nogle sygehuse er en patientgruppe, som umiddelbart bliver udsat for en stråledosis, som andre sygehuse ikke finder nødvendig. I forbindelse med vores undervisning på radiografuddannelsen lærer vi, at air kan være et alternativ til brugen af raster (3, s. 241). I vores tid, som studerende i klinikken, har vi dog aldrig set air blive anvendt ved røntgenundersøgelser, og vi har desuden heller aldrig selv benyttet metoden. Det kan derfor være spændende og relevant, med denne opgave, at undersøge om det med fordel er muligt at anvende air, i stedet for raster, ved børneundersøgelser. Problemfelt I dette afsnit vil relevante problemstillinger omkring air og børn blive præsenteret. Problemstillingerne vil blive afgrænset og fremstillet i en klar problemformulering, som vil være opgavens omdrejningspunkt. Derudover vil der blive stillet en række forskningsspørgsmål som ønskes besvaret gennem opgavens teori og empiri, som skal hjælpe med at belyse emnet og besvare opgavens problemformulering. Problemstillinger I Danmark er der i de seneste årtier sket en markant stigning i forekomsten af overvægt blandt befolkningen og især i de yngre aldersgrupper (4). Derfor vil der kunne opleves flere og flere overvægtige børn på røntgenafdelingerne, hvilket kan betyde, at børnene får en kropsstørrelse, som nærmer sig en voksens. Børneprotokollerne på afdelingerne vil derfor ikke længere være de mest optimale, og der skal måske i stedet anvendes en voksenprotokol for at fremstille et diagnostisk brugbart billede. Selvom børn kan være på størrelse med en voksen, er det vigtigt at huske på, at de stadig skal beskyttes og skånes, da de stadig er børn med en øget celledeling, og de har længere tid til at udvikle eventuelle skader i (5). I år 2006 lavede Statens Institut for Strålehygiejne (SIS) et projekt Børnedoser ved radiologi (1), hvor formålet var at indsamle oplysninger om doser ved børneundersøgelser og opstille nogle 4

referencedoser for røntgenundersøgelser af børn. I deres projekt har de undersøgt børn i alderen 0-15 år, og man kan derfor antage, at sundhedsstyrelsen mener, man stadig er et barn i en alder af 15 år. I praksis kan man dog erfare, at ikke alle sygehuse deler samme holdning, og at definitionen af et barn er forskellig afhængigt af sygehuset. På sygehus X definerer man f.eks. børn som personer under 12 år, og der overvejes om børn i alderen 10-12 år skal betegnes som en lille voksen (Bilag 1). Det er et problem, at der er forskel på, hvornår børn bliver defineret som børn og, hvornår de bliver defineret som voksne. De børn, som i en tidlig alder bliver defineret som voksne, kan risikere at blive udsat for højere dosis, fordi der bliver taget røntgenbilleder af dem på voksenprotokoller frem for tilpassede børneprotokoller. Der kan derfor være en forskel på, hvordan børnene bliver undersøgt alt efter, hvilket sygehus de befinder sig på. I bekendtgørelse 975 78 stk. 2 står der, undersøgelser af børn skal i så stor udstrækning som muligt foregå uden raster. Hvis man vælger at benytte raster, skal man tilsvarende også gå op i dosis for at opnå samme optisk densitet (OD), og man vil derfor opleve, at børnene får en øget dosis end ved undersøgelser uden brug af raster (3, s. 235). Man kan erfare, at der på flere røntgenafdelinger bliver anvendt raster til børn allerede fra 12-13 års alderen. I Børnedoser ved radiologi fra SIS står der som konklusion på deres undersøgelse, at brugen af air i stedet for raster anbefales (1). Der står dog ingen steder beskrevet ved hvilke undersøgelser, air kan benyttes, eller hvilken air afstand der er den optimale, eller om air med fordel kan benyttes til børn i alle aldersgrupper. Vi har som nævnt tidligere aldrig set air blive brugt i praksis til børneundersøgelser, og vi har aldrig set protokoller, der nævner air som en metode. En ulempe ved at bruge air er, at det kan være vanskeligt for patienterne at stå stille, specielt børn. Når der ikke bliver anvendt air, har patienterne mulighed for at holde fast og støtte sig til detektorpladen, men ved at flytte patienterne et stykke væk fra detektoren har de ikke længere denne mulighed. Derfor kan det betyde, at røntgenbillederne vil blive præget af bevægelsesuskarphed, og de vil derfor ikke være diagnostiske brugbare (6, s.43). Hver gang der bliver taget et røntgenbillede af en struktur, vil denne struktur blive afbilledet større, end den i virkeligheden er. Der vil altså altid forekomme en størrelsesforvrængning, og det betyder, at billedet kommer til at fremstå geometrisk uskarpt. Ved at bruge air vil der blive ændret på afstanden mellem objektet og detektorpladen, den såkaldte objekt image distance (OID). Dette vil bevirke, at størrelsesforvrængningen bliver mere markant, og den geometriske uskarphed vil blive øget i nogen grad, hvilket kan have indflydelse på, om billedet bliver diagnostisk brugbart (3, s. 284). Hvis air benyttes som en metode, er det muligt, at der på billederne vil komme en geometrisk uskarphed. Hvis denne bliver for stor, vil billederne ikke være diagnostisk brugbare, og patienterne vil 5

derfor ikke kunne få stillet en diagnose ud fra billederne. Vi har erfaret, at der på en afdeling netop ikke bliver anvendt air på grund af den geometriske uskarphed. Problemafgrænsning I opgaven tages der udgangspunkt i thorax, blandt andet fordi der i år 2013 blev taget 29.425 thoraxbilleder af børn i Danmark (7), og fordi thorax er en af de største anatomier der røntgenfotograferes, og jo større en anatomi er jo stører mængde spredt stråling produceres (6, s. 41). Der vælges desuden thorax-undersøgelser, fordi der ved denne undersøgelse ofte bliver anvendt raster i praksis. Der bliver i opgaven taget udgangspunkt i børn i alderen 10 til 15 år. Dette vælges fordi der i bekendtgørelse 975 (2) står, at raster bør undgås til børn, og der kan derfor muligvis være brug for et alternativ til raster, når børn bliver så store, at de i størrelse begynder at minde om voksne. I opgaven vælges børn i alderen 10 til 15 år, fordi det er i forbindelse med disse aldersgrupper, at praksis begynder at anvende raster. Børn under 10 år fravælges, fordi der ud fra de tilgængelige protokoller som regel ikke bliver anvendt raster til disse. Desuden holder kroppen først op med at vokse i alderen 16-18år, derfor vælges alderen 10-15 år, da de oftest ses som voksne i klinikken, men ifølge litteraturen stadig, biologisk set, er børn (8, s. 380). I opgaven ønskes der undersøgt hvilken air afstand, der er anvendelig, da det ikke er muligt ud fra litteraturen at præcisere, hvilken afstand der bør anvendes. I artiklen A phantom approach to find the optimal technical parameters for plain chest radiography (Bilag 2) bliver air afstande på 16cm og 25cm anvendt, det bliver dog ikke præciseret, hvorfor lige netop disse afstande undersøges. Derfor ønskes det ved hjælp af et fantomforsøg at præcisere, hvilken eller hvilke air afstand der kan være anvendelig, så dosis vil fremkomme mindre end ved brug af raster. Derfor vil den øvre grænse for air afstand blive afgjort ud fra den dosis der fremkommer ved brug af raster. Billedkvaliteten er i dette tilfælde et udtryk for, hvordan lavkontrast opløseligheden (LKO) og rumlig opløselighed (RO) fremstår på billedet. For at kunne anvende billederne i opgaven, vil kvaliteten af billedet blive vurderet objektivt, på den måde er det muligt at få et kvantificerbart resultat, hvor den tekniske billedkvalitet bliver vurderet. Derud over vil en objektiv vurdering af billederne højne reliabiliteten og reproducerbarheden. Dosis er i denne opgave et udtryk for indgangsdosis. Indgangsdosis vælges, fordi det er denne dosis både Sundhedsstyrelsen (9) og European Guideline On Quality Criteria For Diagnostic Radiographic Images In Paediatrics (EGP) (10) benytter til at fastsætte referencedoser. Det giver derfor mulighed for at sammenligne resultaterne i opgaven med de gældende referencedoser. 6

Problemformulering Ved hvilken air afstand opnås det optimale forhold mellem den tekniske billedkvalitet og indgangsdosis, og kan air være et alternativ til undersøgelser med og uden raster, ved røntgen af thorax på 10-15 årige? Forskningsspørgsmål Ud fra problemformuleringen er der udarbejdet forskningsspørgsmål, som ved hjælp af teorien og empiri vil blive besvaret. Hvilke ulemper er der ved air? Hvilke ulemper er der ved raster? Hvilken betydning har LKO for billedkvaliteten? Hvilken betydning har RO for billedkvaliteten? Hvor meget skal dosis øges, når der benyttes air? Hvilken betydning har air på dosis? Hvilken betydning har air på billedkvalitet? Metode I dette afsnit vil der blive redegjort for opgavens opbygning, for at give læseren et bedre overblik over hele opgaven. Desuden vil der i afsnittet blive begrundet for valg af litteratur, som er anvendt til at besvare opgavens forskningsspørgsmål. Endvidere vil søgningen på artikel blive dokumenteret. Opgavens opbygning I de tidligere afsnit er opgavens problemfelt præsenteret, hvor opgavens relevante problemstillinger samt problemformulering og forskningsspørgsmål er blevet opstillet. I opgavens metodeafsnit, præsenteres først den litteratur, der er anvendt i opgaven. Litteraturen vil blive kritisk vurderet og både forfatternes baggrund og bøgernes overordnede emner vil blive beskrevet. Desuden vil det blive præciseret hvilke afsnit litteraturen er anvendt i, og med hvilket formål. Herefter vil den videnskabelige artiklen, som er anvendt i opgaven, blive fremstillet. Der vil blive taget kritisk stilling til artiklen og begrundet hvorfor artiklen er fremstillet og anvendt i opgaven. Derefter vil det videnskabsteoretiske perspektiv blive fremstillet. Der vil blive argumenteret for, 7

hvorfor den valgte metode er pålidelig, og hvorfor det er muligt at anvende det eksperimentelle forsøg i opgaven. Der vil endvidere blive redegjort for hvordan de ti positivistiske videnskabelighedskriterier bliver anvendt gennem hele opgaven, samt vil de etiske overvejelser, der har været i forbindelse med opgaven, blive gennemgået. Herefter er et teoriafsnit opstillet, hvor relevant teori for opgaven, er fremstillet. I dette afsnit vil nogle af opgavens forskningsspørgsmål tilmed blive besvaret. Efter teoriafsnittet vil det eksperimentelle forsøg, der er anvendt til empiriindsamling, blive præcenteret. Forsøgets parametre og opstilling vil blive begrundet og gennemgået, og der vil desuden være udarbejdet en forsøgsguide, som gør det muligt, trin for trin, at følge hvordan forsøget er udført. Forsøgets resultater er præsenteret ved hjælp af deskriptiv statistik i resultatafsnittet, som efterfølgende er diskuteret med teori og artiklen, for at sikre forsøgets gyldighed. Diskussionen er opbygget i små afsnit, for at skabe struktur og sikre at alle elementer bliver diskuteret, og give læseren mulighed for lettere at danne sig et overblik. Diskussionen ender ud i opgavens konklusion, hvor problemformuleringen vil blive besvaret. I konklusionen vil det også blive slået fast, om metoden har været gyldig for at kunne konkludere. Til sidst i opgaven vil perspektiveringen blive præsenteret, hvor opgavens robusthed, innovation og originalitet vil blive synliggjort. Valg af litteratur Bogen Videnskabsteori en grundbog er skrevet af Jacob Birkler, og er udgivet af forlaget Munksgaard Danmark. Jacob Birkler er cand. Mag. i filosofi og psykologi fra Aarhus Universitet, og han underviser i fagene videnskabsteori og forskningsmetodologi, filosofi og etik. Bogen Videnskabsteori en grundbog bruges på de mellemlange sundhedsuddannelser, og er desuden letlæst, hvor de videnskabsteoretiske retninger, som positivisme, hermeneutik og fænomenologi bliver gennemgået. I opgaven er bogen anvendt til afsnittet Metode, som blandt andet omhandler videnskabsteori. Bogen er valgt som valid kilde til afsnittet fordi bogen udførligt beskriver emnet, og fordi Jacob Birkler underviser i faget på Aarhus universitet. (11) Kvantitative forskningsmetoder i psykologi og tilgrænsende fag er en bog, som grundlæggende forklarer hvad forskningsmetoder er. Forfatteren af bogen er Emil Kruuse, og den henvender sig primært til psykologistuderende, men også til andre tilgrænsende fag, som er interesseret i kvantitative undersøgelser. Bogen er i opgaven anvendt til at kategorisere de ti positivistiske videnskabelighedskriterier, og det er desuden muligt at anvende bogen til at se hvilke svage og stærke sider der er ved eksperimentelle forsøg. (12) 8

Etiske retningslinier for sygeplejeforskning i Norden bliver i opgaven anvendt i forbindelse med afsnittet omkring etik, og de etiske overvejelser, som er i opgaven. Formålet med retningslinjerne er at sikre retten til liv og værdighed, og at blive behandlet med respekt. Retningslinjerne er anvendt til denne opgave, fordi de etiske problemstillinger i sygeplejen ikke er forskellig fra radiografien, hvor mennesker deltager og er involveret. De grundlæggende etiske principper angiver hovedretningslinjer for god etik i forskning, hvor mennesker er involveret. Retningslinjerne er blandt andet udarbejdet i samarbejde med Det Sygeplejeetiske Råd i Danmark, som er en del af The Northen Nurses Federstion (NNF).(13) I det teoretiske afsnit i opgaven er den faglitterære bog Radiologic science for teshnologists physics, biology and protection anvendt(3). Bogen bruges til at beskrive og forklare emnerne billedkvalitet, raster og air, og det hjælper opgaven med at give en teoretisk forståelse af de senere fremkommende resultater. Bogen er skrevet af Stewart Carlyle Bushong, som er professor i radiologisk videnskab på Baylor College i Huoston, Texas, og det må derfor antages at han har stor viden inden for området. Bogen er desuden læst og vurderet af en række fagpersoner og anses for at være troværdig og valid(3). Som supplement til opgavens teoretiske afsnit anvendes Textbook of radiographic positioning and related anatomy skrevet af Kenneth L. Bontrager og John P. Lampignano (6). Bogen forklarer kort og præcist de parametre og forhold som har indflydelse på billedkvalitet og strålebeskyttelse. I opgaven er folderen Børnedoser ved radiologi anvendt (1). Blandt andet til at underbygge problemstillingerne i opgavens indledende fase, men folderen er også brugt i forbindelse med afgrænsning og indledning. Folderen Børnedoser ved radiologi er udgivet af Statens institut for strålebeskyttelse (SIS), Sundhedsstyrelsen. SIS blev oprettet i 1961 som et institut i Sundhedsstyrelsen, som i Danmark er den øverste sundheds- og lægemiddelfaglige myndighed (14). Det vurderes derfor at folderen har en høj grad af validitet. Folderen er udgivet i 2006, og formålet med denne er at gøre opmærksom på referencedoser, for røntgenundersøgelser af børn. Folderen omhandler også emnet air, og er derfor meget relevant for denne opgave. Grundbog i radiografisk røntgenfysik er skrevet af Claus Outzen, og er udgivet af Radiografiens forlag (15). Claus Outzen har siden 2003 været ansat som underviser ved Radiografskolen, University College Lillebælt i Odense, og har undervist i røntgenfysik siden 2006. Bogen giver en omfattende introduktion til begreber, der er grundlæggende for forståelsen af de fysiske love, som gør sig gældende inden for røntgen. Bogen er anvendt til at beregne størrelserne af opgavens tre fantomer, og som supplement til teoriafsnittet. 9

Bogen Stråledoser, Stråleskader, Strålebeskyttelse er skrevet af Ann Wenzel, Mie Wiese og Ib Sewerin, som alle tre er tandlæger (16). Bogen er oprindeligt skrevet til tandlægestuderende, men beskriver virkningerne af ioniserende stråling og forekomsten af stråleskader samt relevant lovgivning, og er derfor også relevant for denne opgave. Borgen er anvendt til teoriafsnittet omkring dosis og stråleskader. Artikel søgning Til at søge relevante videnskabelige artikler omkring air metoden, blev søgedatabasen PubMed benyttet. PupMed er en stor natur- og sundhedsvidenskabelig database med flere tusinde videnskabelige artikler fra mange forskellige tidsskrifter. PubMed er en peer-reviewed database, hvilket betyder at artiklerne er gennemlæst og vurderet af udvalgte fagpersoner, hvilket højner validiteten. Inden den egentlige søgning, blev der opstillet nogle kriterier for hvad artiklen skulle omhandle og anvendes til. Artiklen skulle omhandle metoden air, og også gerne i forhold til raster, og den skulle anvendes til at sammenholde disse to metoder. Det var ikke et krav at artiklen skulle omhandle thorax undersøgelser, som denne opgave, men hvis det var muligt, ville det give et bedre sammenlignings grundlag. For at gøre søgningen bred og få det største udvalg var søgeordene engelske. Søgningen kom til at hedde: air AND grid. Air blev sat i citationstegn for at sikre at der blev søgt på air og ikke både på air og på. Derudover blev søgningen præciseret ved at tilføje chest radiography. En del af de artikler der dukkede op omhandlede CT og mammography, og søgningen ændrede sig derfor til at indeholde NOT ct NOT mammography. En del af artiklerne var af meget ældre dato og da der ønskes nyere viden blev disse frasorteret. Artiklen A phantom approach to find the optimal technical parameters for plain chest radiography blev efterfølgende valgt. Artikel-analyse Artiklen A phantom approach to find the optimal technical parameters for plain chest radiography er publiceret i år 2004, i det engelske tidsskrift; The British journal of radiology. Artikler i dette tidsskrift er peer-reviewed af en række fagpersoner inden for netop det emne artiklen beskriver. Artiklen er skrevet af J. Vassileva, som er PhD ved National Center of Radiobiology and Radiation protection i Bulgarien. Det vurderes derfor at forfatteren har viden inden for emnet, hvilket giver artiklen en vis grad af validitet. Formålet med artiklen var at undersøge hvilken filtration, kv og metode til at fjerne spredt stråling, der er optimal til røntgenundersøgelser af thorax, både i forhold til patient-dosis og billedkvalitet. For at undersøge hvilken metode, der fjerner spredt stråling bedst, blev der undersøgt tre forskellige 10

metoder, nemlig et 7:1 raster, 16cm air og 25cm air. Forsøget blev udført på et antropomorf LucAl fantom med en Image Quality test plade (IQT-plade) monteret. Patientdosis blev både målt med et dosimeter og beregnet, og blev udtrykt i både huddsois (ESD) i mgy og i effektiv dosis i µsv. Billedkvaliteten blev objektivt vurderet ud fra scatter fraction (P s) og kontrast index (ΔC). Efter forsøget på fantomet, blev billedkvaliteten også subjektivt vurderet på 10 patienter, ud fra European anatomical criteria for good images, af fem radiologer. I artiklen er det beskrevet at når air -metoden undersøges, øges SID afstanden til 210cm og 300cm ved henholdsvis 16cm air og 25cm air. Dette gøres for at holde den forstørrelse, der normalt vil komme i røntgenbilledet, når der laves et air, uændret. Resultaterne fra forsøget, omkring air og raster viste at, ved 120kV vil et air på 16cm være mindre effektivt til at fjerne spredt stråling end raster, mens et air på 25cm vil være mere effektivt end raster. I forhold til dosis står der beskrevet i artiklen at, selvom der ved air er en øget SID, for at minimere forstørrelsen, giver 25 cm air mindre end halvdelen i huddosis i forhold til at bruge raster. Dette er dog ikke helt tilfældet når der ses nærmere på tabel/figur x fra artiklen, hvor resultaterne er fremstillet. På figur 1 ses det at, ved 120 kv og raster gives 0,132 mgy, mens der ved 120 kv og 25cm air gives 0,075 mgy. Figur 1 viser huddosis (ESD), effektiv dosis (E), scatter fraction (P s) og kontrast index (ΔC) for thorax optagelser foretaget med 7:1 raster, 16cm air og 25cm air. Resultaterne fra det kliniske forsøg, hvor 10 patienter blev undersøgt med 25cm air, viser på figur 2 at der også her ses en stor dosisbesparelse ved air, frem for med raster. Figur 2 viser resultaterne omkring huddosis og effektiv dosis fra det kliniske forsøg. I forhold til billedkvalitet, ses der den samme eller højere score ved alle seks billedkriterier (figur 3), ved brug af 25cm air, frem for raster. Artiklen nævner dog en diskussion mellem radiologer, om denne forbedring i billedkvaliteten reelt er en forbedring eller ikke. Dette skyldes at der er stor 11

forskel på hvordan forskellige radiologer foretrækker røntgenbillederne. Radiologernes præferencer afhænger i høj grad af uddannelse, træning og erfaring. Figur 3 viser resultaterne omkring billedkvalitet fra det kliniske forsøg. Artiklens metode og fremgangsmåde er ikke helt den samme, som er benyttet her i denne opgave. Fantom i denne artikel svarer også til et gennemsnitligt voksen thorax, mens denne opgave er opbygget omkring børnethorax i alderen 10, 12 og 15 år. Resultaterne fra artiklen kan derfor ikke direkte sammenlignes med resultaterne fra denne opgave. Desuden er billedkvaliteten i denne artikel vurderet ud fra scatter fraction, og kontrast index, mens billedkvaliteten i opgave er vurderet ud fra IQF-værdier, hvilket gør at disse resultater ikke kan sammenlignes. Dosisresultaterne er både i artiklen og i opgaven beskrevet ved indgangsdosis i µgy, hvilket gør dem sammenlignelige. Artiklen inddrages, ikke kun for at sammenligne resultater, men også for muligvis at kunne påpege en tendens omkring air og for at belyse emnet fra flere vinkler, bl.a. udfordringen omkring forstørrelse. Metoden artiklen anvender, er velbeskrevet og reproducerbar, og derved højnes validiteten af artiklens forsøg og resultater også. I første del af forsøget er det dog ikke beskrevet hvor mange målinger og gentagelser der udføres, og i anden del undersøges metoden kun på 10 personer, hvilket mindsker reliabiliteten. Videnskabsteoretisk perspektiv Videnskab kan inddeles i tre: Naturvidenskab, humanvidenskab og samfundsvidenskab. Indenfor radiografien er der hovedsageligt fokus på naturvidenskaben og humanvidenskaben. Begge videnskaber har deres egen tilgang til en problemstilling (11, s. 45). I humanvidenskaben er det grundlæggende nøgleord forståelse, og det drejer sig især om at skabe viden om den bevidsthed, mennesket oplever verden ud fra. I humanvidenskaben benytter man enten den hermeneutiske eller fænomenologiske tilgang til problemerne. Hermeneutik betyder læren om forståelse af både personer og handlinger. Når der i hermeneutikken stræbes efter at skabe ny viden igennem forståelsen, er det vigtigste nøgleord for-forståelse, altså den forståelse som 12

altid går forud for selve forståelsen. Det er derfor vigtigt, at man er bevidst om sin for-forståelse og sætter den i spil, fremfor at gå imod den for at kunne forstå helheden (11, s. 95-102). I fænomenologien stræber man efter en bevidsthedsforståelse; det vil sige forståelsen af hvad et andet menneske oplever. I fænomenologien søges der efter en sammenhæng, og ikke efter en årsag af personens tanker. Derfor er det vigtigt i fænomenologien at se bort fra alle sine egne forudfattede meninger og holdninger for at kunne forstå sammenhængen af personens tanker (11, s. 103-110). I humanvidenskaben anvendes kvalitative forskningsmetoder. Kvalitative forskningsmetoder kan f.eks. være observationer og interviews, og ved hjælp af disse metoder er det muligt at opnå en forståelse af andre mennesker og kulturer. I opgaven anvendes der ikke det humanvidenskabelige perspektiv, fordi der ikke ønskes at skabe viden omkring meninger og holdninger til brugen af air. I opgaven anvendes det naturvidenskabelige perspektiv samt den positivistiske tilgang til at belyse problemet. Perspektivet anvendes, fordi der ønskes at finde en sammenhæng mellem air afstand og dosis og billedkvalitet. I positivismen er nøgleordene logik og empiri, hvilket betyder, at alle problemer skal undersøges og løses via en logisk analyse og empirisk udforskning af verden (11, s. 52). I stræben efter at opnå objektivitet i det naturvidenskabelige arbejde er nøgleordene målbarhed, analyse, årsag og verificerbarhed (11, s. 56). Målbarhed er oftest det begreb, der beskriver positivismen, og udgangspunktet er altid at måle det, der kan måles, og det der ikke kan måles, skal gøres målbart. Begrebet analyse betyder opløsning og henviser til, at ethvert fænomen skal studeres ud fra dets mindste dele. Disse enkeltdele skal nøje studeres for at kunne se en sammenhæng. Det tredje nøglebegreb er årsag, hvilket betyder, at der stræbes efter at finde den generelle årsag til det fænomen, som ønskes undersøgt. Det sidste nøgleord er verificerbarhed. Når noget bliver verificereret, betyder det at gøre noget sandt eller at bekræfte en hypotese. Desuden giver det stor verificerbarhed og objektivitet, når et videnskabeligt resultat kan reproduceres af andre (11, s. 54-57). I naturvidenskaben anvendes kvantitative forskningsmetoder. Kvantitative metoder kan f.eks. være et eksperimentelt forsøg eller audit, hvor det er muligt at samle objektive, målbare data til at forklare årsagssammenhænge. I opgaven bliver et eksperimentelt forsøg benyttet, som kvantitativ forskningsmetode, til at besvare opgavens problemformulering. Et eksperimentelt forsøg er valgt, fordi der ønskes objektive målbare data omkring dosis og billedkvalitet, og ved at opstille et kontrolleret forsøg, kan de forskellige parametre og variabler holdes konstante og styres. 13

De 10 positivistiske videnskabelighedskriterier Systematik Det første videnskabskriterie er systematik. Systematik er vigtig i alle faser af en empirisk undersøgelse for at undgå tilfældigheder (12, s. 29). Forsøget er detaljeret beskrevet ved hjælp af en systematisk punktopdelt forsøgsguide, samt udarbejdede skemaer i Excel som gør det muligt at indtaste data fra forsøget. Forsøget er desuden afprøvet i et pilotforsøg for at undgå tilfældigheder ved forsøgets resultater. Derudover er der systematisk refereret til anvendte kilder gennem hele opgaven. Kontrol Det andet videnskabskriterie er kontrol, som skal sikre, at resultatet ikke er et enkeltstående tilfælde, og at det udelukkende er den uafhængige variabel, der er ansvarlig (12, s. 29). I forsøget er det præciseret, hvilke variabler der er uafhængige og afhængige. På den måde er der mulighed for at vurdere, hvilken variabel som har indflydelse på resultatet. I forsøget er den uafhængige variabel air -afstandene, og den afhængige vil både være billedkvalitet og dosis. Ved kun at ændre på den uafhængige variabel er det muligt at vurdere, om air -afstanden har indflydelse på dosis og billedkvaliteten. For at undersøge og mindske eventuelle fejlkilder udføres et pilotforsøg. Præcision Det tredje videnskabskriterie er præcision, som er den nøjagtighed, forskningsprocessen er beskrevet ved (12, s. 30). Derfor er der gennem hele opgaven præcise beskrivelser af både metode, målinger og kilder. I opgaven er kilderne præcist og systematisk angivet. Desuden er forsøget og alle måleresultaterne, samt analysen af dem, nøje beskrevet. I forsøget er der valgt en person, der ved hver eksponering aflæser dosis og nedskriver dette i det udarbejdede skema i Excel. Der benyttes samme apparatur gennem hele forsøget, samt forsøgets gang er præciseret i en forsøgsguide. Objektivitet Det fjerde videnskabskriterie er objektivitet og omhandler erkendelsens virkelighedsforhold, hvilket betyder, at man undersøger en objektiv virkelighed, som er uafhængig af en personlig holdning og fortolkning (12, s. 30-31). I forsøget vurderes den tekniske billedkvalitet ud fra LKO og RO, som bliver analyseret af CDRAD-analyzer, hvilket gør, at dataene ikke vil blive fortolket subjektivt, men derimod objektivt. Kvantificerbarhed 14

Det femte videnskabskriterie, kvantificerbarhed, refererer til, at undersøgelsesresultaterne skal kunne udtrykkes i tal (12, s. 37). Forsøgsresultaterne i denne opgave er udtrykt i tal. Billedkvaliteten beskrives og vurderes ud fra en IQF-værdi, og indgangsdosis er angivet i µgy. Derudover anvendes der deskriptiv statistik til at fremstille resultaterne grafisk i søjlediagrammer. Repræsentativitet Det sjette videnskabskriterie er repræsentativitet, som beskriver, hvor repræsentativ den udvalgte delmængde af en undersøgelse er for at kunne konkludere (12, s. 42). Fantomerne til forsøget er bygget af plexiglas, så de i absorption og størrelse tilnærmelsesvis svarer til et thorax på børn i aldrene 10, 12 og 15 år. Da fantomerne er opbygget af plexiglas, og derfor ikke er antropomorfe, betyder det at opgavens fantom ikke er repræsentativt for en sammenligning med menneskers anatomi, men det er muligt at anvende fantomet til at vurdere den tekniske billedkvalitet. Gentagelse Det syvende videnskabskriterie er gentagelse, hvilket henviser til, om undersøgelsen kan gentages og udføres igen med samme resultater. På den måde er det muligt at kontrollere, om resultaterne er tilfældigt opstået (12, s. 55). I opgaven er forsøgsopstillingerne, fremgangsmåden og målemetoden detaljeret beskrevet. Desuden er der i afsnittet eksperimentel metode vedlagt billeder af forsøgsopstillingerne, så det på den måde er muligt for andre at gentage forsøget. Reliabilitet Det ottende videnskabskriterie er reliabilitet, og det angiver den præcision eller konsistens, hvormed en prøver måler det, den måler, i en given population under normale omstændigheder (12, s. 56). I opgaven er der inddraget relevant litteratur for at understøtte forsøget. Der er lavet et pilotforsøg for at minimere eventuelle mangler og fejl. Alle usikkerheder ved forsøget er beskrevet og gjort synlige for at styrke gennemsigtigheden. Derudover er hver eksponering med billedkvalitet gentaget 8 gange og hver eksponering med dosis gentaget 10 gange for at mindske risikoen, for at resultaterne er tilfældigt opstået. Validitet Det niende videnskabskriterie er validitet, som betyder sandhed, troværdighed, gyldighed og styrke. Validiteten beskriver, hvor sandsynligt og troværdigt et resultatet er (12, s. 60). I opgaven er litteraturen, som er anvendt, valide og primære kilder. Generaliserbarhed 15

Det tiende videnskabskriterie er generaliserbarhed, som tydeliggør, om det er muligt at drage en konklusion (12, s. 65). I forsøget er der brugt et teknisk fantom, som ikke kan generaliseres til et menneske, men størrelse og absorptionen er tilnærmelsesvis det samme som thorax ved børn i alderen 10, 12 og 15 år og kan derfor bruges til at vurdere den tekniske billedkvalitet. Etiske overvejelser De videnskabsetiske krav bygger på etiske principper, som kommer til udtryk i FN s menneskerettighedserklæring og i Helsinkideklarationen. Retningslinjerne angiver god etisk standard i forbindelse med forskning, som involverer mennesker. Desuden skal retningslinjerne sikre, at den enorme udvikling i samfundet og inden for teknologien ikke krænker menneskets værdighed eller integritet på nogen måde (13, s. 6). De grundlæggende etiske principper omhandler fire forskellige principper: - Princippet om autonomi - Princippet om at gøre godt - Princippet om ikke at gøre skade - Princippet om retfærdighed Princippet om autonomi Princippet om autonomi omhandler menneskets selvbestemmelsesret, og at det er vigtigt at respektere denne. Der må desuden ikke anvendes tvang over for individet, derfor er det vigtigt, at der er skabt tillid mellem en eventuel forsker og person, som er en del af forskningen. Det er også vigtigt, at, når forskningen involverer mennesker, skal det være individets fulde og informeret samtykke, ellers er det ikke muligt at overholde princippet om autonomi. Princippet om autonomi omfatter tillige diskretionspligt, som sikres ved anonymisering af data (13, s. 6). I opgaven er der ikke anvendt individer til indhentning af empiri, og der er derfor heller ikke anvendt mennesker til forsøget. Dog er der til opgaven indhentet data om protokoller. Dataene er indhentet pr. mail, hvor det blev klargjort, hvad formålet var, og afdelingerne havde desuden mulighed for at vælge ikke at udlevere materiale. Alle dataene i opgaven er anonymiseret og princippet om autonomi kan deraf overholdes. Princippet om at gøre godt Dette princip indebærer, at forskningen skal være til potentiel nytte. Det betyder, at forskningen skal gennemtænkes, og det skal dokumenteres, hvilken nytte forskningen kan have (13, s. 6). 16

I opgaven bliver det i nogen grad undersøgt, om air kan være anvendeligt og ved hvilken afstand. Det betyder, at det med opgaven dokumenteres, om air kan være en metode til eventuel videre forskning, eller om der på afdelingerne bliver gjort et korrekt fravalg af brugen af air. Princippet om ikke at gøre skade Princippet indebærer, at forskningen ikke må forvolde skadelige påvirkninger på de personer, der deltager. Det kræves, at forskeren forudser eventuelle negative konsekvenser, og hvorledes disse eventuelt kan modvirkes (13, s. 6). I opgaven er der til forsøget anvendt et fantom. Dette er gjort, fordi det ikke er muligt ikke at føre skade, hvis forsøget blev lavet på individer. Det strider desuden mod Bekendtgørelse 975, 66, hvor der står: Overflødige røntgenundersøgelser skal undgås. Derfor er det ikke etisk forsvarligt at anvende mennesker til forsøget, fordi der vil blive anvendt ioniserende stråling, som kan skade patienterne med deterministiske og stokastiske skader. Det kan dog ikke udelukkes, at der efter mere forskning og viden på området kan udføres enkelte ekstra eksponeringer på individer, men i dette forsøg kan det ikke forsvares. Princippet om retfærdighed. Princippet indebærer, at forskeren har pligt til at værne om svage grupper og drage omsorg, så de ikke udnyttes i forskning (13, s. 7). Da der, som nævnt tidligere, ikke bliver anvendt individer til forsøget men i stedet et fantom, bliver princippet om retfærdighed overholdt. Teori I dette afsnit vil relevant teori blive præsenteret, samt nogle af forskningsspørgsmålene vil blive besvaret. Dosis Dosis betegner den mængde stråling, der er absorberet i et vævsområde, og har medført en ionisering. Den mængde energi, strålingen har overført til det bestrålede væv, måles i gray (Gy), som er en betegnelse for hvor mange joule der er afsat pr. kg legemes vægt i en person (16, s. 18-19). Ifølge bekendtgørelse 823 om dosisgrænser for ioniserende stråling, findes der i Danmark ingen fastlagte dosisgrænser for, hvor meget dosis, personer, der gennemgår medicinske undersøgelser eller behandlinger, må få (17, 2 stk. 4 nr. 3). Til gengæld findes der referencedoser, som definerer dosisniveauet ved en typisk undersøgelse af en gruppe standartstørrelse patienter. Disse referencedoser bør ikke overskrides, og hvis de overskrides bør grunden til dette undersøges (1). EG for voksne opstiller en referencedosis til Thorax PA på en standartstørrelse voksenpatient på 0,3mGy, 17

som svarer til 300µGy. Tilsvarende sætter EGP en referencedosis på 100µGy til thorax PA på et gennemsnitlig 5 årigt barn. Derudover er der i vejledningen Børnedoser ved radiologi fra SIS opstillet nogle referencedoser, ved thorax undersøgelser, for børn i alderen 0-15år. Referencedosis for et thorax-billede PA på en 10årig er sat til 95µGy, og referencedosis for et thorax-billede PA på en 15årig er sat til 125µGy. Når en person modtager ioniserende stråling, kan der opstå forskellige skader. Der findes to former for stråleskader, deterministiske og stokastiske. De deterministiske stråleskader kaldes også for akutte stråleskader, og er følge af direkte celledød. Derfor kan deterministiske skader ses forholdsvis hurtigt efter bestrålingen. Selvom personer reagerer forskelligt på stråling, er der fastsat ret nøjagtige tærskelværdier for, hvornår deterministiske stråleskader indtræffer (16, s. 38-39). Stokastiske stråleskader kaldes også for senskader, og er følge af cellebeskadigelse og celleforandringer, og kommer typisk til udtryk i form af cancer. Ved stokastiske skader er der ingen bevist sammenhæng mellem størrelsen af dosis og skadens grad, og der er derfor heller ingen påviselige tærskeldoser. Tiden der går fra at en person bliver bestrålet, og til at personen udvikler en stråleinduceret cancer, kan varierer fra alt mellem få år til 40år (16, s. 44). En øgning i dosis estimeres dog til at resultere i en ligefrem proportional øgning i sandsynligheden for at udvikle cancer (16, s. 46). Billedkvalitet Billedkvalitet refererer til, hvor nøjagtigt et billede gengiver den røntgenfotograferede anatomi, og evnen til at se anatomiske strukturer og eventuelle anormaliteter (3, s. 273). Billeder med høj billedkvalitet er nødvendige for at der kan diagnosticeres ud fra dem. Billedkvalitet er et samlet begreb, der dækker over flere forskellige faktorer, som hver har deres indvirkning på billedkvaliteten. De vigtigste faktorer der har indflydelse på billedkvaliteten er rumlig opløsning, kontrast, støj og artefakter (3, s. 273). I denne opgave er der i forbindelse med billedkvalitet lagt vægt på rumlig opløsning og lav kontrast opløsning. Rumlig opløselighed (RO) Rumlig opløselighed kaldes også for spatial opløsning, og er evnen til at adskille og afgrænse små strukturer med indbyrdes store kontrastforskelle som f.eks. knogler og bløddele (3, s. 450). 18

RO er bl.a. begrænset af pixelstørrelsen, da man ikke kan afbillede en struktur der er mindre end en pixel. DR systemer har meget små pixler, og der kan derfor opnås høj RO på DR systemer (3, s. 452). RO begrænses også af fokus størrelse, SID afstand og OID afstand (SID og OID indvirkning er beskrevet i afsnittet air ). Brugen af fint fokus, frem for grov fokus, vil resultere i mindre geometrisk uskarphed i billedet. Ved at bruge fint fokus, mindskes uskarpheden på røntgenbilledet, og kanter vil fremstå mere skarpt og derved give en bedre RO. Men selvom der benyttes fint fokus, vil røntgenbilledet altid fremstå mindre skarpt end den virkelige anatomi (på grund af de divergerende stråler) (6, s. 42). Lavkontrast opløsning (LKO) Lav kontrast opløsning er evnen til at adskille væv der ligger tæt i absorptionsniveau, som f.eks. hepar og spleen (3, s. 273). Kontrast generelt er resultatet af, hvor meget røntgenstrålerne svækkes ved at passere et væv. Kontrasten påvirkes i stor grad af kv. Hvis kv øges vil røntgenstrålerne blive mere gennemtrængelige og kontrasten i billedet vil falde. Lav kontrast er det samme som en stor gråtone skala, og betyder at der er mange gråtoner mellem sort og hvid på røntgenbilledet (3, s. 256-257). LKO er især vigtig ved thorax undersøgelser. På et thorax billede er det nødvendigt med god LKO og mange gråtoner for at kunne se lungeaftegninger (6, s. 40). Raster Et raster er et eksternt filter, der anvendes til at forbedre kontrasten i et røntgenbillede, ved at reducere mængden af spredt stråling til detektorpladen. Rasteret er placeret mellem patienten og detektorpladen, og består af mange små tætliggende lameller, lavet af et materiale der er uigennemtrængeligt for røntgenstråler, ofte bly. Disse lameller har en bestemt højde og en bestemt afstand mellem hinanden. Forholdet mellem lamellernes højde og afstand kaldes for rasterets skaktforhold, r = h, hvor h er højden af lamellerne og d er afstanden mellem dem. På almindelige d rastere ligger skaktforholdet ofte mellem 5:1 og 16:1, og jo højere skaktforhold et raster har, desto mere stråling absorberer det (3, s. 232-233). Formålet med et raster er, at frasortere og absorbere de spredte stråler, der opstår i patienten, og derefter kun at lade de primære stråler passere igennem til detektorpladen. Dvs. kun de røntgenstråler der har en direkte retning fra røntgenrøret til detektorpladen kan passere rasteret og blive billeddannende. De stråler der har interageret med objektet og skiftet retning, vil blive absorberet af rasteret. Det er dog ikke alle spredte stråler rasteret kan frasortere, nogle slipper igennem rasteret og vil alligevel nå frem til detektorpladen. Det er heller ikke kun de spredte stråler der bliver absorberet, rasteret fjerner uundgåeligt også nogle af de primære stråler. Derfor er der 19

den ulempe ved at anvende raster at, mas tilsvarende skal øges, og derved også dosis til patienten, for at opnå den samme optiske densitet (OD) til detektorpladen som hvis man ikke benyttede raster. Den faktor intensiteten falder med bag ved objektet og samtidig den faktor man skal øge dosis med, når man benytter raster, kaldes Bucky faktor (3, s. 232-235). Figur 4 viser skema over bucky faktor ved forskellige kv og forskellige skaktforhold (15, s. 57). De mest almindelige raster har skaktforhold på 8:1 til 10:1, og på tabellen ovenfor kan det ses, at når raster med disse skaktforhold benyttes, skal mas gennemsnitligt øges med faktor 4 for at opnå samme OD til detektorpladen (3, s. 233-235). Raster benyttes til de undersøgelser, hvor der vil være så meget spredt stråling, at det vil gøre røntgenbillederne diagnostisk ubrugelige. Mængden af spredt stråling øges med tykkelsen af objektet der røntgenfotograferes, og ifølge Bontrager skal der benyttes raster ved strukturer over 10cm (6, s. 41). Air Object Image Distance (OID) er afstanden mellem objektet, der skal røntgenfotograferes, og detektorpladen. Normalt anbefales det at OID holdes så lille som muligt for at undgå forstørrelse i billedet (6, s. 45). Dog kan øget OID også være et alternativ til raster, og medvirke til at reducere spredt stråling og forbedre kontrasten i billedet. Denne øgning af OID er en metode kaldet air. Ved at rykke objektet væk fra detektorpladen, og derved skabe et mellemrum eller et air, vil en del af de spredte stråler, der dannes inde i objektet, ikke nå frem til detektorpladen, og vil dermed ikke bidrage til en forringelse af kontrasten i billedet (3, s. 241). Air virker altså som et eksternt filter ligesom et raster. Som ved raster, kræver et air også en øgning af mas for at opnå den nødvendige OD. I litteraturen er der dog ikke enighed om, hvor stor denne øgning skal være. Ifølge Bushong, skal mas stige med ca. 10% for hver cm air der påføres (3, s. 241), mens der ifølge Grundbog i radiologisk røntgenfysik kun skal ske en øgning på 2,75% mas pr. cm. air (15, s. 61). 20

Forstørrelse er også et problem der ofte bliver forbundet med air metoden. Forstørrelse vil altid forekomme ved røntgenbilleder, både på grund af OID men også på grund af de divergerende røntgenstråler (6, s. 44). Forstørrelsen kan dog minimeres ved hjælp af flere forskellige tiltag. F.eks. har source image distance (SID) stor indvirkning på forstørrelsen. Ved at øge SID vil røntgenstrålerne blive mere parallelle, vinklen røntgenstrålerne rammer objektet med vil blive mindre, og vinklen røntgenstrålerne rammer detektorpladen vil derved også blive mindre. Ved at øge SID vil både forstørrelsen i røntgenbilledet, men også den geometriske uskarphed mindskes og derved vil RO forbedres (6, s. 44-45) (3, s. 242). Figur 5 viser effekten af at øge SID (6, s. 44). I Bushong er der opgivet en formel som kan beregne hvor stor en forstørrelse der er på et billede. Formlen beskriver en forstørrelses faktor, magnifikation factor (MF), som kan beregnes ud fra SID og SOD. MF = SID SOD Ved at dividere SID med SOD får man et tal som fortæller hvor stor en struktur er på et røntgenbillede i forhold til den virkelige struktur. Med denne formel ses det at forstørrelsen på et røntgenbillede bliver mindre hvis enten SID øges eller hvis SOD mindskes (3, s. 284-285). Det vil altså sige at når man laver et air, vil der komme forstørrelse i billedet, men ved at øge SID kan man mindske denne forstørrelse. 21

Eksperimentel metode I dette afsnit vil den eksperimentelle metode, der er benyttet til at indsamle empiri, for at kunne besvare problemformuleringen, beskrevet. I afsnittet vil de valgte eksponeringsfaktorer til forsøget blive begrundet og præcenteret. Derudover vil pilotforsøget, forsøgsopstillingen og forsøgsguiden til forsøget blive fremstillet. Eksperimentelt forsøg I forsøget, vil der blive taget udgangspunkt i børn i aldrene 10-, 12- og 15 år. Der vælges tre forskellige aldersgrupper, for at få en nuanceret gruppe, for de ældre børn i alderen 10-15 år, desuden vælges de, fordi disse alderstrin ofte er anvendt som grænser mellem børn og voksne på røntgenafdelinger (Bilag 1). Alderen 10 år vælges, fordi der på sygehus x overvejes om børn i denne alder skal undersøges på en voksenprotokol (Bilag 1). Alderen 12 år er valgt fordi børn på sygehus x defineres, som værende børn når de er under 12 år, og derefter får taget billeder på en voksenprotokol. I Børnedoser ved radiologi (1) refereres der til børn op til alderen 15 år, derfor vælges der i opgaven også at have fokus på denne aldersgruppe. I EGP anbefales det at man, ved thorax undersøgelser af børn, anvender 60kV-80kV ved små børn og 100kV-150kV til ældre børn (10). Derudover anbefales det i European Guideline On Quality Criteria For Diagnostic Radiographic Images (EG) at der til en thorax undersøgelse af en voksen, skal anvendes 125kV (18). Da denne opgave omhandler ældre børn og ikke voksne, vælges der tre forskellige kv til forsøgets tre forskellige fantomer, inden for området 100kV-120kV. Til forsøget med fantomet der svarer til en 10årig anvendes 100kV, til en 12årig anvendes 110kV og med fantomet til en 15årig anvendes 120kV. Der vælges ikke at bruge 125kV til fantomet svarende til en 15årig, fordi de i opgaven ikke ses som voksne. Ifølge EGP benyttes der normalt ikke automatic exposure control (AEC) til børneundersøgelser. Dette skyldes at børn kan variere meget i størrelse, og det er derfor ikke muligt, at være sikker på at børnene dækker målekamrene, som benyttes ved AEC. (Kilde: EG) Da forsøget i opgaven bliver udført på et fantom, er dette ikke et problem, da fantomerne er store nok til at dække målekamrene. Ved at bruge AEC frem for fast mas, opnås en konstant fyldning af målekamrene ved alle eksponeringer. Det betyder at mængden af stråler der når igennem til detektorpladen er ens, uanset om eksponeringerne bliver taget med eller uden raster og air. Det er desuden oplyst i vejledningen til CDRAD fantomet, at AEC kan benyttes, og der vælges derfor AEC til forsøget (Bilag 3). EGP anbefaler at anvende en source image distance (SID) på 100-150cm til børneundersøgelser af thorax. Til forsøget anvendes et lineær fokuseret raster på 140 cm, og der vælges derfor også SID på 140 cm. For at kunne sammenligne, vælges der også SID på 140 cm til billederne uden raster. 22

Rasteret som anvendes har et skaktforhold på 8:1, og er et af de mest almindelige rastere i praksis. Det er desuden ofte det raster, som er beskrevet i videnskabelige artikler, som det mest anbefalede raster. I EGP anbefales det at der til børnethorax anvendes 1 mm Al + 0,1 mm eller 0,2 mm Cu som ekstern filtrering, desuden anvendes der på sygehus X 1 mm Al + 0,1 mm Cu som filtrering. Derfor anvendes der til dette forsøg 1 mm Al + 0,1 mm Cu som ekstern filtrering i opgaven. Da det ikke er muligt at indstille apparaturet til både at have 1 mm Al og 0,1 mm Cu, indstilles apparaturet til 0,1 mm Cu, og der sættes herefter 1 mm Al uden på røntgenrøret, i form af en plade. Der vælges denne opstilling af filtrering, fordi der i kobber bliver dannet mere fotoelektrisk effekt, som kan opfanges af aluminiums filteret, og derved reduceres indgangsdosis til patienten (15, s. 152). Til forsøget anvendes fin fokus frem for grov fokus. Der anvendes fin fokus, fordi valget af fokus har indflydelse på geometriske uskarphed. Mindre fokus giver en bedre rumlig opløselighed og det er derfor muligt, med fin fokus, at minimere den geometriske uskarphed (19, s. 109). Dog vil der i praksis ofte blive anvendt grov fokus til thorax undersøgelser. Der kan derfor reelt forekomme en ændring af resultaterne ved at ændre fra fin til grov fokus. Dette forbehold skal tages, i forhold til at sammenligne med praksis. CDRAD Fantom Til forsøget anvendes et fantom, da det ikke er etisk forsvarligt at lave forsøg på rigtig børn. De etiske overvejelser er beskrevet i et tidligere afsnit i opgaven. Fantomet der bliver benyttet er et CDRAD 2.0 fantom. Ved at anvende dette er det muligt, objektivt at vurdere billedkvaliteten ud fra RO og LKO. Det gøres ved brug af CDRAD-Analyzer, som digitalt måler billedkvaliteten. CDRAD fantomet måler 26,5 cm X 26,5 cm, og er 1 cm i tykkelsen og inddelt i 225 kvadrater, arrangeret i 15 rækker og 15 koloner. I hvert af de 225 kvadrater er der cylinderformede huller med diametre på 0,3mm-8mm og dybder på 0,3mm-8mm. I de tre første rækker er der kun placeret ét hul i hvert kvadrat, mens der i de resterende rækker er placeret to identiske huller i hvert kvadrat, et hul i midten og et hul i et tilfældigt hjørne. På figur 6 ses det at hullerne får mindre diameter ned igennem rækkerne, og dybden af hullerne er størst længst til højre på fantomet. 23

Figur 6 viser skematisk billede af CDRAD-fantom CDRAD-Analyzer er et tilhørende program som skal bruges i forbindelse med fantomet. Analyseprogrammet vurderer, om det er muligt at detektere en kontrast- og detaljeforskel i billederne. Programmet måler kontrasten ud fra, hvor dybe huller det er muligt at detektere, og rumlig opløselighed ud fra hvor lille diameter på hullerne, der kan detekteres. Det betyder at jo mindre hullet er i dybden og i diameteren, som CDRAD-analyzer kan detektere, jo bedre vil kontrasten og rumlig opløseligheden være i billederne. På figur 7 ses et diagram med resultater efter CDRAD-analyzer har analyseret et billede. På figuren ses røde markeringer, som viser hvor CDRAD-analyzer har kunnet detektere en kontrastforskel og en detaljeforskel. Den blå streg på figuren angiver kontrast-detalje-kurven for billedet, og viser hvortil der er detekteret kontrastforskelle og detaljer. Jo længere ned mod venstre nederste hjørne kontrast-detalje-kurven er jo mindre kontrastforskelle og jo mindre detaljer er detekteret i billedet. Foruden diagrammet, hvor det er muligt at se hvilke huller der er detekteret, ses også en IQF-værdi. IQF står for Image Quality Figure, og er et udtryk for hvor god lavkontrasten og rumlig opløselighed er i et givent billede. Jo højere IQF-værdi, jo bedre er lavkontrasten og den rumlig opløsning i billedet. Med denne IQF-værdi er det muligt at sammenligne billederne med hinanden. Ved at anvende CDRAD-Analyzer til at vurdere billedkvaliteten frem for en subjektiv vurdering, styrkes objektiviteten, validiteten, reliabiliteten og reproducerbarheden i opgaven. 24

Figur 7 viser et diagram efter et billede er blevet analyseret af CDRAD-analyzer Fantom Det er ikke muligt til forsøget at anvende CDRAD Fantomet alene. Fantomet er kun 1 cm i tykkelsen, og svarer derfor ikke til de valgte aldersgrupper. Derfor skal fantomet udvides i tykkelsen, så absorptionen tilnærmelsesvis bliver alderssvarende de forskellige aldre i forsøget. CDRAD er lavet af plexiglas, og der anvendes derfor også plexiglas til opbygningen af resten af fantomet. Fantomet skal opbygges med udgangspunkt i aldrene 10, 12 og 15 år, og de skal alle have en forskellig tykkelse. For at kunne opbygge fantomerne er der taget udgangspunkt i både en dreng og piges højde og vægt i de bestemte aldre, og derved beregnet et gennemsnit. Tallene der er brugt er fra vækstkurver.dk, der er udarbejdet af Afdeling for Vækst og Reproduktion på Rigshospitalet, i samarbejde med PC PAL (pcpal.eu) og baseret på mere end 12.000 målinger af raske danske børn og unge de sidste 20år (20). Tallene kan ses i tabel 1 og 2. Vægt/kg Dreng Pige Gennemsnit 10 år 34,5633 33,7455 34,1544 12 år 42,6487 41,4133 42,031 15 år 58,955 52,7098 55,83265 Tabel 1 viser gennemsnitlig vægt i kg for danske drenge og piger i aldrene 10. 12 og 15 år (20). Derudover er der udregnet en gennemsnitlig vægt. 25