CT Urografi protokoller

Bachelorprojekt på Radiografuddannelsen i Herlev, afleveret d. 7. januar 2005. CT Urografi protokoller på Sjælland Figur 1 Udarbejdet af Radiografstuderende Kasper Damsbo og Signe Olsen - hold 51 på sygepleje- og radiografskolen i Herlev. Vejleder på opgaven Anette Kjeldal. ANSLAG (tegn inkl. mellemrum): 82.311 Må gerne udlånes

Abstrakt Formålet med dette projekt har været, at bestemme om variationen i CT urografi scanprotokollerne giver anledning til dosisvariationer, og dermed den cancerrisiko patienterne bliver udsat for, når CT urografi bliver udført på forskellige hospitaler på Sjælland. Med basis i en repræsentativ protokol, har vi set på, hvilken indflydelse spredningen inden for scanparametrene har på patientdosis. De effektive doser er udregnet ved hjælp af ImPACT s dosisprogram ud fra de specifikke scannere, som protokollerne er afviklet på. Den repræsentative protokol er defineret som den faktuelle protokol, der er tættest på den beregnede middeldosis. På denne baggrund har vi bestemt spredningen inden for såvel de enkelte scanparametre som de effektive doser. protokoller. På 9 sjællandske hospitaler anvendes 10 CT urografi protokoller. Disse bliver afviklet på henholdsvis single slice, 4 slice og 16 slice scannere. Dosisvariationen udgør mere end en fordobling fra 7,1 msv til 16,5 msv, hvilket, ifølge IRCP s risikomodel, svarer til cancerrisici på henholdsvis 1:3000 og 1:1200. Dosis for den repræsentative protokol, der afvikles på en 4 slice scanner, er 10,6 msv (1: 2000), og denne. Anvendes denne repræsentative protokol på scannertyperne single og 16 slice af samme fabrikat ses, at dosisvariationen bliver fra 7,2 msv til 14,2 msv (1:1500). I de protokoller der dosismæssigt ligger højere end den repræsentative protokol, vil en revurdering af mas og picht, kunne fremme strålehygiejnen. Den protokol der dosismæssigt ligger lavest, bliver afviklet med 60 mas ved tomscanningen (1. serie uden kontrast). Da 4 af de øvrige protokoller, der dosismæssigt ligger lavest i 1. serien, ligeledes bliver afviklet med lav mas, vil det kunne fremme strålehygiejnen om denne procedure blev generel. En anden procedure, og som generelt bør overvejes, er den, hvor man rotere patienten for at opnå en bedre kontrastfordeling, men som fordobler antallet af scouts, og hermed dosis.

Indholdsfortegnelse Indledning 5 Problemformulering 8 Formål 8 Metodemæssigt grundlag 8 - Kildekritik 9 - Definition af CT urografi 10 - Empiriindsamling 11 - Kvantitativ metode 12 - Videnskabelig retning 12 - Protokol variation 13 - Beregning af dosis 14 - Samlet metodevurdering 16 Dosisbegrebet 17 Risikobetragtninger 18 - Delkonklusion 20 CT teknik 20 - Billedkvalitet 21 - Scanparametre 22 - Delkonklusion 25 - Single- og multislice CT 25 - Delkonklusion 27 - Beregning af dosis 28

Protokoller 30 - Indhold 30 - Analyse af indhold 31 - Den repræsentative protokol 33 - Korrektion af metode 34 - Resultater 34 Diskussion af resultater 35 Diskussion af anvendt empirisk metode 38 Konklusion 40 Perspektivering 41 Kildeangivelse 42 Figurliste 47 Bilagsfortegnelse 47

Indledning Som radiografstuderende har vi på 4 hospitaler oplevet implementeringen af computer tomografi (CT) teknikken til urografien, som erstatning for den konventionelle intravenøse (IV) urografi. Her har vi oplevet, at der er variationer i, for hvilke indikationer patienterne overvejende CT scannes, og hvordan selve scanningen bliver udført. Da CT teknikken, med sine snitoptagelser, giver en højere detaljeskarphed, er det diagnostiske resultatet ofte sikrere end de konventionelle 2 dimensionale røntgenoptagelser. CT åbner også mulighed for skabelse af 2- og 3- dimensionale rekonstruktioner. Desværre påføres patienterne også en strålingsdosis, som, ifølge Statens Institut for Strålehygiejne (SIS), er op til 3 gange så høj, hvilket er ensbetydende med en 3 gange så høj risiko for, at patienten senere udvikler en stråle indiceret cancer(1). I røntgenbekendtgørelsen står der, at vi kontinuerligt skal tilstræbe at holde patientdosis så lav som foreneligt med de diagnostiske krav(2). Spørgsmålet er så, om de diagnostiske fordele som CT teknikken byder på, berettiger denne højere dosis. Forud for implementeringen af CT teknikken ved de urologiske undersøgelser lavede man i 2000 på Universitets Hospitalet i Herlev et større studie af sensitiviteten og specificiteten ved den konventionelle IV urografi. Ud af 1229 IV urografier var 45 % af patienterne henvist under indikationen renal colic og 41 % under hæmaturi. Under disse to hovedindikationer kom man frem til, at IV urografien kunne påvise knap 60 % af alle urinvejssten. 25 % af IV urografierne blev udført akut og derfor uden den forudgående udrensning og faste(3), hvilket giver store billedkvalitetsmæssige problemer med overlejringer af flatus og fæces. Dette medfører ofte ekstra optagelser og, i værste fald at den diagnostiske kvalitet bliver så ringe, at undersøgelsen må gentages. Tidligere studier har vist, at IV urografien kan påvise 85 % af alle tumorer på ned til 3 cm(4). Da detaljeskarpheden er højere for CT, kan såvel røntgenpositive som røntgennegative sten påvises uden brug af intravenøs kontrast(5). Derfor er den konventionelle IV urografi blevet afløst af to CT undersøgelser. CT urinveje (uden kontrast), som ligger nær dosisniveauet for IV urografien(6), under indikationen renal colic og CT urografi, der dosismæssigt er op til 3 gange højere, ved hæmaturi udredningen. Da CT er snitoptagelse, er forudgående udrensning og udrensning ikke nødvendig. 5

Inden for CT har to mindre studier på henholdsvis 116(7) og 417(8) patienter vist, at specificiteten er 97 % og sensitiviteten er 98 % for sten ved CT urinveje(7). Graden af alternative årsager til patientens flankesmerter varierer i studierne. På Guy`s Hospital i London (2000) blev der fundet alternative årsager i 6 % af tilfældene(7) og 15-26 % i et andet studie på Harborview Medical Center, Seattle USA (2003). Med undtagelse af obstipation, ville appendicitis, ovariacyster samt intra abdominale abcesser(9) ikke have været diagnosticerbare på en konventionel IV urografi. Da det diagnostiske resultat bliver tæt ved 100 % sikkert, og der tilmed kan gøres ikke uvæsentlige bifund for omtrent samme patientdosis, er CT urinveje at foretrække. Hertil kommer at undersøgelsestiden for en konventionel IV urografi er ca. en time, hvor CT urinveje tager 10-15 min. Endnu savnes større studier af sensitiviteten og specificiteten for CT urografien (10). Da der tilmed foregår en større lægefaglig diskussion om, hvornår en gennemgribende udredning af hæmaturi skal finde sted, er der, nationalt såvel som internationalt, mange holdninger til hvornår denne dosistunge undersøgelse er indiceret(11). Det vi kan sige omkring CT urografien er, at der på nyere scannere af multislice typen kan erkendes tumorer på ned til ½-1 cm(5) og sten ned til 4mm(12). Ved et mindre studie på University of Michigan Medical Center, fandt man 100 % af alle tumorer i øvre urinveje på 6 patienter og 90 % i vesica urinaria på 10 patienter(13). Trods den manglende evidens er der en tendens til, at man kan opnå samme sikre resultat, som ved CT urinveje. For CT urografien er undersøgelsestiden halveret i forhold til IV urografien. Da kvaliteten af undersøgelsen ikke er betinget af forudgående udrensning, er der klare fordele ved at anvende CT urografien ved de akutte undersøgelser, der udgjorde 25 % af alle IV urografierne i Herlev studiet. Da CT urografien kan vise op til 100 % af de patologiske fund - også ved de akutte undersøgelser - er denne, ud fra et diagnostisk synspunkt at fortrække. Hvilken indikation og anamnese der berettiger den højere dosis ved en CT urografi, er et lægefagligt spørgsmål, som vi derfor ikke vil gå ind i. 6

Vores erfaring er, at de urologiske CT undersøgelser bliver visiteret af radiologer, netop for at sikre berettigelsen og lovkravet (14) om stillingtagen til evt. anvendelse af alternative ikke strålebelastende undersøgelsesmetoder. Som radiografer er det vores pligt at sikre, at overflødige røntgenundersøgelser undgås(15) og at dosis holdes så lav, som foreneligt med de diagnostiske krav til undersøgelsen. Da vi har oplevet, at der kan være forskellige holdninger fra visiterende til undersøgende/ beskrivende radiolog, og da vi har kontakten til patienten og derfor kan være vidende om nogle forhold, som radiologen ikke har kunnet medtænke i sin vurdering, skal vi som radiografer, også have fokus på spørgsmålet om berettigelsen af undersøgelsen. For patienten er der fordele ved CT urografi frem for den konventionelle IV urografi. Undersøgelsestiden er kortere, og patienten får et sikkert og væsentligt hurtigere svar. Patienterne slipper for den gene og indgriben, særligt i den ambulante patients liv, som udrensning og faste medfører. Ulempen er den 3 gange højere dosis, og at ventetiden forud for undersøgelsen nogle steder kan være længere, da CT scanner kapaciteten endnu ikke alle steder er høj nok til at i mødekomme kravet om de nye undersøgelser. På de hospitaler hvor vi har studeret CT urografi, er der forskel på hvordan procedurerne omkring undersøgelsen og selve scanprotokollerne er. Procedurerne, omkring hvilke patienter der må få intravenøs kontrast, er et lægefagligt spørgsmål, som vi derfor ikke vil gå ind i. Det er radiograffagligt at sikre kvaliteten af selve undersøgelsen samt, som tidligere nævnt at have fokus på berettigelsen af undersøgelsen. Herunder skal vi bl.a. sørge for korrekt lejring og information samt vurdere om patienten kan imødekomme kravet om breath hold, hvilket vi dog finder uproblematisk. Justering af scanparametre ud fra patientens størrelse i de foreliggende protokoller stiller derimod større krav til os som radiografer. Vi har altså som kommende radiografer indflydelse på, hvordan protokollerne bliver fulgt, og skal i samarbejde med radiologen sikre, at patientdosis holdes så lav som muligt. Derfor føler vi også, at det er vores pligt at stille os spørgende overfor, om den variation i protokollerne, vi har oplevet, har en diagnostisk berettigelse og om den er forsvarlig i forhold til patientdosis. 7

I denne opgave vil vi derfor gerne undersøge; om den variation i protokollerne vi har oplevet, er et reelt billede af forholdene og om disse variationer har indflydelse på patientdosis ved en CT urografi. Finder vi variationer i patientdosis, må vi tage stilling til, om dette strålehygiejnisk kan forsvares. Problemformulering Hvilken dosisvariation er der i de CT urografi protokoller, som eksisterer på Sjælland? Er det muligt at beregne en repræsentativ protokol og heraf se, hvilken betydning scanparametrenes spredning har for patientdosis og dermed cancerrisikoen? Formål Når vi ønsker at bestemme, om variationerne i protokollerne giver forskellige patientdoser, når den samme undersøgelse udføres på forskellige hospitaler, er det for at belyse disse forskelle. Herved håber vi at kunne bidrage til udviklingen af radiografien ved at skabe en debat om berettigelsen heraf, idet vi har en forventning om, at en ensretning af protokollerne vil fremme strålehygiejnen. Metodemæssigt grundlag I indledningen har vi set på, om de diagnostiske fordele, som CT teknikken byder på, berettiger den højere dosis. Her har vi lavet en bred litteratur research på konventionel IV, CT urinveje og CT urografi. Vi har søgt at finde frem til de primærartikler, som beskriver forskningsresultaterne på området. Udover en almen artikelsøgning, har vi søgt via kildehenvisningen på oversigtsartiklen; Aftrædelsesordning for en 70-årig(11), bragt i Ugeskrift for læger 2002. Denne samler og redegøre for forskningsresultaterne inden for såvel IV urografi, CT urografi som CT urinveje. Ved at søge frem til primærartikler, som giver os informationer om hvordan studierne er lavet, får vi mulighed for at vurdere validiteten (gyldigheden), reliabiliteten (pålideligheden), reproducerbarheden og generaliserbarheden af resultaterne(16). Disse 4 begreber fortæller alle noget om, i hvilken grad resultatet af studiet afspejler virkeligheden. Reliabiliteten er et mål for, om de indsamlede data er pålidelige, hvorfor fokus her er på fejlkilder i datamængden. Konsekvensen af fejlkilder er, at vi 8

får en bias, som betyder skævhed (systemfejl), og er en faktor ved ethvert studie(17). Validiteten er et mål for, i hvor høj grad data beskriver det formål, man havde med studiet. Reliabiliteten har altså en direkte indflydelse på validiteten, og det er vigtigt at kende graden af bias for at kunne vurdere, om studiets resultat er validt. Reproducerbarheden siger noget om, hvorvidt det er muligt at gentage studiet og opnå samme resultat ud fra dennes beskrivelse. Endeligt er generaliserbarheden et mål for, om studiets resultater kan gøres generelle. Dette kan opnås ved enten en stor sampling (antal undersøgte) som repræsenterer befolkningssammensætningen, eller ved flere mindre studier der kommer til samme resultat. Kildekritik Med denne ovenstående viden om, hvordan et forskningsresultat vurderes, vil vi her kritisk vurdere kilderne brugt i indledningen. Herlev studiet(3) er et retroperspektivt studie, hvor oplysningerne omkring alle IV urografier, er trukket fra Røntgen Informations Systemet (RIS). Da data er opgjort efterfølgende, kan forskerne ikke have haft indflydelse på udførslen eller resultatet af de enkelte IV urografier, og derfor har det høj reliabilitet. Studiet er også reproducerbart, da alle IV urografier over et år er medtaget. Samplingen er tilmed over 1000, hvilket efter danske forhold giver en statistisk usikkerhed på ±3 % (ved kun 2 variable) (18). Studiet har altså høj validitet, idet det meget præcist beskriver, hvordan forholdene var i Herlev det år. Det eneste, der kan sættes spørgsmålstegn ved er generaliserbarheden. Vi har ikke andre studier, der kan bekræfte resultatet, og man kunne f.eks. tænke sig, at en atypisk patientkategori ville give et ikke generaliserbart resultat. I de tre studier vi har omkring CT Urinveje, er samplingerne mindre - henholdsvis 70(9), 116(7) og 417(8), hvilket vil give en større statistiske usikkerhed. Vi savner tilmed informationer om, hvorvidt forskeren har været aktør ved selve undersøgelserne. Da forskeren kan have en interesse i at opnå et bestemt resultat af studiet, og derfor ubevist kan påvirke tolkningen eller udførelsen af den enkelte undersøgelse, er forskerens rolle vigtig at kende for at kunne vurdere reliabiliteten. Derfor er metodeoplysningerne ikke fyldestgørende nok til at kunne vurdere reproducerbarheden og validiteten. Til gengæld finder vi resultaterne generaliserbare, da to af studierne kommer frem til næsten samme resultat, nemlig - en sensitivitet og specificitet på henholdsvis 98/97 % og 97/96 %. Sensitivitet er her et udtryk for, hvor god 9

undersøgelsen er til at finde de sten, der er, set i forhold til de sten, som bliver overset. Specificitet er her et udtryk for, hvor god undersøgelsen er til at frikende patienten for sten, set i forhold til de der fejlagtigt bliver diagnosticeret med sten. Derfor er CT urinveje en meget præcis undersøgelse både til at diagnosticere og frikende for sten. Da SIS ikke har opgjort dosisniveauet for CT urinveje, har vi søgt på artikler, der kunne sige noget herom. I de 5 artikler (6) der beskriver disse studier er dosisniveauet varierende fra 1,3 5 msv, hvilket er meget afhængigt af, hvordan der scannes. Da vi ikke beskæftiger os videre med CT urinveje i dette projekt, vil vi ikke gå ind i en diskussion af disse resultater, men blot konstatere, at dosisniveauet ligger omkring niveauet for en konventionel IV urografi (4mSv)(19) og at studierne i øvrigt fremstår reproducerbare og valide. Det ene studie vi har omkring CT urografi(13) er meget detaljeret beskrevet, hvorfor det har høj reproducerbarhed. Da vi heller ikke her kender forskerens rolle, er det svært at vurdere reliabiliteten og dermed også validiteten. Da sampling (15 tumorers ud af i alt 65 patienter) er meget lille, kan studiet ikke gøres generelt, men kun bruges til at vise, at det er muligt at finde 90-100 % af alle tumores, hvilket viser omtrent samme tendens, som for CT urinveje. Efter denne kritiske vurdering af disse kilder, har vi nøje afvejet i hvilket omfang de kunne bruges til, indledningsvist, at sige noget om de fordele CT teknikken har, frem for konventionelle optagelser ved diagnosticering af sten og tumorers i urinvejene. Den viden om, hvordan forskning vurderes, som vi her har brugt, vil vi også benytte under opbygningen af vores projekt, da vi ønsker, at det skal have høj validitet. I metoden til løsning af vores problemformulering, vil vi indlede med at se på, hvordan vi får klarhed over variationen i scanprotokollerne for en CT urografi. Hertil må vi have defineret hvad vi forstår ved en CT urografi. Definition af CT urografi CT urografi er en undersøgelse af nyre og øvrige urinveje under hoved indikationerne makroskopisk hæmaturi eller obs. tumor. Scanningen består af minimum 2 serier, en tomscanning med henblik på de anatomiske forhold og for at udelukke 10

sten. Dernæst minimum en kontrastserie, hvor nyrefunktionen og de patologiske forhold kan vurderes. Ud fra denne definition, kan vi begynde vores empiriindsamling. Empiriindsamling Vi vil søge at indsamle alle scanprotokollerne for en CT urografi inden for et geografisk område - de eksisterende på Sjælland. Herved bliver vores empiriindsamlingsmetode reproducerbart. Da vores empiriske materiale herved er de scanprotokoller, som dækker variationen på Sjælland - der udgør 44 % (20) af den danske befolkning, mener vi, at kunne vise en generel tendens. Vi har researchet på nettet, for at finde frem til alle de eksisterende scanprotokoller på Sjælland. Ud fra en liste over samtlige offentlige hospitaler, fundet på en søgetjeneste (21), har vi søgt på de potentielle hospitalers hjemmesider for at finde frem til, hvilke der har CT scannere. På de hospitaler der har og på de hvor vi ikke kan bestemme om de har en CT scanner, har vi noteret telefonnumrene til de ansvarlige radiografer/sygeplejersker på de radiologiske afsnit. Disse vil vi kontakte telefonisk og afsøge om de har en CT scanner, og om de, i bekræftende fald laver CT urografier. Er dette tilfældet, vil vi præsentere vores projekt og spørge om deres deltagelse, hvorefter vil vi sende en mail, der gentager beskrivelsen af projektet. Da kontakten til de radiologiske afdelinger er afgørende for, om de er villige til at lade deres protokol indgå, er det væsentligt, at de finder vores projekt sagligt, og at de kan se, at projektet kan give et konstruktivt resultat i form af en udvikling af radiografien. Derfor har vi brugt tid på at forfatte mailen, så den præcist forklarer hvordan vi vil løse vores problemformulering og i hvilket omfang deres protokol skal indgå. Mailen er udarbejdet i overensstemmelse med skolens etiske retningslinjer og godkendt af vejleder (Bilag 1). Da generaliserbarheden af vores projekt afhænger af, hvor mange der vil lade deres protokol indgå, vil vi anonymisere de enkelte hospitaler. Vi kunne være bekymret for, at nogle hospitaler ikke ønsker at deltage, idet de kan have en forventning om, at deres protokol indeholder nogle atypiske høj/lav scanparametre og derfor frygter, at vores projekt vil sætte deres protokol i et dårligt lys hvilket ikke er vores intention. 11

Kvantitativ metode Vores ambition er, at projektet skal have høj validitet og reliabilitet. Da vi vil se på de dosisforskelle, der ligger i de forskellige scanparametre, består vore data hovedsagligt af faktuelle tal. Derfor vil vi bruge den kvantitative metode, da denne netop er baseret på faktuelle data. Disse skal ikke tolkes, hvorfor de har en høj realibilitet. Desuden kan data direkte anvendes statistisk og visualiseres i grafer, hvorved der kan opnås et validt resultat. Metoden rummer altså matematiske muligheder for, statistisk at bestemme spredning, middeltal og medianværdi, hvilket er ideelt for os, når vi ønsker at bestemme variationen og den repræsentative protokol. En anden fordel ved denne metode er, at det er muligt at undersøge store populationer og dermed opnå et resultat, der er generaliserbart(22). Dette kan vise sig essentielt for os, da vi ikke ved hvor mange CT urografi protokoller der eksistere på Sjælland. Vi vil udelukkende se på de forskelle i patientdosis, der ligger i de kvantitative data fra scanprotokollerne og ikke på hvilken argumentation, der ligger til grund for opbygningen af den enkelte protokol. Da vi derfor ikke skal afsøge argumentationer og holdninger ved interviews eller spørgeskemaer, benytter vi ikke den kvalitative metode, der jo netop beror på holdninger og grader af ikke faktuelle data(23). Videnskabelig retning Når vi således udelukkende vil benytte den kvantitative metode til opsamling og behandling af data, kan vi se på, hvilken videnskabelig retning vores projekt bevæger sig i. Grundlaget for dette projekt er, vores kliniske erfaringer af, at der er variationer i scanprotokollerne for en CT urografi. Idet vi vil bestemme variationerne ved at lave statistiske beregninger på de kvantitative data fra protokollerne, og heraf konkludere hvilken betydning disse variationer har for patientdosis, siges vores naturvidenskabelige metode at være induktiv positivistisk. Med denne metode kan vi drage de generelle slutninger om betydningen af variationerne, som er vort mål med projektet (24). Når vi således har sikret os, at vi ud fra denne videnskabelige retning kan nå målet med vores projekt, vil vi se på, hvordan vi med den kvantitative metode kan vise variationerne. 12

Protokol variation Vi vil udelukkende se på de scanparametre, der har betydning for patientdosis, såsom hvor mange serier der scannes, Kv, mas, antal snit, snittykkelse og pitch. Inden for de enkelte parametre vil vi statistisk bestemme yderpunkterne og medianen. Yderpunkterne viser variationen, og medianen skal bruges til at bestemme de hyppigst anvendte scanparametre. Vi vil benytte medianen frem for gennemsnitsværdi/middelværdi, da dette resultat kan føres tilbage til en faktisk protokol, der kan laves dosisberegninger ud fra. Medianværdierne er ikke nødvendigvis gennemsnittet inden for de enkelte scanparametre, og der er heller ikke nødvendigvis flest protokoller, der indeholder denne værdi. Derfor må vi vurdere graden af bias herved og definere, hvad der er den mest repræsentative protokol. For at sikre os mod at få en bias hvis medianværdien ligger langt fra gennemsnitsværdien, vil vi opgøre begge og sammenligne dem, for på den baggrund at diskutere om medianværdien nu også er den mest repræsentative. Her har vi defineret, at medianværdien er repræsentativ, når den procentvise afvigelse fra gennemsnitsværdien ikke overstiger ± 5 %. Hvis den overstiger ± 5 % tager vi den faktiske værdi, der ligger tættest på gennemsnitsværdien. Faren ved udelukkende at sætte medianværdierne sammen til en ny medianprotokol er, at den ikke nødvendigvis er diagnostisk brugbar eller teknisk mulig. Derfor vil vi bruge den faktiske protokol, der indeholder flest medianværdier. Her er den repræsentative protokol defineret som: Den faktiske protokol, der i sine scanparametre indeholder flest medianværdier, som ikke afviger mere end ± 5 % fra middelværdien. Ved hjælp af denne definition vil vi bestemme den protokol, der er mest repræsentativ ud fra de indsamlede protokoller og de protokoller, der afviger mest herfra. Herefter vil vi lave en dosisberegning på disse og heraf se betydningen af variationerne i forhold til cancerrisikoen. Da vi ikke kender samplingens størrelse og variationen af indholdet af de indsamlede protokoller, finder vi det vanskeligt at vurdere om vores metode, reelt kan give et resultat der stemmer overens med den 13

repræsentative dosis. Her vil vi sammenholde den protokol, der indeholder flest median-/middelværdier med den, der findes dosismæssigt mest repræsentativ, for at vurdere om der er overensstemmelse. På denne baggrund kan det blive nødvendigt, at revurdere metoden til bestemmelse af den repræsentative protokol. Beregning af dosis Vi vil nu se på metoden til beregning af dosis. Patientdosis er afhængig af fabrikat og scannnertype, idet de indsamlede protokoller er tilpasset den enkelte scanner. Derfor vil vi så vidt muligt lave beregningerne ud fra den scanner, protokollen er lavet til. Selv om vi har erfaret, at scannere af multislice CT (MSCT) typen, er den foretrukne pga. den kortere scantid, bliver singleslice CT (SSCT) også benyttet i praksis, hvorfor vi, for den repræsentative protokol, vil lave beregninger på begge typer. Dette gør vi for at se, hvilken betydning scannertypen har for patientdosis. Da scannernes opbygninger er fabrikatafhængige, må vi, for at kunne lave en reel sammenligning af de to scannertyper. Her vil vi vælge det mest repræsentative scannerfabrikat. Når patientdosis er udregnet specifikt for hver scanner, kan vores dosisresultater ikke direkte overføres til andre fabrikater af scannere. Dette skyldes primært en scannerspecifik værdi - computer tomografi dosis indeks (CTDI) - som er et udtryk for dosis pr. mas enhed. Denne CTDI er bestemt ud fra dosismålinger på hver enkelt scanner. Havde vi derfor lavet beregningerne ud fra en anden scanner, var vores dosisresultater blevet noget anderledes. Det er komplekst at bestemme patientdosis for CT og derfor er der lavet computerprogrammer, som ud fra de givne scanparametre og scanner fabrikater, kan simulere strålingen i et fantom, og heraf beregne patientdosis. Disse kan tage højde for dosis til de enkelte organer, herunder både de mandlige og kvindelige kønsorganer, hvilket ikke er muligt for os på anden vis. Derfor vil vi benytte et sådant CT dosisprogram. I et samarbejde mellem SIS og medicoteknisk afdeling på Århus universitetshospital er programmet The CT-Dose calculation program (25) udarbejdet. Da det således er uafhængigt af scannerfabrikanter og er udarbejdet af sundhedsstyrelsen, som jo har interesse i at fremme strålehygiejnen, har det høj validitet. Det kan gratis downloades fra nettet, men er desværre ikke opdateret siden 19.06.02. Derfor tog vi kontakt til 14

medicoteknisk afdeling i Århus, som kunne oplyse, at der ikke fandtes nyere udgaver. Da beregningerne er scannerspecifikke, og da de fabrikater af nyere MSCT scannere som vi ved anvendes i praksis ikke var repræsenteret, fandt vi programmet forældet og derfor ikke rimeligt at anvende. I stedet vil vi bruge det engelske ImPACT CT Patient Dosimetry Calculator (26), som er opdateret med de nyeste scannertyper og fabrikater d. 17.6.2004. Dette program har vi fået anbefalet af den medicotekniske afdeling i Århus og på Rigshospitalet. Det er udarbejdet af ImPACT og hentet på deres hjemmeside. ImPACT er et evalueringscenter for CT i England, der opererer under den engelske sundhedsstyrelse og drives for fondsmidler til forskning. Da programmet således er uafhængigt af scannerfabrikanter og samtidig anerkendt af fagfolk herhjemme, finder vi, at det er validt. Selv om vi benytter et computer program til beregningerne, vil vi gennemgå, hvordan dosis udregnes ved CT. Dette for at vurdere validiteten ved den metode computerprogrammet benytter og heri også de CTDI værdier, der benyttes. Vi skal også se på, hvilken betydning scanparametrenes variationer har for patientdosis, og derfor hvilken indflydelse de enkelte parametre har på patientdosis. Derfor kommer vores opgave til at indeholde et afsnit om CT teknik - herunder de to scannertyper - samt hvordan dosis beregnes for CT. Til teknikafsnittet vil vi primært bruge; Bo Haugaard Jørgensens CT teknik 2004 (27), som vi er fortrolige med. Vi vil supplere denne med European Guidelines on Quality Criteria for Computed Tomography (28) og Multislice computered tomography (29), for at få uddybet dosis sammenhængene ved nogle af parametrene. Til dosisberegningsafsnittet vil vi bruge en teknisk manual for en GE LightSpeed scanner(30), SIS es vejledning om referencedoser (19), idet der her forklares, hvordan CTDI værdien bestemmes, samt introduktionen til ImPACT CT Patient Dosimetry Calculator (26) og hjælpetekster om programmet fundet på hjemmesiden. Først vil vi dog indlede med et afsnit, hvor vi ser på hvad dosis er og et om begrebet cancerrisiko. Dette for at vise, hvordan vi vil bruge begreberne og hvordan vi kritisk forholder os til de cancerrisikomodeller, der bruges til at bestemme risikoen for at udvikle en cancer, som følge af røntgenbestråling. Hertil vil vi bruge materiale fra 15

SIS - Strålehygiejne for radiografstuderende (1) og EU kommissionen - European Guidelines on Quality Criteria for Computed Tomography (28), da de vejleder og lovgiver på området. Disse bruger begge materiale fra International Commission on Radiological Protection (IRCP), som er en uafhængig organisation, der samler radiologiske forskningsresultater fra hele verden og udgiver det i rapporter (31). Samlet vurdering af metode Således er vi kommet frem til at vurdere, om vi efter den ovenfor beskrevne metode kan løse vores problemformulering og komme frem til et validt resultat. Når vi indsamler alle protokoller indenfor det geografiske område vi undersøger, får vores datamængde høj reliabilitet. Lykkes det ikke at indsamle alle, må vi vurdere hvilken grad af bias, det giver. Her må vi også præcisere, at det kun er den offentlige sektor vores sampling indbefatter. Da vi udelukkende udtager kvantitative data fra protokollerne, kan vi ikke påvirke data, og da vi ydermere detaljeret har beskrevet, hvordan vi vil bestemme den repræsentative protokol og variationerne i scanparametrene, bliver vores resultat validt og reproducerbart. Da CT urografien er i en implementeringsfase i Danmark, forventer vi ikke, at der eksisterer særligt mange protokoller på Sjælland. Så, skønt det empirisk materiale er gældende for 44 % af den danske befolkning, må vi forvente, at den statistiske usikkerhed, ved vores lille sampling, bliver så stor, at vores resultat ikke reelt bliver generaliserbart, hvorfor det ikke kan belyse forholdene i resten af landet. Lykkes det at indsamle alle protokoller, vil vores resultat meget præcist beskrive forskellene i patientdosis ved protokollerne for en CT urografi på Sjælland. De hospitaler, der har ladet deres protokol indgå, vil, ud fra de scanparametre de kører med, kunne genkende deres egen protokol og se, hvor denne ligger i forhold til den repræsentative protokol. Resten af landet vil også overordnet kunne vurdere, hvor deres protokol ligger i forhold til den repræsentative protokol, som vi har bestemt, hvormed vi kan opfylde vores formål, der var at skabe debat om berettigelsen af dosisforskellene, selv om vi ikke kan forvente at opnå et generaliserbart resultat. 16

Dosisbegrebet I dette afsnit vil vi se på, hvad dosis er og hvordan vi gennem dette projekt vil bruge begrebet. Røntgenstrålingen er ioniserende stråling, da den kan få et stofs atomer til at danne ioner. Herved afsættes der energi, og strålingen ændrer udbredelsesretning - kaldet spredt stråling. Hvor meget energi, der herved afsættes kaldet dosis, afhænger af strålingens energi, objektets tykkelse og de atomtætheder eller absorptionskoefficienter, som objektet består af(32). Røntgens ioniserende egenskab er uheldig når levende celler bestråles, da cellerne herved ændrer deres molekylestruktur, og derfor bliver beskadigede (33). Disse biologiske effekter ved bestråling er ikke tilsigtede, når røntgenstrålingens egenskaber udnyttes til billeddiagnostisk brug. Derfor er det helt grundlæggende for vores fag at søge at nedbringe den stråling, som absorberes i patienten. Hertil er dosisbegrebet et væsentligt værktøj til at vurdere, hvilken betydning forskelle i procedure og scanparametre har, for den dosis patienten får. Doser opgøres på forskellige måder. Her vil vi gennemgå den måde vi vil bruge begrebet på. Den energi, der afsættes i patienten ved bestråling kaldes den absorberede dosis, og er defineret som absorberet energi pr. masseenhed (joule/kg), hvilket benævnes i gray (Gy). Da den ioniserende virkning er afhængig af strålingens styrke og type, opereres med begrebet ækvivalent dosis, der vægter typen af strålingen og benævnes med enheden sivert (Sv). For røntgenstråling er denne vægtningsfaktor 1, og derfor er Gy her lig Sv (32). Ikke alle organer og væv er lige strålefølsomme, hvorfor det område der bestråles vil være afgørende for, hvor skadelig en given dosis er. Derfor opereres med begrebet organdosis. Alt efter strålefølsomhed, er der af IRCP (31) blevet fastsat en vævsvægtningsfaktor for 12 organer og væv. Til bestemmelse af belastningen ved en given undersøgelse, må man vide hvilken procentdel af kroppens samlede areal, de organer der bliver bestrålet ved undersøgelsen udgør, og herefter beregne nogle middel organ- og vævsdoser. F.eks. bestemmes huddosis for en given undersøgelse ved at se på, hvor stor en procentdel indgangsfeltet af det bestrålede område udgør af kroppens samlede hudareal, og så gange denne procentdel med den dosis, der kan måles i hudniveauet. Den samlede belastning for en given undersøgelse kaldes 17

effektiv dosis og er summen af de middelorgan- og vævsdoser (H T ) ganget med vægtningsfaktoren (W T ) for disse (32). E = Σ T (W T x H T ) (Sv) Effektiv dosis er altså et udtryk for summen af bestrålinger af enkelte organer omsat til en helkropsbestråling. Derved kan belastningen ved forskellige røntgenundersøgelser sammenlignes. I dette projekt vil vi udelukkende benytte de effektive doser. For de undersøgelser vi her beskæftiger os med, er den effektive dosis for en IV urografi 4mSv og 12 msv for en CT af nedre abdomen (19), hvilket er tæt på dosis for en CT urografi. Der er ingen referencedoser for CT urinveje, men som tidligere nævnt vurderer vi det til at være samme dosisniveau som IV urografien. Risikobetragtninger For at afgøre hvor stor risikoen er for, over tid, at udvikle en cancer som følge af udsættelse af de ovennævnte effektive doser, må vi se på, og vurdere, nogle anskuelsesvinkler til dette risikobegreb. Skønt røntgen er blevet brugt til medicinsk diagnostik i hen ved 100 år(34), er der ikke ført et egentligt videnskabeligt bevis for, at denne kontrollerede form for bestråling kan resultere i udviklingen af en cancer. De doser, der bruges ved medicinsk diagnostik, er i gennemsnit 1 millisivert (msv) årligt pr. dansker, og det formodes, at en stråleinduceret cancer vil være så mange år om at udvikle sig, at den naturlige baggrundsstråling i gennemsnit vil udgøre 2/3(35) af den samlede strålebelastning. Ved et egentligt videnskabeligt forsøg, vil der derfor kun være marginal forskel i antallet af cancertilfælde på den gruppe, der er blevet diagnostisk bestrålet, og på kontrolgruppen. Andre miljøfaktorer, der også har indflydelse på cancerforekomsten, vil udgøre så store usikkerhedsmomenter, at det ikke ville være muligt at bevise, at canceren er udviklet som følge af den diagnostiske bestråling. Når vi alligevel siger noget om risici ved forskellige dosisbelastninger, sker det på basis af den viden vi har fra studier af mennesker og i mindre omfang dyr, udsat for langt større og andre typer strålebelastninger(36). Den internationalt anerkendte 18

måde at forsøge at nå sandheden om sammenhængen mellem dosis og risiko er, at tage disse høje doser og den øgede forekomst af cancertilfælde og projektere dem ned til dosisniveauet for diagnostisk røntgen ved lineær ekstrapolation. Derfor gælder det for en aldersuafhængig befolkning, at sandsynligheden for at udvikle en dødelig cancer for en given dosis [Sv] er; 5 x 10-2 [Sv -1 ] (37) Ud fra denne model, er der ingen nedre grænse for hvornår stokastiske skader (senskader) kan opstå(36). Beregner vi risikoen for de undersøgelser vi beskæftiger os med i dette projekt, fås for en IV urografi; 4 msv (19) x 5 x 10-2 Sv -1 = 0,0002 x en population på 5000 = 1: 5000 og CT urografi 12 msv (19) x 5 x 10-2 Sv -1 = 0,0006 x en population på 5000 = 3: 5000. Risikoforskellen på de to undersøgelser er altså en faktor 3. Da det i Politikken 2002(38) kunne læses, at risikoen for at få en dødelig cancer som følge af en thorax optagelse er 1:300.000 og ved en CT af thorax er 1:3.000(39), har vi erfaret, at det skabte en del frygt i befolkningen. Her er det vigtigt at holde sig klart, at denne risikomodel kun er et matematisk forsøg på at nå sandheden. En anden måde at betragte doser på, er ved at sætte dem op imod baggrundsstrålingen. Risikoen for at udvikle en cancer stiger med alderen; jo ældre man bliver, desto større er risikoen for at udvikle en cancer. Da baggrundsstrålingen gennemsnitligt i Danmark er 3 msv pr. år, kan man drage, at en IV urografi og en CT af abdomen vil svare til, at man var henholdsvis 16 måneder og 4 år ældre(40). Baggrundsstrålingen er også en anden type stråling, og der er store lokale forskelle på dosisniveauet, og derfor er denne anskuelse også kun et forsøg på at nå sandheden. I en artikel, bragt i Radiografen i år, skitseres en model, der med basis i mikrobiologiske studier viser, at de kontrollerede doser som anvendes diagnostisk, ligefrem styrker cellers kontrolsystemer og derfor kroppens forsvar mod cancer(41). Denne strider mod den internationalt anerkendte model som SIS benytter og har været under skarp kritik blandt radiografer, da den provokerer et af vores fags mærkesager strålebeskyttelse. Det ville imidlertid være dejligt for såvel patienterne som stråle- 19

udsat personale, hvis denne model viste sig at være sandheden nærmest. Om den over tid vinder større anerkendelse og bliver underbygget af andre studier, skal vi ikke kunne sige, men uanset hvordan man vælger at betragte doser, så vil belastningen være den samme, og ingen af dem vil være den endegyldige sandhed. Delkonklusion I dette projekt vil vi udelukkende benytte begrebet effektive doser svarende til en helkropsbestråling. Da det handler om at beskytte patienter, vil vi her, ud fra et forsigtighedsprincip, benytte den anerkende cancerrisikomodel som SIS benytter, til at vurdere cancerrisikoen ved eksponering af de effektive doser. CT Teknik I dette afsnit vil vi se på hvordan de enkelte scanparametre i protokollerne har indflydelse på patientdosis. Scanparametre er bestemt ud fra de diagnostiske krav til undersøgelsen, og derfor må vi se på hvilke diagnostiske krav, der er til billedkvaliteten ved en CT urografi. Da vi er forpligtet til at holde patientdosis så lav som forenelig med de diagnostiske krav, og da en optimering af billedkvaliteten ofte vil have negativ indflydelse på patientdosis, er scanparametrene fremkommet ved et kompromis mellem billedkvalitet og patientdosis. Da fokus i dette projekt er strålehygiejnen, vil vi her have den som omdrejningspunkt, og derfor kun se på de scanparametre der har indflydelse på patientdosis. Inden vi ser på forholdet mellem billedkvalitet og patientdosis for CT urografien, vil vi for helhedsopfattelsens skyld ganske kort ridse op, hvordan et CT billede skabes. Figur 2: Røntgenrørets 360º rotation. Figur 3: Patientens bevægelse i længdeaksen samtidig med røntgenrørets rotation. 20

CT billedet er en snitoptagelse af patientens absorptionsforskelle. Det fremkommer ved, at røntgenrøret pulserende (800-1000 gang pr. sek.) (42) udsender et strålingsbundt af en given intensitet (mas) og gennemtrængelighed (kv) under en 360 graders rotation om patienten (figur 2 og 3 på forrige side). Den stråling, der herved udgår fra patienten, og som har bibeholdt sin oprindelige lineære retning, vil danne et relief af det undersøgte områdes absorptionsforskelle. De strålingsprofiler der herved fremkommer, registreres af kæder af detektorer(43), og herefter bliver disse, via matematiske algoritmer, rekonstrueret til en matrix af pixels - billedet. Intensitetsniveauet af den enkelte pixel visualiseres som en gråtone, hvis intensitet bliver målt i CT tal med enheden Houndsfield Units (HU) (44). Billedkvalitet Kvaliteten af det billede der herved fremkommer, vurderes ud fra hvor god kontrasten og detaljeskarpheden er i billedet. Kontrasten vurderes ved at se på lavkontrastopløsningen (LKO) og skarpheden ved den rumlige opløsning (RO). LKO er et udtryk for, i hvor høj grad man kan se en detaljeforskel mellem to væv som absorptionsmæssigt ligger tæt på hinanden og kontrastforskellen er lille (3 CT tal) (45). RO er et udtryk for hvor små strukturer man kan se, når kontrasten i strukturen afviger væsentligt (100 CT tal) fra kontrasten i det omkring liggende væv (46). De scanparametre der fordrer den ene, vil ofte forringe den anden, og derfor modarbejder de hinanden. Vi må her se på de diagnostiske krav til billedkvaliteten ved CT urografien for at afgøre, hvordan forholdet skal være mellem LKO og RO. Da man ved en CT urografi primært er på jagt efter tumorer, hvor kontrasten ofte kun afviger lidt fra det omkringliggende væv, og da tumorer kan være små, finder vi, at det må tilstræbes at opnå en ligeværdig vægtning af LKO og RO. Vi må altså se på, hvilke scanparametre, der optimerer henholdsvis RO og LKO, og her vil vi fortrinsvis se på de, der også har indflydelse på patientdosis. En god LKO opnås ved at minimere støjen i billedet. Billedstøj er et fænomen, der altid er til stede, men som ikke indeholder en reel information om patientens absorptionsforskelle. Støjen kan derfor udviske de små absorptionsforskelle mellem væv, hvorfor den må nedbringes for at opnå en god LKO. Dette gøres ved at øge eksponeringen (mas og kv), snittykkelse samt at holde pitch værdierne lave i MSCT (47). 21

Støjen har ikke nogen reel indflydelse på RO, da denne vurderes i områder, hvor kontrasten i en struktur afviger væsentligt fra det omkringliggende væv (48). En god RO opnås primært ved at minimere den geometriske uskarphed. Dette kan gøres ved at holde fokusstørrelsen lille, snittykkelsen lav, pitchværdierne lave ved SSCT samt ved at øge scantiden for at få flere projektioner/strålingsprofiler. Sidstnævnte vil dog have en negativ indflydelse på RO, hvis patienten er urolig (49). Heraf ses, at en god LKO opnås ved at øge eksponeringen. Gøres dette moderat, har det ikke negativ indflydelse på RO hvilket, ved en rolig patient, med fordel kan ske ved at øge scantiden. En øgning af snittykkelsen vil give en god LKO, hvorimod en mindskning vil bedre RO. Da en lille struktur skal kunne ses i et snit for at RO er god, siges generelt, at en god RO opnås ved snit under 5mm (50). Derfor må der her indgås et kompromis, der ofte vil ligge tæt på 5 mm for CT urografien. Om det er en fordel at holde pitchværdierne lave afhænger helt af scannertypen. Dette bunder i de forskellige scannertypers tekniske opbygning, hvilket vi vil komme ind på i afsnittet om disse. Når vi således har bestemt hvordan scanparametrene skal prioriteres for at opnå en tilstrækkelig billedkvalitet ved en CT urografi, vil vi se på de enkelte parametre og deres betydning for patientdosis. Scanparametre MiliAmpere pr. sekund er produktet af rørstrømmen (ma) og eksponeringstiden (s), og er et udtryk for den mængde stråling røntgenrøret producerer pr. sekund (s). En forøgelse af mas vil medføre en ligefrem proportional forøgelse af den absorberede dosis i patienten (51), og derfor har en øgning af mas en direkte negativ indflydelse på patientdosis. Da en øgning samtidig vil give et kraftigere signal, som følge af den højere tilgang af røntgenstråling til detektorerne, vil det samtidigt nedbringe støjniveauet i billedet (52). Indstillingen af mas er derfor et kompromis mellem patientdosis og støj. Kilovolt er et udtryk for den energi røntgenstrålingen har og derfor hvor gennemtrængende strålerne er. En forøgelse af kv, har også en forøgende effekt på patientdosis. Sammenhængen mellem en forøgelse af kv og patientdosis er tilnærmelsesvis eksponentiel (se figur 4). Den spredte stråling vil blive nedsat ved en kv forøgelse, hvorfor en sådanne vil nedsætte patientdosis, hvis mas samtidigt nedsættes (53). En 22

øgning af kv vil reducere støjen, men en kraftig forøgelse vil forringe kontrasten i blødt væv. En moderat forøgelse af kv vil samtidig med en mas nedsættelse kunne mindske patientdosis og optimere LKO. Figur 4: Tilnærmelsesvis eksponentiel sammenhæng mellem kv og dosis samt støj. Snittykkelsen er et udtryk for, hvor bred en vævsskive i patientens længdeakse der scannes i én rotation. Ved at sætte snittykkelsen op, øges røntgentilgangen til detektorerne, hvilket, som nævnt ovenfor, giver mindre støj og derfor en bedre LKO, men med en dårligere RO til følge. Desværre øges dosis til patienten også herved. Et tyndt snit giver altså mindre dosis til patienten end et tykt (se figur 5). Ved de helt tynde snit, kan røntgentilgangen blive så dårlig, at det bliver nødvendigt at øge eksponeringen, hvilket igen højner patientdosis (54). Når der skal scannes over et bestemt område, vil antallet af tynde snit blive flere end, hvis der var valgt tykkere snit. Her har vi ikke kunne finde teoretisk belæg for, at det vil give en højere dosis, når et område scannes med flere tynde snit frem for få tykke. Eksperimenterer vi med at ændre snittykkelse i dosisprogrammet, ses dette dog tydeligt, at det er dosisbesparende at vælge tykke snit frem for tynde. Figur 5: Snittykkelsens indflydelse på dosis og støj. Den sidste parameter er Pitch. Denne er sammensat af de parametre, der tilsammen har indvirkning på den spiral der scannes i, hvorfor den kun forekommer ved spiralscanninger. Pitchværdien beskriver lejets bevægelses i længderetningen pr. rotation i forhold til strålebundtets kollimering (snittykkelsen) og er defineret som: 23

Pitch = lejebevægelse pr. Rotation (mm) kollimering (mm) Denne gælder for SSCT(55). For MSCT afhænger kollimeringen af fabrikat og er enten et udtryk for et enkelt snit (General Electric) eller for det totale antal samtidige snit (Siemens, Philips)(56). Kollimeringen er bredden af den stråling, der udgår fra røntgenrøret, og den bestemmes ved afblænding umiddelbart efter røret - primær kollimering og igen umiddelbart før detektorerne - sekunder kollimering. Der er her forskel på hvordan snittykkelsen bestemmes for de to scannertyper og heraf sammenhængen mellem snittykkelse og kollimeringen. Dette vil vi se nærmere på under afsnittet om de to scannertyper, og her blot se på hvilken effekt pitch har på dosis, RO og LKO. Figur 6: For SSCT giver en pitch forøgelse samme antal projektioner, men større spredning mellem dem. Figur 7: For MSCT er snittykkelsen uafhængig af pitch, hvorfor en forøgelse vil give færre projektioner pr. snit. En øgning af pitch vil have samme effekt, som når man trækker i en fjeder (se figur 6). Da mas produktet pr. mm hermed reduceres, vil en forøgelse af pitch have en positiv effekt på patientdosis. En ændring af pitch fra 1 til 1.5 vil reducere patientdosis med 1/3 (57). For SSCT har pitch ingen indflydelse på støjniveauet i billedet, da antallet af projektioner der indgår i et snit, vil være det samme (se figur 6). Derfor har det ingen betydning for LKO(58). RO vil derimod blive forringet ved en pitch forøgelse, da spredningen af projektionerne giver en udviskning af små strukturer, som illustreret i figur 6. Grundet detektoropbygningen i MSCT, kræves her en højere grad af filtrering og sekundær kollimering, hvorfor snittykkelsen her er blevet uafhængig af pitch. Dette skyldes et begreb kaldet den geometriske halvskygge, som vi vil komme ind på i afsnittet om de to scannertyper. Da snittykkelsen derfor ikke ændres ved en forøgelse af pitch, vil dette give en reduktion i antal af projektioner, 24

der indgår i rekonstruktionen af snittet (figur 7), og derfor vil støjniveauet blive forøget, med en dårligere LKO til følge (59). I takt med udviklingen af bedre detektorer og software til mere præcis styring heraf, skønnes RO generelt at blive forbedret i MSCT, men RO vil stadig blive forringet ved en pitch forøgelse pga. spredning af projektionerne. Delkonklusion De valgte scanparametre er en afvejning mellem billedkvalitet og strålehygiejne. Heraf ses, at eksponeringen har den største indflydelse på patientdosis. For kv og mas er der henholdsvis en eksponentiel og proportionel sammenhæng mellem øgning af disse og nedbringelse af støj. Så derfor; jo mere støj vi kan acceptere, jo bedre for strålehygiejnen, men jo dårligere for kontrasten i billede. Snittykkelsen har også direkte indflydelse på patientdosis. Generelt kan siges, at tykke snit har en negativ indflydelse på strålehygiejnen og tynde snit en positiv. Ved helt tynde snit, må eksponeringen dog øges, hvorfor de indvirker negativt på strålehygiejnen. For billedkvaliteten betyder tykke snit en god kontrast og tynde en god detaljeskarphed. Her må der altså indgås et kompromis, der ofte vil ligge på 5 mm. Den sidste parameter vi har haft med i vores betragtninger, er pitchen. En øgning af denne vil fremme strålehygiejnen, da mas nedsættes. Om der, billedkvalitetsmæssigt, er nogen gevinst ved en ændring af pitch, er forskelligt i de to scannertyper. Disse vil vi nu tage et kik på. Single- og Multislice CT Vi har erfaret, at CT urografi i praksis udføres som spiralscanninger på både SSCT og MSCT. Derfor vil vi kort sammenligne opbygningen af de 2 systemer med henblik på, om der heri ligger nogle forskelle i patientdosis. Som tidligere nævnt, skal vi også se lidt nærmere på sammenhængen mellem snittykkelse og kollimeringen i de to systemer. Dette for at opnå en forståelse af hvorfor pitchen influerer forskelligt på RO og LKO i de to systemer, men primært for at kunne benytte dosisprogrammet, hvor kollimeringen skal indtastes, og altså ikke den snittykkelse som typisk vil være oplyst i protokollerne. Helt overordnet er forskellen på SSCT og MSCT, at der kan dannes et snit pr. rotation ved SSCT, hvor der ved MSCT kan dannes flere - typisk 4 eller 16. I SSCT 25

er der kun en billeddannende detektorkæde, hvor der i MSCT er flere igen typisk 4 eller 16. Som tidligere nævnt er primær kollimeringen bredden af den stråling, der udgår fra røntgenrøret, og sekunder kollimering den afblænding, der sker umiddelbart før detektorerne. I SSCT bestemmes snittykkelsen overordnet af den primære, og kun ved helt tynde snit af den sekundære kollimering hvorfor snittykkelsen som scanoperatøren vælger, også vil være kollimeringen (60). I MSCT kan detektorerne arbejde selvstændigt eller i grupper, og derfor kan en ønsket snittykkelse opnås på flere måder, afhængigt af hvordan detektorerne er konfigureret (61). Opbygningen af detektorkæderne afhænger af fabrikat og kan opdeles i symmetriske (General Electric) og asymmetriske detektorkæder (Siemens, Philips)(illustreret på bilag 2). På en GE MSCT kan et 5 mm snit opnås ved følgende detektorkonfigurationer: 1 x 5 mm, 2 x 2,5 mm eller 4 x 1,25 mm. Kollimeringen vil være 5 mm i alle tilfælde, men valg af detektorkonfiguration har betydning for såvel patientdosis (62), som hvilke rekonstruktionsmuligheder scanoperatøren har efterfølgende. Der kan nemlig ikke rekonstrueres snit, der er mindre end den mindste kollimering. I MSCT er det derfor kollimationen og ikke snittykkelsen, der har betydning for patientdosis. De dosisforskelle der ligger i opbygningen af de to systemer, kan bestemmes ved at se på begrebet dosiseffektivitet; da denne er et udtryk for, hvor god systemet er til at udnytte den fra røntgenrøret udsendte dosis. Dosiseffektiviteten vurderes ud fra begreberne: Geometrisk halvskygge og effektivitet, detektorsensitivitet samt den perifere strålesvækkelse. Den geometriske halvskygge er et udtryk for den forringede intensitet i strålebundtets udkant/periferi pga. af MSCT systemets opbygning (se figur 8). Denne har en negativ indflydelse på patientdosis, da den hverken kan bruges i dataindsamlingen eller fjernes. I MSCT er det nødvendigt, at alle detektorer får samme dosis, hvilket betyder, at man må sende den geometriske halvskygge dosis Figur 8: Den geometriske halvskygge. 26