Kilovolts indflydelse på dosis og Hounsfield Units ved en CT- terapiscanning af børn på 5 år

Kilovolts indflydelse på dosis og Hounsfield Units ved en CT- terapiscanning af børn på 5 år Bachelorprojekt - Modul 14 - Hold R11S Radiografuddannelsen ved University College Nordjylland 82862 tegn inkl. mellemrum Afleveringsdato: 02-01- 2015 Forfattere: Kristine Laursen & Pia Randers Vejleder: Louise Bach Jensen Denne opgave - eller dele heraf - må kun offentliggøres med forfatter(ne)s tilladelse jf. Bekendtgørelse af lov om ophavsret nr. 202 af 27.02.2010

Abstrakt Pia Randers: piaranders@hotmail.com Kristine Laursen: klaursen26@gmail.com Kilovolts indflydelse på dosis og Hounsfield Units ved CT-terapiscanning af børn på 5 år I Danmark fik 195 børn i alderen 0-14 år diagnosticeret cancer i 2012. Som et led i behandlingen af børn med cancersygdomme bruges i nogle tilfælde strålebehandling, hvor en CTterapiscanning er nødvendig for, at kunne dosisplanlægge. Radiografer skal ved CT-scanninger af børn være ekstra omhyggelige, da børn er mere strålefølsomme end voksne og har en større risiko for, at udvikle en stokastisk skade som cancer. Stokastiske skader har ingen tærskelværdi, men risikoen øges med stigning af dosis. Det er derfor utrolig vigtigt som radiograf, at forsøge at mindske dosis. Ud over at holde dosis så lav som muligt, skal radiografen også sørge for en acceptable billedkvalitet, der kan dosisplanlægges ud fra jf. ALARA. Formålet med forsøget er, at undersøge hvilken indflydelse ændringen af kv har for dosis til bestemte risikoorganer og for billedkvaliteten i form af HU i forbindelse med en CTterapiscanning af et 5-årigt barn. Metode For at afdække problemfeltet, er der blevet foretaget to forsøg på Sygehus X. Til det første forsøg er der blevet brugt et Gammex-fantom til at måle, ændringer i HU, når kv ændres. Ændringen ses ved hjælp af ROI-målinger på fantomet. Til det andet forsøg er der blevet brugt et antropomorf fantom, som er aldersækvivalent med et barn på 5 år. Vi har benyttet TLD-tabletter til at måle dosis til risikoorganerne lens, thyreoidea og mamma. Ved begge forsøg vil vi undersøge, om HU og dosis ændres signifikant når kv ændres som den eneste faktor. Konklusion Det kan konkluderes at dosis ændres signifikant når kv ændres. Der kan ved en ændring fra 140-90 kv opnås en dosisreducering til henholdsvis 66,84% ved lens, 67,01% ved thyreoidea og 66,69 % ved mamma. Der ses ligeledes en ændring i HU når kv ændres, dog kan denne ændring ikke påvises signifikant på grund af datamangel. Der kræves videre undersøgelser på området før en egentlig implementering af ændring af kv kan komme på tale. 2

Abstract Pia Randers: piaranders@hotmail.com Kristine Laursen: klaursen26@gmail.com The influence of kilovolts on dosage and Hounsfield Units during CT scan of 5-year-old children 195 children at the age of 0-14 were diagnosed with cancer in Denmark in 2012. Radiation therapy is occasionally used as part of the treatment of children with cancerous diseases. In these cases a CT therapy scan is necessary in order to plan the correct dosage. Radiographers need to be particularly thorough regarding CT scanning of children since children are more sensitive to radiation than adults and have a greater risk of developing stochastic radiation damages. There exists no threshold limit value for stochastic radiation damages but the risk does increase with the dosage level. It is therefore extremely important for radiographers to try to minimize the dosage. Besides minimizing the dosage, the radiographer also needs to ensure an acceptable image quality from which to plan the dosage according to ALARA. The purpose of this experiment is to determine what influence a change of kv might have on the dosage for particular high risk organs and for the image quality in form of HU in connection with a CT therapy scan of a 5-year-old child. Methodology In order to answer our research question, two experiments have been carried out at Hospital X. During the first experiment a Gammex phantom was used to measure changes in HU in relation to a change of kv. The change is identifiable through the ROI measurements of the phantom. During the second experiment an anthropomorphic phantom with the age equivalent of a 5-yearold child was used. We have used TLD tablets to measure the dosage for the following high risk organs; lens, thyreoidea and mamma. During both experiments we have tried to determine whether HU and dosage are significantly changed by solely changing kv. Conclusion By changing kv, the dosage is significantly changed. A change in kv from 140-90 kv resulted in a reduction of dosage of 66.84 % for lens, 67.01 % for thyreoidea and 66.69 % for mamma. There is also an observable change in HU when kv is changed, however, this change cannot be significantly validated due to a shortage of data. Further experiments are necessary before seriously considering implementing an actual change of kv. 3

Indholdsfortegnelse 1. Problemfelt... 6 2. Problemstillinger... 6 2.1 Stråleskader... 7 2.2 CT-scanning... 7 2.3 Strålefølsomhed... 8 2.4 Strålehygiejne og billedkvalitet... 9 3. Problemafgrænsning... 10 3.1 Problemformulering... 12 3.2 Nøglebegreber... 12 3.3 Forskningsspørgsmål... 12 4. Metodeafsnit... 12 4.1 Videnskabsteori... 13 4.1.1 Det naturvidenskabelige positivistiske perspektiv... 13 4.1.2 Positivistiske videnskabelighedskriterier... 13 4.2 Etiske overvejelser... 16 4.3 Valg af litteratur... 18 4.3.1 Fagbøger... 18 4.3.2 Artikler... 19 4.3.2.1 Artikel 1... 19 4.3.2.2 Artikel 2... 21 5. Præsentation af empiri... 23 5.1 CT scanneren... 23 5.2 Fantomer... 24 5.2.1 Vævskarakteristisk fantom... 24 5.2.2 Aldersspecifik antropomorf fantom... 24 5.2.3 TLD... 25 5.3 Forsøgsopstilling... 25 5.3.1 Brug af protokol i forsøg... 25 5.3.2 Gammex-forsøg... 27 5.3.3 TLD-forsøg... 27 5.3.4 Brug af TLD-tabletter i forsøg... 28 5.4 Bearbejdning af empiri... 30 6. Præsentation af teori... 31 6.1 Dosis... 31 6.1.1 Kilovolt (kv)... 32 6.2 Billedkvalitet målt i Hounsfield Units... 33 6.3 TLD... 33 4

6.3.1 Typen... 35 6.3.2 Klargøring... 35 6.3.3 Aflæsning... 35 7. Analyse af empiri... 36 7.1 Gammex-forsøg... 36 7.2 TLD-forsøg... 38 8. Diskussion... 42 8.1 Diskussion af resultater... 42 8.1.1 Gammex-forsøg... 42 8.1.2 TLD-forsøg... 44 8.2 Diskussion af metode... 45 8.2.1 Gammex-forsøg... 45 8.2.2 TLD-forsøg... 46 9. Konklusion... 47 10. Perspektivering... 48 11. Referenceliste... 50 12. Bilagsliste... 1 5

1. Problemfelt Bachelorprojektet: Dosisreducering til børn ved en CT-terapiskanning" har undersøgt, om der kunne ske en dosisreducering ved en ændring af mas. Man vil, ved at undersøge kv i forhold til dosis, kunne sætte deres resultater ind i en større sammenhæng og dermed forbedre kvaliteten af viden om dosisbegrebet. Ifølge Kruuse kan man med fordel gentage et forsøg med andre typer forsøgspersoner, design eller måleenheder, endda i andre tilfælde gentage nøjagtig samme undersøgelse (2007, s. 55). Jacobsen skriver, at sammenligning er vigtigt og nødvendigt for at forstå meningen af egne resultater, men vi må udover at sammenligne også sige noget om eventuelle ændringer og hvilke konsekvenser, det kan have for resultaterne. For at kunne tolke på denne måde, skal der bruges teori, som skal sætte resultaterne ind i en større sammenhæng (2010, s. 250-251). I Den Danske Kvalitetsmodel er et af kravene kvalitetsforbedring. Det er vigtigt, at viden om forbedringer kan blive til kvalitetsændringer. Disse kvalitetsforbedringer kommer enten på baggrund af kvalitetsbrist eller, hvis der er ny viden, såsom positive resultater fra andre sygehuse, på området (IKAS 2012b). Kvalitetssikring er et cirkulært konstant arbejde, derved er der et krav til, at udviklingen af dosisreduktion fortsættes. Ved at vi arbejder videre på bachelorprojektet: "Dosisreducering til børn ved en CT-terapiskanning", kan vi være med til at skabe ny viden inden for radiografens arbejde. Stråleterapien på Sygehus X har udtrykt et ønske om videreudvikling af ovennævnte bachelorprojekt ved, at der kigges nærmere på parametre med betydning for dosis og billedkvalitet dette med henblik på at kunne optimere CT-scanninger af børn. 2. Problemstillinger Der er i Danmark i dag stor fokus på cancer, både i forhold til samfundsmæssige tiltag som screening og kræftpakker, men også i forhold til at være opmærksom på symptomer blandt befolkningen. I 2012 fik 36.989 mennesker diagnosticeret cancer, det er en stigning fra 1985 på 14.170 (SSI 2013a, s. 3 & 6-7)(SSI 2013b). Stigningen i incidensen skyldes blandt andet, at vi i dag lever længere end tidligere og vinduet for at få cancer derfor større (SSI 2013a, s. 6-7). Stigningen gør sig dog ikke gældende for børn. Forekomsten af cancer hos børn i alderen 0-14 år varierer fra år til år, hvilket kan skyldes et lille total antal af cancertilfælde (DBCR 2012 s. 12). I Danmark i 2012 fik 195 børn i alderen 0-14 år diagnosticeret cancer (SSI 2013b). Data fra 2003-2007 viser, at overlevelsen efter 5 år er på 82% (DBCR 2012 s. 12). 6

Som et led i behandlingen af børn med cancersygdomme bruger man i nogle tilfælde strålebehandling. Ved denne behandling skal børnene først CT-terapiscannes, før det bliver muligt, at lave en dosisplan (E-dok, 2011). På Sygehus X blev der i 2012 foretaget 15 CT-terapiscanninger af børn i alderen 0-14 år i forbindelse med deres strålebehandling (Private data fra Sygehus X 1 ). 2.1 Stråleskader Strålernes skadelige effekt har været kendt i næsten lige så lang tid som strålerne selv, de kan i værste fald inducere celledød eller cancer. Statens Institut for Strålehygiejne beskriver de skader, som kan opstå på baggrund af ioniserende stråling som deterministiske og stokastiske (1998, s. 3). De deterministiske skader opstår inden for relativ kort tid og er reversible. Holdes dosis under en bestemt tærskel sker der ingen deterministisk påvirkning, hvilket betyder, at skadens omfang stiger med dosis. Stokastiske skader har derimod ingen tærskelværdi, men der er en større risiko for at opleve stokastisk skade ved en stigning af dosis, det ændrer dog ikke ved skadens omfang eller sværhedsgrad. Cancer er et eksempel på en livstruende stokastisk skade (Bushberg et al. 2012, s.751-752) & (SIS 1998, s. 3). Ifølge Bushberg skader ioniserende stråling ved at reagere direkte eller indirekte med cellens kerne. Skulle der ved en reaktion ske skade på et nøglemolekyle som DNA et, som cellen kun har et af, så kan det betyde celledød eller stor skade. Der kan ske forskellige slags skader på DNA et, nogle vil kunne repareres og andre ikke, der tales om enkelt-, dobbeltstrengsbrud og komplekse skader. Dobbeltstrengsbruddet kan få DNA et til at mutere ved, at det bliver forkert repareret, og derved kan det give en cancersygdom gennem aktivering af onkogener og deaktivering af tumorsuppressorgener, som gør, at der sker uhæmmet vækst (2012, s. 754, 757-758 & 792-794). 2.2 CT-scanning Brugen af CT, som er en dosistung modalitet, er i det danske sundhedsvæsen stigende. Man benytter både scanningerne i forbindelse med diagnosticering af cancer, men også i forhold til forberedelsen af strålebehandlingen, hvilket påvirker incidensen for stråleinduceret cancer. I publikationen, "Strålingsguiden Ioniserende Stråling 2013", nævner SIS, at CT-undersøgelsen bidrager med 70 % af den samlede dosis fra røntgenundersøgelser, og sammenligner man 1 For dataudleverelse kontakt forfatterne 7

dosis ved en alm røntgenoptagelse af thorax på 0,1 msv med CT, som har en typisk dosis på 10 msv, så er CT en dosistung modalitet. Ifølge SIS er risikoen for en stråleinduceret cancer 0,005 % pr. msv (2012, s. 12). En deterministisk skade, som hudreaktioner, har en tærskel ved en bestråling på 1 Gy, hvilket svarer til 1000 msv, en CT-scanning vil derfor ikke nærme sig denne tærskel. Faktisk ser man slet ikke deterministiske skader ved CT, medmindre der er tale om fejl/uheld. De stokastiske skader, såsom cancer, har som tidligere nævnt ingen tærskel og er derfor relevante i forbindelse med CT-scanningen (Bushberg et al. 2012, s.776) & (Øberg 2011, s. 22-24) & (SIS 1998, s. 4-5). 2.3 Strålefølsomhed Hvor strålefølsomt et væv er, afhænger af flere forskellige faktorer, kaldet de strålerelaterede faktorer, her taler man om mængden af dosis, energi, rate og typen af stråling. Disse faktorer kan have betydning for, hvor meget skade vævet tager. ICRP (Internationale Kommission for Strålebeskyttelse) har lavet anbefalinger for, hvilke organer hos voksne, som er særlig strålefølsomme, også kaldet vævsvægtningsfaktorer (tabel 1) (Bushberg et al. 2012, s. 998-999). Cellens biologiske faktorer, såsom cellens mitose rate, graden af differentiering og hvilken del af cellecyklussen, den befinder sig i, har også stor betydning for strålefølsomheden (Bushberg et al. 2012, s.766-72). Tabel 1: Vævsvægtningsfaktorer Tissue or organ ICRP Pub. 103 WT WT ΣWT Gonads 0.08 0.08 Red bone marrow, colon, lung, stomach 0.12 0.48 Bladder, liver, esophagus, thyroid 0.04 0.16 Breast 0.12 0.12 Bone surface, skin 0.01 0.02 Brain, salivary glands 0.01 0.02 Remainder of body 0.12 0.12 (Øberg, M., 2011, s. 23) 8

Tabellen viser de forskellige vævs strålefølsomhed ifølge ICRP 103. Man skal ved CT-scanninger af børn være ekstra omhyggelig, da børn er mere strålefølsomme end voksne, og risikoen for stråleinduceret cancer stiger, jo yngre man er. Dette nævner Sundhedsstyrelsen som et argument for, at man skal have stor fokus på strålebeskyttelse af børn (2011). Cellerne hos børn befinder sig oftere i G2/mitose fasen end hos voksne og er dermed også mere strålefølsomme. Derudover har børn flere år at leve i, efter de er blevet bestrålet, hvilket betyder, at der er længere tid efterfølgende, til at udvikle en cancer (Bushberg et al. 2012, s. 796-797). 2.4 Strålehygiejne og billedkvalitet Radiografer har et stort ansvar i forhold til at reducere dosis og tilegne sig ny viden på området, ikke bare ved CT, men generelt i forhold til ioniserende stråling. Ud fra ALARA-princippet (As low as reasonably achievable) har radiografen pligt til, at dosis skal være så lav som rimelig opnåelig (Bushberg et al. 2012, s. 895). ALARA-princippet følger ICRP s anbefalinger for optimering af stråledosis for patienter (Bushberg et al. 2012, s. 897). Radiografens ansvar bliver desuden også defineret, hvis ikke direkte så indirekte, i Den Danske Kvalitetsmodel (DDKM). DDKM skriver, at sygehuset har et ansvar for at tilegne sig viden, så det fremmer patientsikkerheden og forebygger skader. Der er altså et krav om videreudvikling på området (IKAS 2012a). Det er dog vigtigt, at radiografen sørger for, at en CT-scanning giver så stor en dosis, at billedkvaliteten stadig er optimal for at radiograferne, fysikerne og lægerne kan bruge scanningen, hvilket ordlyden i ALARA, reasonably achievable, også leder hen mod (Bushberg et al. 2012, s. 895). Jf. bekendtgørelse 975 om medicinske røntgenanlæg til undersøgelse af patienter 65: Alle doser skal holdes så lave, som det med rimelighed er muligt under hensyntagen til de ønskede diagnostiske resultater (BEK nr. 975 af 16/12/1998). Bekendtgørelsen betyder, at vi som radiografer har et ansvar for, at dosis er tilstrækkelig høj, så billedkvaliteten bliver tilfredsstillende. En tilfredsstillende billedkvalitet afhænger af flere ting. To af de vigtigste er spatial opløsning og støj. På Sygehus X udfører man forskellige kvalitetskontroller for at sikre, at billedkvaliteten er 9

optimal. I følge intranettet på Sygehus X udfører radiografen to slags kvalitetskontroller, en hver uge og en hver måned. Kontrollerne bliver udført for at sikre, at Hounsfield Units(HU) og støjniveauet er indenfor det tilladte (Intranet- Sygehus X 2014). For at sikre en god billedkvalitet kræver det en tilfredsstillende spatial opløsning, hvilket afhænger af CT-scanneren. Et eksempel kan være detektorstørrelsen og rekonstruktionsalgoritmen. En anden vigtig del af billedkvaliteten er kontrastopløsningen. Kontrastopløsningen kan måles ved hjælp af støjen i billedet. Man kan miste vigtige detaljer i et billede med for meget støj, men også forvrænge HU-værdierne og dermed miste oplysninger om vævets gennemtrængelighed. Kontrastopløsning afhænger hovedsageligt af parametre som mas, kv og pitch, som radiografen har mulighed for at indstille (Bushberg 2012, s. 358-366). 3. Problemafgrænsning Da CT er en dosistung modalitet, vælger vi at undersøge muligheden for en dosisreduktion ved en CT-terapiscanner. Vi har i vores profession som radiografer et ansvar for, at holde dosis så lavt som overhovedet muligt og har ved en CT-terapiscanning mulighed for at ændre på parametrene og dermed spare dosis. Teoretisk set kræver det bare en enkelt celle, der bliver skadet, for at det kan resultere i en sekundær cancer. Det er derfor vigtigt, at holde dosis så lav som overhovedet muligt. Der blev som tidligere nævnt scannet 15 børn med henblik på strålebehandling i 2012 på Sygehus X. Det lyder måske ikke af voldsomt mange, men det ændrer ikke ved, at børn er mere strålefølsomme end voksne og efterfølgende har hele livet foran sig, hvilket gør stråleinduceret cancer meget relevant. Vi vælger derfor at fokusere på børn. Man sammenligner i dag sine egne resultater med andres for at opnå større erkendelse på et område. Komparative undersøgelser kan dog også give en mere uddybende beskrivelse af et problem eller være med til, at frembringe nye hypoteser. Man kan med sammenligning skabe et nyt ståsted og betragte problemet herfra (Vallgårda 2012, s. 225-226 & 236-240). Med bachelorprojektet: "Dosisreducering til børn ved en CT terapiscanning" vises ud fra empirisk data, at protokollen Spinalakse Child kan ændres fra 200 til 150 mas, uden at det har signifikant betydning for billedkvaliteten i form af støj og dermed spares dosis. Dette giver os et nyt ståsted at betragte problemet fra. Vi vælger at afgrænse os yderligere til børn på 5 år, da det tidligere bachelorprojekt valgte at fokusere på denne aldersgruppe, det vil give os en bedre mulighed for at kunne videreudvikle på resultaterne fra deres projekt. 10

Deres resultater viser, at dosis falder proportionalt med mas, hvilket man også må forvente. Det er derfor mere interessant for os at se nærmere på kv s betydning for dosis. Vi foretager derfor vores forsøg med 150 mas i forhold til sygehusets oprindelige protokol på 200 mas for at videreudvikle deres nyskabte protokol. På den måde kan projekterne supplere hinanden og udbygge viden på området. Vævsvægtningsfaktorerne, som tidligere nævnt, er kun for voksne. Der findes ikke på nuværende tidspunkt vævsvægtningsfaktorer for børn, men man ved, at specielt thyreoidea hos piger er ekstra strålefølsomt (Bushberg et al. 2012, s. 780-781). Vi vælger derfor, at måle dosis på risikoorganerne mamma dxt, thyreoidea dxt og sin, men også lens dxt. Lens er dog ikke medtaget i forhold til stråleinduceret cancer, men i stedet stråleinduceret øjenkatar/grå stær, som også er en alvorlig stokastisk følgevirkning (Bushberg et al. 2012, s. 780-781). Det ville også være relevant at måle på bl.a. gonaderne, men af hensyn til projektets omfang afgrænser vi til de valgte risikoorganer, hvilket også stemmer overens med de valg bachelorprojektet: "Dosisreducering til børn ved en CT terapiscanning" har foretaget. Hospitalets oprindelige protokol går fra kranielt friluft til caudalt, den distale del af S2. Vi har udfra risikoorganerne vurderet, at det vil være relevant at scanne fra kranielt fri luft til diaphragma. I bekendtgørelse 975, om medicinske røntgenanlæg til undersøgelse, står der, at man skal holde dosis så lav som muligt. Når man ikke bare kan vælge en lav kv og mas og dermed spare dosis, så er det af hensyn til billedkvaliteten. På billeddiagnostisk afdeling vil elementer som opløsning, kontrast og SNR være med til, at afgøre om billedkvaliteten for en CT-scanning er brugbar til at diagnosticere ud fra. Disse parametre fravælger vi at kigge på. Da vi foretager scanningerne på en stråleterapeutisk afdeling, vil vi i stedet vælge at kigge på billedkvalitet i form af Hounsfields Units. Denne enhed bestemmer om billedkvaliteten ved en CT scanning kan bruges til at dosisplanlægge ud fra, da den giver informationer om vævets gennemtrængelighed (Bushberg et al. 2012, 324-325). Vi anser valget af emne som værende relevant for såvel radiografen med speciale inden for radiologisk billeddiagnostik som for radiografen med speciale i stråleterapi. Da CT benyttes både på en diagnostisk og stråleterapeutisk afdeling, er problematikken angående dosis den samme. Som beskrevet ovenfor ville man måske have valgt en anden måde at måle billedkvaliteten på 11

på en diagnostisk afdeling, men det gør det ikke af den grund mindre relevant at overføre forsøget eller dele heraf, da HU er en fast bestanddel ved alle CT-scanninger. Motivationen for at udføre projektet med henblik på dosisreducering og billedkvalitet er desuden påvirket af Sygehus X s ønske om videreudvikling af det tidligere bachelorprojekt. 3.1 Problemformulering Hvilken betydning har ændringer i kv ved en CT-terapiscanning af et barn på 5 år i forhold til dosis til specifikke risikoorganer og billedkvaliteten i form af Hounsfield Units(HU). 3.2 Nøglebegreber - kv: Har betydning for mængden af og energien af fotoner - CT-terapiscanning: Er en scanning, som foretages for at kunne dosisplanlægge - Risikoorganer: Organer som er vævsvægtet af ICRP - Hounsfield Units: Værdien for svækkelsen i de enkelte voxels 3.3 Forskningsspørgsmål Billedkvalitet: - Hvad er billedkvalitet, og hvordan definerer vi den? - Hvordan kan vi måle billedkvaliteten? - Hvor lille dosis kan vi give, uden det har betydning for billedkvaliteten? - H 0 HU : Der er ingen statistisk signifikant forskel på HU, når kv ændres Dosis: - Hvad er dosis, og hvordan definerer vi den? - Hvordan kan vi måle dosis? - H 0 Dosis : Der er ikke statistisk signifikant forskel på dosis, ved ændring af kv (Operationaliseringsskema, se bilag 1) 4. Metodeafsnit I dette afsnit vil vi argumentere for vores metodevalg. For at besvare vores problemformulering, vil vi selv producere data og dermed lave en empirisk undersøgelse. Vores metode vil være med udgangspunkt i den kvantitative metode. Denne metode får indsamlede data omformuleret til talværdier. Disse talværdier kan danne grundlag for sammenligninger, beregninger af korrelationer mm. Metoden muliggør på en effektiv måde, at kunne behandle store mængder data, ved statistiske bearbejdninger. For at kunne behandle den store datamængde må vi 12

kategorisere og strukturere før indsamling af data finder sted (Jacobsen 2010, s.65) (Petersen & Muckadell 2014, s. 111, 122). Den kvantitative metode har udgangspunkt i det naturvidenskabelige perspektiv, som vi vil starte med at beskrive (Petersen & Muckadell 2014, s. 111). Vi vil herefter komme ind på den positivistiske videnskabsteoretiske tilgang med Kruuses videnskabelighedskriterier (Kruuse 2007). Afsnittene vil derefter omhandle etiske aspekter i forhold til vores forsøg, litteraturvalg og præsentation af empiri med forsøgsopstilling. Derefter bearbejdning af empiri og til sidst en præsentation af teori, hvor dosis og billedkvalitet vil være hovedområderne. 4.1 Videnskabsteori 4.1.1 Det naturvidenskabelige positivistiske perspektiv Vores problemformulering lægger op til en kvantitativ tilgang, hvor dataen kan kvantificeres i talværdier. Kvantifikation udspringer oprindeligt fra naturvidenskaben, og ud fra et sundhedsfagligt synspunkt er det beskrivelser af forsøg, som kan måles og vejes (Petersen & Muckadell 2014, s. 111). Positivismen, som udspringer af naturvidenskaben, har idealet objektivitet (Birkler 2011, s. 52). For at kunne undersøge objektiviteten af data skal vi kigge på begreberne målbarhed, analyse og verificerbarhed (Birkler 2011, s. 56). Positivismen mener, at vi kritisk skal undersøge påstande og iagttagelser og kun regne med kendsgerninger, vi kan anse for sikre og ikke iagttagelser, hvor følelserne spiller ind. Kendsgerningerne skal vi derefter analysere logisk for derefter at kunne lave ræsonnementer, som Thuren også kalder slutninger. Vi skal altså kvantificere kendsgerningerne, behandle dem statistisk, så vi kan skabe generelle slutninger (Thurén 2008, s. 18-19). Derfor vil vores tilgang til opgaven være positivistisk. 4.1.2 Positivistiske videnskabelighedskriterier I vores metodeafsnit vil vi benytte os af Emil Kruuses positivistiske videnskabelighedskriterier, som anvendes ved kvantitative forsøg, som en rettesnor. Disse kriterier er: systematik, kontrol, præcision, objektivitet, kvantificerbarhed, repræsentativitet, gentagelse, reliabilitet, validitet og generaliserbarhed (Kruuse 2007, s. 29). I afsnittene har vi under hvert kriterium et citat af Kruuse, hvor vi efterfølgende forklarer, hvordan det implementeres i vores projekt. Systematik: Er en planmæssig, ordnet fremgangsmåde, der ikke er præget af tilfældigheder (Kruuse 2007, s. 29). 13

I vores undersøgelse har vi anvendt en systematisk metode til at håndtere TLD-tabletter, hvor det er den samme person, som lægger TLD-tabletter på fantomet og tager dem af igen, og en metode til at håndtere scanningerne, hvor det er den samme person, som kontrollerer parametrene for hver scanning. Kontrol: "Formålet med kontrol er at sikre, at der kan rejses tvivl om, at det udelukkende er den uafhængige variabel, der er ansvarlig for et givet resultat, og "at reducere risikoen for fejlslutninger så meget som muligt" (Kruuse 2007, s. 29). I vores forsøg prøver vi at mindske mulige fejlkilder ved at kontrollere kassettenumrene to gange, ved at den, som tager kassetten, siger nummeret, og den, som skriver nummeret ind i excelarket, gentager det. Præcision: Ved litteraturgennemgang må man passe på, at referere præcist og anvende kildeangivelser. Definitionerne skal være præcise. Man må sørge for at have nøjagtige beskrivelser af forsøgs-/kontrolpersonerne, metodetypen, designet, målingerne, databehandlingerne, fortolkningen af resultaterne (Kruuse 2007, s. 30). I forsøget har vi brugt meget tid på, at være nøjagtig i forhold til anbringelsen af fantomerne og TLD-tabletter samt dokumentationen heraf. Ligeledes har vi brugt en del tid på, at dokumentere fremgangsmåden for databehandlingen. Ved hele tiden, at overveje vores valg og konsekvenserne af dem, har vi sikret en stor præcision i vores projekt. Objektivitet: Emnet objektivitet drejer sig om erkendelsens virkelighedsforhold. Inden for den empiriske psykologiske forskning anvendes udtrykket objektivitet om observationer, der er uafhængige af observatøren (Kruuse 2007, s. 30, 36). For at måle dosis så objektivt som muligt, bruger vi TLD-tabletter i forsøget, og vi bruger programmet Microsoft Excel til at behandle vores data med. På den måde skulle resultaterne gerne blive de samme, uanset hvem der udfører dem. 14

Kvantificerbarhed: Kvantificerbarhed refererer til kravet om, at undersøgelsesresultaterne skal kunne udtrykkes i tal (Kruuse 2007, s. 37). Ud fra de datasæt vi får ved vores forsøg, laver vi statistisk analyse ved hjælp af den beskrivende(deskriptiv) statistik, hvor vi udregner vigtige tal for kvantitativ data og derefter ser på, om data er normalfordelt eller ej. Til sidst beskriver vi fordelingen af dataen. Herved er dataen udtrykt i tal og er grafisk fremstillet (Petersen & Muckadell 2014, s.122-123) (Madsen 2012, s. 14). Repræsentativitet: Af økonomiske og tidsmæssige grunde er det sjældent muligt, at undersøge en hel kohorte. I stedet for kan man udvælge stikprøver. En stikprøve siges at være repræsentativ for en population, hvis udvælgelsen foretages ved hjælp af metoder, der sikrer hver enhed i populationen en kendt grad af sandsynlighed for at indgå i stikprøven (Kruuse 2007, s. 42-43). Vores forsøg er, i forhold til populationen, så repræsentativt som muligt af hensyn til de etiske overvejelser, som vi ser nærmere på i afsnit 4.2. Vores stikprøve er af den grund et 5-årigt ækvivalent børnefantom. Vores udgangspunkt for de valgte protokoller er dem som Sygehus X i det daglige bruger for at undersøge CNS tumorer. Vores forsøg er derfor repræsentativ i forhold til de scanninger Sygehus X benytter til denne patientgruppe. Gentagelse: Det er vigtigt, at en undersøgelse kan gentages, så man kan kontrollere, om resultaterne beror på tilfældigheder. For at kunne gentage en undersøgelse kræves det, at der er præcise beskrivelser af definitioner, undersøgelsespopulation, design og målemetoder (Kruuse 2007, s. 55). I vores forsøg har vi bl.a. beskrevet forsøgsopstilling og brug af TLD-tabletter ned til mindste detalje, så der er baggrund for, at andre kan gentage samme forsøg. Reliabilitet: Den præcision eller konsistens, hvormed en prøve måler det, den måler, i en given population 15

under normale omstændigheder (Kruuse 2007, s. 56). For at sikre en høj reliabilitet og dermed en høj pålidelighed af forsøget, bevæger vi os systematisk til værks og sikrer ved nøjagtige beskrivelser af vores forsøgsopstilling og fremgangsmåde, at vores forsøg er så gennemsigtig som muligt. Validitet:..sandhed, troværdighed, gyldighed og styrke (Kruuse 2007, s. 60). Af etiske grunde kan vi ikke bruge 5-årige børn til vores forsøg, som ville skabe den bedste validitet. For at skabe den største troværdighed, vælger vi at bruge et 5-års vævsækvivalent fantom, en børneprotokol og lejrer efter oprindelig procedure. Derudover vælger vi, at beskrive og diskutere de valg, som vi har foretaget, for at skabe en høj troværdighed. Generaliserbarhed: Generaliserbarhed indebærer, at man kan drage slutninger ud fra et enkelt eller nogle få tilfælde til samtlige tilfælde, Hansen et al. (1974) (Kruuse 2007, s. 65). Vi har i vores TLD-forsøg brugt et antropomorf fantom, som er svarende til et 5-årigt barn, hvilket er vævsækvivalent med menneskets væv og har tilsvarende knoglemateriale baseret på relevant knoglesammensætning typisk for aldersgruppen. Det bedste, set i forhold til forsøget, ville selvfølgelig være at scanne 5-årige børn, men da det ikke er en mulighed, er fantomet den bedste løsning i forhold til at kunne generalisere resultaterne med populationen. 4.2 Etiske overvejelser I det sundhedsprofessionelle felt finder man ofte særlige etiske retningslinjer, der bygger på bestemte normer og værdier inden for faget. Retningslinjerne er det, som af professionen anses som god moral og er med til at danne professionsidentiteten (Birkler 2010, s.138-139). Etik for radiografer i Danmark ses som et supplement til lovgivningen på området. Retningslinjernes kerne består i, at radiograferne sætter mennesket i centrum. Det er radiografens ansvar, at undersøgelserne udføres omhyggeligt og ansvarligt. Som radiograf påtager man sig et ansvar for, at forholde sig til teknologiens begrænsninger og muligheder (Birkler 2010, s.174-175). Loven behandler også radiografens pligt til omtanke i Bek. 823 om dosisgrænser for ioniserende 16

stråling. Jf. 2 står, at man som radiograf kun skal bruge den mængde dosis, som er nødvendig for at få en fyldestgørende optagelse (BEK nr. 823 af 31/10/1997). Vi har altså som radiografer et etisk og juridisk ansvar for, at børn får så lille en dosis som muligt, samtidig med at kvaliteten af undersøgelsen skal være tilstrækkelig. Det videnskabsetiske perspektiv: Det første, man som forsker skal spørge sig selv om, når man påbegynder et projekt, er, om det har en nytteværdi. Hvad taler for og hvad taler imod forskning på dette område (Birkler 2011, s. 136). Gevinsten ved forskning inden for dosisreduktion ved en CT-scanning er som tidligere nævnt i problemstillingerne ikke til at tage fejl af. Man opnår ved en dosisreduktion en reducering af risikoen for en stråleinduceret cancer senere i livet, og forskningen er derfor nyttig. En klar etisk fordel ved vores projekt er, at vi har mulighed for at udføre det uden indblanding af forsøgspersoner. Vi måler en evt. dosisreduktion ved hjælp af et fantom. Da vi ikke i vores forsøg bruger mennesker eller biologisk materiale, er det ikke nødvendigt, at de etiske rammer gennemgås af den regionale videnskabskomite, som ellers ville være et juridisk krav, da deres formål bl.a. er at sikre beskyttelse af involverede forsøgspersoner (Birkler 2011, s.136-137) & (Petersen & Muckadell 2014, s. 198). På den pågældende afdeling, hvor undersøgelsen foregår, har vi tavshedspligt jf. 40 i sundhedsloven (Lov nr. 913 af 13/07/2010) (Samtykkeerklæring, se bilag 2). Vi har i samtykkeerklæringen fået tilsagn fra afdelingsradiografen, at vi har tilladelse til at udføre vores undersøgelser på deres apparatur, samt modtage hjælp fra en radiograf og fysiker. I et forskningsprojekt har vi som forskere et internt videnskabsetisk ansvar. Man kan som forsker, hvis man ikke får de ønskede resultater, pynte lidt på dem, hvilket vil være svindel. Udvalg Vedrørende Videnskabelig Uredelighed fra 1993 behandler klager om svindel i sundhedsvidenskabelig forskning (Birkler 2011, s. 137-138) (Petersen & Muckadell 2014, s. 199-200). Vi vægter ærlighed højest. Alle vores data vil være korrekte og ikke undergået nogen form for manipulation. Alle dosismålinger fratrukket baggrundsstråling er tilgængeligt i bilag 6 og vil i afsnit 7: Analyse af empiri udgøre vores resultater. Vores projekt vil på afleveringsdagen blive uploaded på UC viden med mulighed for offentliggørelse. Projektet vil på UC viden blive gennemgået af plagiatkontrol. Der er til projektet ikke modtaget nogen form for økonomisk støtte, og der er ingen involverede, der har interesse i påvirkning af udfaldet. 17

4.3 Valg af litteratur I afsnittet vil vi redegøre for, hvilken litteratur vi bruger, hvordan vi er kommet frem til den mht. søgehistorikken, hvad den omhandler og til sidst stille os kritiske over for den. Vi har udvalgt vores litteratur efter, at den skal være valid og tidssvarende, vi har valgt de nyeste udgaver af de fundne bøger og artikler. Til dette projekt er der både benyttet kendt og nyt materiale. Vi vælger bl.a. at benytte os af fagbøger, som vi tidligere har brugt på studiet ud fra pensumlister på radiografuddannelsen. De artikler, som vi bruger, har vi enten fået af Sygehus X af personer med indgående kendskab til emnet eller selv søgt frem på videnskabelige søgetjenester som f.eks. Pubmed. 4.3.1 Fagbøger Bushberg et al. 2012: Bogen: The Essential Physics of Medical Imaging er bl.a. skrevet af Jerrold T. Bushberg, som er klinisk professor inden for radiologi og er ekspert på området inden for biologiske virkninger og sikkerheden af ioniserende stråling. Bogen er 2. udgave og udgivet i 2012. Den er en guide til de grundlæggende principper for medicinsk billedbehandling, fysik, strålebeskyttelse og strålebiologi. Bogen henvender sig til radiografstuderende, radiografer, undervisere inden for radiologi, radiologer og fagfolk inden for faget nuklear. Bogen er en velanset kilde og bruges i høj grad gennem hele radiografuddannelsen. Vi vælger derfor at anvende bogen, som vi anser som en yderst valid kilde i forhold til besvarelsen af begreberne dosis heriblandt vævsvægtningsfaktorer og kv i vores problemformulering. Seeram 2009: Bogen: Computed Tomography - Physical Principles, Clinical Applications, and Quality Control er skrevet af Euclid Seeram, som er professor ved British Columbia Institute of Technology. Bogen er 3. udgave og udgivet i 2009. Bogen omhandler fysiske principper for CT og høj billedkvalitet, hvilket er relevant for vores projekt. Vi benytter bogen til at højne vores viden omkring CT-teknik og billedkvalitet. Da bogen er opgivet som pensum på radiografuddannelse på UCN, ser vi kilden som valid. Carlton og Adler 2006: Bogen: Principles of radiographic imaging er skrevet af Richard R. Carlton, som er assisterende professor inden for radiologi og Arlene M. Adler, som er professor inden for 18

radiologi. Bogen er 4. udgave og udgivet i år 2006 og omhandler radiografisk kontrast, densitet, detaljer og forvrængninger og med en grundig præsentation af radiografisk eksponering. Bogen bruger vi som et supplement til de ovennævnte fagbøger. Vi anser ligeledes denne bog for valid, da forfatterne er meget anerkendte, og bogen er opgivet som pensum på radiografuddannelsen. 4.3.2 Artikler Til vores artikelsøgning har vi tilstræbt at finde artikler, som er publiceret inden for de sidste 10 år for at finde seneste viden på området. Vi søger efter dansk eller engelsk materiale for at have muligheden for at kunne analysere det grundigt. At artiklerne har et abstract, vil hjælpe os til hurtigt at kunne gennemskue, om artiklen er relevant for os. Vi ønsker desuden at finde artikler, som er peer reviewed for at kunne sikre validiteten af artiklen. Til vores projekt har vi fundet 2 artikler, som vi har valgt at anvende: The dependence of computed tomography number to relative electron density conversion on phantom geometry and its impact on planned dose og Paediatric CT optimisation utilising Catphan(R) 600 and agespecific anthropomorphic phantoms. Vi vil fremover kalde den første artikel for: Artikel 1 og den anden: Artikel 2. Artikel 1 har vi erhvervet os på søgemaskinen Pubmed, som anses for at være en anerkendt sundhedsfaglig kvantitativ database fra U.S. National Institutes of Health's National Library of Medicine. Vores søgehistorie dokumenteres i Dosis-guiden (Bilag 3). Artikel 2 har vi modtaget fra Sygehus X som inspiration, hvilket også er årsagen til, at vi ikke har en Dosis-guide hertil. Artikel 2 er ligesom Artikel 1 tilgængelig fra Pubmed. 4.3.2.1 Artikel 1 Artiklen: The dependence of computed tomography number to relative electron density conversion on phantom geometry and its impact on planned er en engelsk artikel med abstract publiceret i tidsskriftet Australasian Physical & Engineering Sciences in Medicine i 2014 og er skrevet af E. K. Inness, V. Moutrie og P. H. Charles. Artiklen er peer reviewed. Da artiklen opfylder vores krav, vælger vi at udarbejde en Vira-guide, som er vedlagt i Bilag 4. Analyse: Formålet med forsøget er at teste, hvilken indflydelse et fantoms geometri har på den spredte stråling og dermed CT-Relativ Elektron Densitet kalibrering, og hvilken betydning kalibreringen har for doserne i dosisplanlægningen. 19

Til at belyse emnet har forfatterne scannet 4 forskellige fantomer plus 1 scanning af RMI fantomets materiale-indsats i fri luft. Fantomet CIRS Model 002LFC er ellipseformet (har form og densitet som menneskekroppen) og er det, som forfatterne vælger som værende Guldstandard og det, de andre fantomers resultater måles op imod. Hvert fantom scannes på den samme CT-scanner med de samme parametre. For alle fantomer måles ROI i materiale-indsatsene, dog ikke med samme ROI areal, da materiale-indsatserne har forskellige dimensioner. Ud fra ROI målingerne aflæses HU, og sammen med relativ elektron densitet dannes en kurve for hver af fantomerne, som bruges i kalibreringen af dosisplanlægningssystemet. Scanningen af fantomet CIRS Model 002LFC bliver importeret til dosisplanlægningssystemet Eclipse, og der dannes et enkelt felt på columna og et på pulm. Dosis bliver herefter målt i isocenter af de to felter. Dette gøres for hver af de 5 relativ elektron densitet kalibreringer, der er udregnet efter scanninger af fantomerne. Resultaterne, som bliver grafisk fremstillet i tabeller og kurver, viser, at der ved brug af fantomerne Gammex RMI 467, CIRS Model 062 og CIRS Model 002LFC kan være forskel i HU på 265 ved scanningerne. Det giver kun en lille forskel i den planlagte dosis på +/- 2,1%, og forfatterne mener derfor, at de 3 fantomer egner sig til brug i dosisplanlægningssystemerne. Forskellen i dosis blev ved de vævskvivalente plader og materiale-indsatsene i fri luft er så store, at forfatterne anbefaler, at man kun bruger fantomer, som i form og densitet ligner mennesket mest muligt. Kildekritik: Ud fra vores analyse af artiklen har vi fundet både styrker og svagheder. Forfatterne nævner selv, at usikkerheden for den specificeret relativ elektron densitet for 2 af fantomerne er på 1 %, mens det for de andre fantomer ikke er oplyst; her antager forfatterne, at der er den samme usikkerhed for alle fantomerne. Derudover har forfatterne manglet den elementære sammensætning og det effektive atomnummer på CIRS Model 062, da dette ikke har været tilgængelig information. Artiklen beskriver ret grundigt de parametre, som scanningen er foretaget med, hvilket er en klar fordel i forhold til at gentage forsøget og styrke reliabiliteten. Dog har vi bidt mærke i, at pitchen ikke er nævnt, hvilket, vi vurderer, kan få betydning for forsøgets udfald. Selve lejringen af fantomerne og anbringelsen af indsatserne nævnes slet ikke, hvilket gør forsøget svært at genskabe, og dermed svækkes reliabiliteten. De kunne kort have nævnt, at fantomerne var lejret efter guiden til fantomet (såfremt det er sandheden) for at løse dette. De beskriver generelt deres forsøg forholdsvist detaljeret. 20

Det er en helt klar fordel, at de foretager scanningerne på den samme scanner, da man undgår at skulle tage stilling til evt. scanners forskelle, og det gør hermed resultaterne sammenlignelige. De nævner intet om statiske beregninger eller signifikans, ej heller hvor mange scanninger de har foretaget. Dette er et problem i forhold til reliabiliteten, da man ikke ved, om deres resultater er opstået ved et tilfælde. Vi mener, at artiklen halter lidt i forhold til reliabiliteten. Det gør vi mest på baggrund af, at vi ikke bliver informeret om, hvilken statistisk analyse der er blevet foretaget. Det kunne lede en hen imod tanken, om den overhovedet er blevet foretaget. Vi vælger at benytte artiklen i vores projekt alligevel, da vi anser artiklen for værende valid, idet deres forsøg tester det, der ønskes undersøgt, og arbejdet ellers virker pålideligt og grundigt set i lyset af deres grundige beskrivelser af processer. Ud fra analysen og kildekritik vælger vi at bruge artiklen som inspiration til vores metode, samt i vores diskussion i afsnit 8. 4.3.2.2 Artikel 2 Artiklen: Paediatric CT optimisation utilising Catphan 600(R) and age-specific anthropomorphic phantoms er skrevet af Santos, J., do Carmo Batista, M., Foley, S., Paulo, G., McEntee, M.F. og Rainford, L.. Den er blevet publiceret i tidsskriftet Radiation Protection Dosimetry, Oxford University Press i 2014, og artiklen er ikke peer reviewed, men gennemlæst af relevant personale ved Oxford University for at sikre kvaliteten. Der er blevet udarbejdet en Vira-guide på artiklen, som kan ses i bilag 5. Analyse: Formålet med forsøget er at undersøge metoder til optimering af CT-scanninger af hoved og thorax af børn ud fra protokoller, som benyttes i 3 pædiatriske centre i Portugal, samtidig med at billederne skal have diagnostisk værdi. Optimeringen sker ved at ændre på parametre som mas, kv, snittykkelse og pitch. Forsøget foretages, da det har vist, at antallet af CT-undersøgelser er steget, og at børn har fået en dosis på 50-60 mgy ved nogle undersøgelser. Det er også blevet vist, at hvis der tages højde for en række faktorer, som bl.a. scanningsområdet, scannerens teknologi mfl., så kan man spare/optimere dosis. Problemet undersøges ved brug af forsøgsopstilling, som er inddelt i 4 faser. Forsøget laves på de tre pædiatriske centre, A, B og C, med hver deres scanner og scanningsprotokol. I fase 1 foretages scanning af et Carphan 600 fantom ved standard protokol for hoved og thorax. Der blev i alt foretaget 99 scanninger af fantomet, hvor parametre som mas, kv, snittykkelse sænkes systematisk, mens pitch øges. Ved fase 2 evalueres billedkvaliteten af 21

Catphan scanningerne med Radia Diagnostic Imagine QC software. Billedkvaliteten bliver målt i SNR. I fase 3 undersøges optimering med CIRS ATOM aldersspecifikt antropomorf fantom. Der foretages i alt 61 scanninger af dosis på fantomer med model 703, 705 og 706, som har en alder svarende til 0, 5 og 10 år ved de eksperimentelle protokoller. I sidste fase, fase 4, bliver scanningerne med de antropomorfe fantomer analyseret ved brug af softwaren OsiriX Imagine version 4.0 32 bit. 9 ROI målinger defineret for hovedet og 6 ROI målinger. Dosis bliver målt ved CTDI v aflæsning. Resultaterne af forsøget viste, at parametrene kan optimeres, så der sker en gennemsnitlig dosisreduktion med i alt: (A) 42%, (B) 31% og (C) 25%, hvor dosisreduktion er fordelt med (A) 36%, (B) 25%, (C) 32% for hovedet og med i alt: (A) 9%, (B) 29%, (C) 40% af thorax, med en minimal betydning for mængden af støj. Resultaterne viser, at parametrene skal vurderes individuelt fra patient til patient i forhold til alder og størrelse. Kildekritik: Ud fra bearbejdningen af artiklen har vi fundet svagheder og styrker ved forsøget. Svaghederne er, at metoden kunne være skrevet mere detaljeret ifh. til centrering af fantomerne, og de beskriver ikke, hvordan data er bearbejdet. Det gør, at reliabiliteten af forsøget mindskes. Idet der er brugt tre forskellige scannere til forsøget, kan resultaterne ikke så nemt sammenlignes eller overføres til andre afdelinger. Der er ikke lavet statistiske beregninger, hvilket medfører, at vi ikke har nogen signifikansværdi at forholde os til. Artiklen er ikke peer reviewed, men da medarbejdere, som er udvalgt fra Oxford University, sidder og evaluerer teksterne, som evt. skal med i tidsskriftet, vurderer vi, at artiklen kan bruges og er valid. Styrkerne ved forsøget er, at de bruger fantomer til studiet med en god beskrivelse af modellerne, hvilket er med til at gøre det mere reliabelt. Fantomerne til dosismåling er lavet alderssvarende for børn på 0, 5 og 10 år, hvilket gør beregningerne mere sammenlignelige med børn i samme vævsækvivalente alder. Dette styrker objektiviteten, idet man i forsøget har målt billedkvaliteten i softwareprogrammer. Da data er målt ved tre forskellige scannere, repræsenterer det dagligdagen, da det ikke er samme slags scannere på alle diagnostiske centre. Det ser vi som en styrke på trods af, at det gør forsøgene svære at sammenligne. Ud fra analysen og kildekritikken vælger vi at bruge artiklen som inspiration til vores metodeafsnit. 22

5. Præsentation af empiri I dette afsnit vil vi: beskrive hvilken CT-scanner der bruges til vores forsøg; beskrive hvilke fantomer vi anvender; præsentere vores forsøgsopstilling; og til sidst, præsentere hvordan vi bearbejder vores empiri, efter vi har foretaget forsøgene. 5.1 CT scanneren Til vores undersøgelse bruger vi en Philips Brilliance Big Bore 16 slices CT-scanner. Scanneren står på Sygehus X på Stråleterapeutisk afdeling. Normalt er det dog ikke denne scanner, der bliver brugt til at scanne børn. Den scanner, som vi får stillet til rådighed, er en ud af to scannere, som tilsammen kun har et normalt dagsprogram planlagt, derved optager vi ikke pladsen fra patienter, som skulle have været scannet. Vores krav til CT-scanneren var, at protokollen Spinalakse Child var integreret på scanneren, da det er denne protokol, vi skal bruge til vores forsøg. Protokollerne ligger fast på alle scannere, da det, i stråleterapien, er vigtigt for den videre behandling mht. dosisplanlægning og strålebehandling, at scannerne er opsat ens. Protokollen Spinalakse Child på Sygehus X har følgende parametre: Tabel 2: Parametre mas kv Snittykkelse(mm) FOV(mm) Rotationstid(s) Kollimering(mm) Værdi 200 120 3 500 0,5 16x1,5 Parametre Pitch Increment(mm) Filter Værdi 0,938-3 B Vores nyoprettede protokol kan ses i afsnit 5.3 forsøgsopstilling. Vi sikrer os, at CT-scanneren er blevet kalibreret, inden forsøgene foretages. I stråleterapien køres der en air-kalibrering, når CTscanneren startes op om morgenen, inden dagens program starter. 23

5.2 Fantomer 5.2.1 Vævskarakteristisk fantom Til måling af HU-værdier bruger vi Gammex model 467 vævskarakteristisk fantom. Fantomet består af en matrix med en diameter på 33 cm, som består af et solid vand ækvivalent materiale, som er ca. på størrelse med et gennemsnitligt bækken. Matrixen består af 16 huller med hver en diameter på 2,8 cm i skiven. Disse 16 huller indeholder forskellige vævs- og vandækvivalent materialer (substitutter). De 16 forskellige vævs- og vandækvivalente materialer kan man arrangere, som man har lyst, men det anbefales at fordele vævene med høj densitet jævnt, da det ellers kan give artefakter, se figur 1 (Gammex 2004, s. 2, 7). Det er de 16 forskellige vævstyper, der er med til at afgøre, hvorfor vi vælger dette fantom frem for andre, da det giver en mulighed for at måle HU-værdier i forskellige vævstyper. Figur 1: Foreslået placering af vævsækvivalent materiale. (Gammex 2004, s. 7) For at sikre kvaliteten af de scanninger man udfører på stråleterapiafdelingen på Sygehus X, udfører man 3 forskellige QC (quality check). Man udfører en QC ugentlig og en mere omfattende hver måned. Hvert halve år eller i forbindelse med reparationer udfører en fysiker en større QC med Gammex model 467 fantomet, hvilket gør det egnet til vores forsøg(intranet- Sygehus X, 2014). 5.2.2 Aldersspecifik antropomorf fantom Til måling af stråledosis til specifikke risikoorganer bruger vi CIRS Antropomorf Fantom ATOM model 705. Fantomet kan undersøge organdosis, helkrops effektiv dosis og kontrol af terapeutiske stråledoser. Modellen, som vi bruger, er vævsækvivalent med et 5-årigt barn med en vægt på 19 kg og en længde på 110 cm og er dermed dosiskalkuleret til alderen. Fantomet er 24

derfor egnet til måling af dosis. Modellen er opbygget af 26 sektioner, som hver er 25 mm tykke. Hver sektion er fyldt med områder af materiale som kan tages ud. Disse områder er beregnet til TLD-materiale (Cirs 2013, s. 2-12). 5.2.3 TLD I vores forsøg har vi ikke valgt at benytte områderne, som kan tages ud i det aldersspecifikke antropomorf fantom, til måling af dosis, vi har valgt at lægge TLD-tabletterne oven på fantomet. Det har vi gjort af den årsag, at vi undgår usikkerhederne ved at skulle skille fantomet af og få det sat korrekt sammen igen, samt at vi helt undgår at flytte på det og dermed opnår, at fantomet kan ligge samme positionen til alle scanningerne. Ved hver scanning vælger vi at anbringe en tablet for hvert risikoorgan. Årsagen til vi vælger en tablet på hvert risikoorgan skyldes, at vi vil begrænse omfanget af forsøget. Vi vælger derfor at optimere scanningerne ved at udføre 6 for hver nyoprettet protokol. 5.3 Forsøgsopstilling Vi har valgt at undersøge, hvordan kv påvirker en CT-terapiscanning af et barn på 5 år. Vi deler undersøgelsen op i 2 forsøg. Vi vælger først at undersøge, hvordan kv påvirker HU-værdierne ved hjælp af et Gammex fantom. Den anden del af forsøget består i at undersøge, hvordan dosis påvirkes ved ændring af kv. Her gør vi brug af TLD-tabletter og et antropomorft fantom, som er vævsækvivalent med et barn på 5 år. 5.3.1 Brug af protokol i forsøg Vi scanner fantomerne efter en nyoprettet protokol, da vi vælger at bruge dele af protokollen fra bachelorprojektet: "Dosisreducering til børn ved en CT-terapiskanning" samt ændre kv (se tabel 3). Vi laver kun et surview, hvorved scanneren selv kan køre i position til hver scanning, så længe vi ikke bevæger lejet i z-retningen. Vi kan derfor køre fantomet ud mellem hver scanning, uden at det ændrer ved placeringen af fantomet. For at scanningerne bliver præcise, registrerer vi scanningsdata i et excel-ark (se tabel 4 og 5 sidst i afsnittet). For at kunne sammenligne data med bachelorprojektet: "Dosisreducering til børn ved en CT-terapiscanning" vælger vi at slå Idose fra ved begge forsøg. 25