Bismuth-beskyttelse af lens ved pædiatriske CT-scanninger

Bismuth-beskyttelse af lens ved pædiatriske CT-scanninger Radiografuddannelsen UCN, Aalborg Vejleder: Jeanne E. Debess Forfattere: Christina L. Haahr Trine K.G. Larsen Mette K. Villadsen Bachelor, Modul 14 Denne opgave - eller dele heraf - må kun offentliggøres med forfatter(ne)s tilladelse jf. Bekendt- gørelse af lov om ophavsret nr. 202 af 27.02.2010.

Dansk abstrakt Kontakt oplysninger: Christina L. Haahr: christinahaahr@gmail.com Trine K.G. Larsen: trinekgl@gmail.com Mette K. Villadsen: mette_villadsen@hotmail.com Formål At undersøge hvilken indflydelse bismuth-beskyttelse, med en given afstand (1-1,5 cm) til lens, har på billedkvaliteten og den absorberede dosis til lens ved pædiatriske axial CT-scanninger af cerebrum med faste parametre. Problemstillinger Ioniserende stråling kan forårsag celleforandringer og vævsskader. Man har derfor som radiograf ansvar for at følge ALARA-princippet. Dette er særligt vigtigt ved børn, da de har en lavere tærskelværdi end voksne. Til beskyttelse af lens kan der anvendes bismuth-beskyttelse. Bismuth-beskyttelse kan dog ligesom gonade-beskyttelse forårsage støj og artefakter i billederne, som kan sløre diagnostiske interessante områder, derfor er det vigtig, at det placeres korrekt. På trods af at radiografer skal følge ALARA-princippet, findes der i bekendtgørelsen ikke nogle paragraffer omhandlende strålebeskyttelse af lens. Metode og materialer Til forsøgene blev der brugt en GE Discovery 750 HD 64 slice scanner. Der blev scannet med en pædiatrisk cerebrum protokol med parametrene 120 kv og 200 mas. Til vurdering af billedkvaliteten blev der foretaget scanninger med og uden bismuthbeskyttelse på et Antropomorft-fantom svarende til et 10-årigt barn. Efter scanningerne blev der udvalgt det samme snit fra hver scanning. Her blev der manuelt placeret otte ROI-målinger, med hvert deres nummer, hvor støjen i billederne blev målt. Til måling af dosis blev der foretaget scanninger med og uden bismuth-beskyttelse på et Alderson-fantom. Til disse scanninger blev der placeret én TLD-tablet svarende til fantomets lens. Dataene fra forsøgene blev bearbejdet med deskriptiv og prædiktiv statistik. Konklusion Ved dosismålingerne blev der målt en dosis på 30,41 mgy med bismuth-beskyttelse og 38,44 mgy uden bismuth-beskyttelse. Denne forskel var statistisk signifikant, dette var en reduktion af dosis på 20,89%. På trods af reduktionen af dosis var der ingen forskel i støjen. Det kan dermed konkluderes, at bismuth-beskyttelse er en fordel at anvende, da der kan foretages flere scanninger af ét barn, inden tærskelværdien for stråleinduceret katarakt overskrides. 1

English abstract Contact information: Christina L. Haahr: christinahaahr@gmail.com Trine K.G. Larsen: trinekgl@gmail.com Mette K. Villadsen: mette_villadsen@hotmail.com Purpose To examine the influence of bismuth shielding with a given distance (1-1,5 cm) to lenses. Evaluation of image quality and absorbed dose to lens at paediatric axial CT scans of cerebrum with fixed parameters. Background Ionization radiation can cause change of cells and tissue damage. As a radiographer you have a responsibility to retain the ALARA principle. This is especially important when examining children because of the low threshold compared with adults. The bismuth shielding can be used to protect the lenses. Like gonads shielding the bismuth shielding can cause noise and artefacts in the images. This can blur regions of diagnostic value. Therefore it is important that the bismuth shielding is placed correctly. Despite of the ALARA principle there are is no guidelines concerning radiation protection of the lenses. Method and materials For our study we used a GE Discovery 750 HD 64 slice scanner and a paediatric cerebrum protocol with the parameters 120 kv and 200 mas. On the Anthropomorphic phantom corresponding to a ten-year old there was performed scans with and without the bismuth shielding to evaluate the image quality. After each scan the same slice was selected and eight ROI s where located. Each ROI was given a number and the noise in each ROI was measured. On the Alderson phantom scans were performed with and without bismuth shielding to measure the dose. At each scan two TLD tablets were placed corresponding to the lenses. The data from each study was evaluated with descriptive and predictive statistic. Conclusion With bismuth shielding the dose was measured to 30,41 mgy and 38,44 mgy without bismuth shielding. This is a reduction in dose by 20,89%. This difference in dose is statistically significant. The results of image evaluation showed no difference in noise. We can thereby conclude that it is an advantage to use bismuth shielding. A child can therefore be scanned more times before the threshold for cataract is reached. 2

Indholdsfortegnelse 1. INDLEDNING... 5 1.1. BAGGRUND FOR OPGAVEN... 5 2. PROBLEMSTILLINGER... 5 2.1. COMPUTED TOMOGRAPHY... 5 2.2. STRÅLEBIOLOGI... 6 2.3. STRÅLEINDUCERET KATARAKT... 6 2.4. BESKYTTELSE AF LENS... 7 2.5. BILLEDKVALITET... 7 2.6. RADIOGRAFENS ANSVAR... 7 3. AFGRÆNSNING... 8 4. PROBLEMFORMULERING... 9 4.1. CENTRALE BEGREBER... 9 4.2. OPERATIONALISERING... 9 4.2.1 Kategorier... 9 4.2.2 Nøglebegreber... 10 5. LITTERATUR... 11 5.1. FAGLITTERATUR... 11 5.1.1. Kusk... 11 5.1.2. Bushberg et al.... 11 5.1.3. Seeram... 12 5.2. ARTIKELSØGNING... 12 5.3. ARTIKEL VURDERING... 13 5.3.1. Wang et al.... 13 5.3.1.1. Analyse... 13 5.3.1.2. Kritik... 14 5.3.2. Hopper et al.... 14 5.3.2.1. Analyse... 14 5.3.2.2. Kritik... 15 5.3.3. Catuzzo et al.... 16 5.3.3.1. Analyse... 16 5.3.3.2. Kritik... 17 5.4. OVERSIGT OVER ARTIKLER... 18 6. METODE... 19 6.1. TEORETISKE PERSPEKTIV... 19 6.2. DE POSITIVISTISKE VIDENSKABELIGHEDSKRITERIER... 19 6.2.1. Systematik... 20 6.2.2. Kontrol... 20 6.2.3. Præcision... 20 6.2.4. Objektivitet... 21 6.2.5. Kvantificerbarhed... 21 6.2.6. Repræsentativitet... 21 6.2.7. Gentagelse... 21 6.2.8. Reliabilitet... 22 6.2.9. Validitet... 22 6.2.10. Generaliserbarhed... 22 6.3. METODEVALG TIL FORSØG... 23 6.3.1. CT-scanner... 23 6.3.2. Protokol... 23 6.3.3. Fantomer... 24 6.3.3.1. Antropomorft-fantom... 24 6.3.3.2. Alderson-fantom... 25 6.3.4. Bismuth-beskyttelse... 25 6.3.5. Antal scanninger med Antropomorft-fantom... 26 3

6.3.6. Måling af dosis... 26 6.3.7. Antal scanninger og TLD-tabletter med Alderson-fantom... 26 6.4. FORSØG... 27 6.4.1. Materialer... 27 6.4.2. Logbog... 28 6.4.3. Klargøring af apparatur... 28 6.4.4. Placering af bismuth-beskyttelse... 28 6.4.5. Lejring af Antropomorft-fantom i scanneren... 29 6.4.6. Lejring af Alderson-fantom i scanneren... 30 6.4.6.1. Forberedelse af TLD-tabletterne... 30 6.4.6.2. Organisering af TLD-tabletterne... 31 6.4.7 Ansvarsområder... 32 6.4.7.1. Christina... 32 6.4.7.2. Trine... 32 6.4.7.3. Mette... 33 6.5. BEARBEJDNING AF BILLEDKVALITET... 33 6.6. BEARBEJDNING AF DATA... 34 6.6.1. Deskriptiv statistik... 34 6.6.2. Prædiktiv statistik... 34 6.6.3. Parret t-test... 35 6.6.4. P-værdi... 35 6.6.5. Nul-hypotese (H 0 )... 35 7. TEORI... 36 7.1. BILLEDKVALITET... 36 7.1.1. Hounsfields Units (HU)... 36 7.1.2. Støj... 37 7.1.2.1. Artefakter... 37 7.2. ABSORBERET DOSIS... 38 7.3. ISO-CENTER... 38 7.4. TLD... 39 8. RESULTATER... 40 8.1. BILLEDKVALITET... 40 8.2. ANALYSE AF BILLEDKVALITET... 41 8.2.1. Normalfordeling... 41 8.2.2. Parret t-test... 42 8.4 DOSIS... 43 8.5. ANALYSE AF DOSIS... 43 8.5.1. Normalfordeling... 43 8.5.2. Parret t-test... 44 9. DISKUSSION... 46 9.1. DISKUSSION AF BILLEDKVALITET... 46 9.2. DISKUSSION AF DOSIS... 47 9.3. DISKUSSION AF METODE... 48 10. KONKLUSION... 50 11. PERSPEKTIVERING... 51 12. REFERENCELISTE... 52 13. BILAGSLISTE... 56 Anvendt referencesystem: Vancouver Antal tegn inkl. mellemrum: 90.593 4

1. Indledning Denne bacheloropgave er udarbejdet af radiografstuderende Christina L. Haahr, Trine K.G. Larsen og Mette K. Villadsen ved University College Nordjylland, i efteråret 2013. Der vil fremkomme radiograffaglige begreber, da vi forudsætter, at læseren er radiograf eller radiografstuderende. 1.1. Baggrund for opgaven Under vores uddannelse til radiograf har kendskabet til strålebeskyttelse af overflade organer ved Computed Tomography (CT) været begrænset. Vi har i den kliniske praksis ikke oplevet etablerede procedurer for brug af bismuth-beskyttelse, som der tilsvarende er procedurer til beskyttelse af gonader. Dette undrer os, da man som radiograf har stor fokus på strålebeskyttelse af patienter og skal give så lidt dosis som muligt uden at forringe den diagnostiske kvalitet af billederne. Det er især vigtigt at strålebeskytte børn, på grund af de er mere strålefølsomme. Formålet med denne opgave er, at undersøge hvilke konsekvenser bismuth-beskyttelse af lens har for børn i forhold til dosis til lens og billedkvaliteten. 2. Problemstillinger I dette afsnit vil vi præsenterer hvilke problemstillinger, der findes i forbindelse med bismuth-beskyttelse af lens ved pædiatriske CT-scanninger. 2.1. Computed Tomography I Danmark bliver der udført mange billeddiagnostiske undersøgelser, hvor især antallet af CT-scanninger udgør en stor procentdel. Der er sket en markant stigning af CTscanningerne det sidste årti. I 2012 blev der på landsplan udført mere end 725.000 scanninger. Det er en stigning på 259% fra 2002, hvor antallet af CT-scanninger var 201.871 (1). CT har under tiden gennemgået en rivende udvikling, og efterspørgslen er steget markant. Modaliteten er blevet et uundværligt og uvurderligt diagnostisk redskab på de danske hospitaler. Dette skyldes til dels, at undersøgelsestiden er relativ kort, samt anatomi og patologi bliver fremstillet tredimensionelt, således radiologer bedre kan stille de korrekte diagnoser (1). Derudover kan den kraftige stigning i antallet af CT-scanninger være forårsaget af regeringens og regionernes aftale om indførelsen af kræftpakkeforløb. Denne aftale blev indgået den 12. oktober 2007. Formålet ved disse pakkeforløb er, at forbedre patienternes livskvalitet og reducere utrygheden i behandlingsforløbet (2 s. 1-2). Foruden kræftpakke- 5

forløbene anvendes CT også i højere grad i stråleterapien til planlægning af behandling til kræftramte patienter (3). Man skal ved CT være opmærksom på, at det er en højdosis undersøgelse, da patienterne får en langt større dosis sammenlignet med konventionel røntgen. Patienter får ved en almindelig CT-scanning cirka 10 millisievert (msv), hvilket er op til 1000 gange større dosis end ved en konventionel røntgenundersøgelse (4). Denne forøgelse af CTscanninger har derfor øget den gennemsnitslige dosis til den danske befolkning. 2.2. Strålebiologi Ioniserende stråling kan forårsage celleforandringer og vævsskader. Disse skader betegnes som stokastiske og deterministiske skader, hvor risikoen er relateret til den mængde stråling, der absorberes i vævet. Stokastiske skader er senskader, der opstår grundet den ioniserende stråling, der bliver absorberet i vævet. Den ekstra energi, som cellerne i vævet får, kan resultere i en mutation og udvikling af cancer (5 s. 813-822). Man kender dog ikke den nedre grænse for, hvor lav en dosis der kan forårsage stokastiske skader, men risikoen for stokastiske skader øges i takt med dosisforøgelse (6 s. 131). Sandsynligheden for at børn udvikler stokastiske skader, er tre gange så stor som ved voksne grundet en højere celledeling (5 s. 813-822, 6 s. 131). Deterministiske skader opstår, når ioniserende stråling skader vævets celler. Denne skade kan ses inden for få minutter eller timer, og afhænger af stråledosens størrelse. Deterministiske skader ses typisk som hudrødme, forbrænding og hårtab (5 s. 813-822, 6 s. 131). 2.3. Stråleinduceret katarakt Lens er det væv i kroppen, der er mest strålefølsom (7 s. 314). Lens udvikler ikke cancer ved ioniserende stråling, hvoraf den ikke har en vævsvægtningsfaktor (8 s. 53). Men udsættes lens for en dosis på mere en 2 Gray (Gy), kan katarakt forekomme som en deterministisk skade. Overskrides den øvre tærskelværdi på 7 Gy, vil katarakt med sikkerhed forekomme (5 s. 831, 9 s. 433). Katarakt er uklarheder i lens, som fører til synsnedsættelse og blændingsgener (10 s. 79). Graden af katarakt er proportional med dosis. Tærskelværdien behøver ikke at blive opnået under én bestråling, hvilket betyder at patienter, som scannes mange gange hurtigt vil overstige denne tærskelværdi. Stråleinduceret katarakt kan hos nogle udvikles inden for en kort periode, mens andre først udvikler det efter flere år (5 s. 831). Lens blev medscannet på 34% af de pædiatriske scanninger af 0-19 årige på landsplan i 2012 (1). Derudover har børn en lavere tærskelværdi og er meget strålefølsomme. Derfor er det vigtigt at være opmærksom på at nedsætte dosis til børn (9 s. 433). 6

2.4. Beskyttelse af lens Der er flere måder, hvorpå man kan reducerer dosis til lens ved CT-scanninger af cerebrum. Den optimale metode er at positionere lens fri af scanningsfeltet. Der er dog flere parametre, der kan forhindre dette (11 s. 176). En alternativ metode til dosisreduktion til lens er bismuth-beskyttelse, som placeres over patientens lens. Der findes ikke nogen bekendtgørelse, som beskriver kravet til strålebeskyttelse af lens. I Bekendtgørelsen nr. 975 om medicinske røntgenanlæg til undersøgelse af patienter, findes der kun én paragraf omhandlende strålebeskyttelse af organer. Denne 68 omhandler beskyttelse af gonader (12). 2.5. Billedkvalitet Ser man udelukkende på billedkvaliteten, er bismuth-beskyttelse en fordel at anvende sammenlignet med konventionel bly-beskyttelse. Bly-beskyttelse, som normalt anvendes til beskyttelse af gonaderne, har til formål at absorbere alle røntgenstrålerne. Derved kan der opstå såkaldte metalartefakter i billedet, som kan sløre anatomi og eventuelle sygdomme (5 s. 207, 6 s. 110). Bismuth-beskyttelse har et andet formål, nemlig at filtrere de lav energiske stråler fra strålefeltet, således der afsættes mindre dosis til det overfladiske væv. Dette medfører, at der er en mindre risiko for metalartefakter ved anvendelse af bismuth-beskyttelse (9 s. 430). Dog kan bismuth-beskyttelse føre til beamhardening og støj, som kan resulterer i, at strukturer bliver utydelige (5 s. 370). Curtis et al. har skrevet en review artikel, hvor flere forskellige studier omhandlende brug af bismuth-beskyttelse sammenlignes. Måden hvorpå billedkvaliteten er vurderet i studierne, har været varierende, hvor fokus enten har været på måling af støj eller vurdering af artefakter. Alle har dog konstateret, at billedkvaliteten stadig er diagnostisk brugbar ved anvendelse af bismuth-beskyttelse til lens. Curtis et al. fremhæver dog vigtigheden i at undersøge og vurdere billedkvaliteten yderligere. Studier omhandlende anvendelse af bismuth-beskyttelse til børn er begrænset, og det påpeges, at det skal undersøges nærmere. Der har desuden været en forbedring af billedkvaliteten ved en øget afstand mellem lens og bismuth-beskyttelsen. Dog mener Curtis et al., at dette område har brug for flere studier for at optimerer kvaliteten i anvendelsen af bismuth-beskyttelse til lens (9 s. 334-335). 2.6. Radiografens ansvar Radiografer i det danske sundhedsvæsen har et stort ansvar omkring patienters sikkerhed ved CT-scanninger. Ifølge Etik for Radiografer i Danmark skal man som radiograf forholde sig kritisk til teknologiens muligheder og begrænsninger (13 s. 6). Det er radiografens ansvar, at CT-scanninger bliver udført med så lav dosis som muligt, men stadig beholder sin diagnostiske værdi. 7

Et begreb, radiografer i hverdagen arbejder ud fra, er As Low As Reasonably Achievable (ALARA). Det går i princippet ud på, at der kun skal ydes den dosis, som er nødvendig for at opretholde en billedkvalitet, der kan stilles en diagnose ud fra (5 s. 241). Beskyttelse af strålefølsomme organer så som lens, er en af de fundamentale metoder, radiografer kan benytte for at minimere dosis. Det er desværre en metode, der tit bliver negligeret i forhold til andre metoder (9 s. 429). Hvis ikke dette ALARA-princip benyttes, kan det resulterer i, at patienten får langt mere dosis, end der er nødvendig, og dermed stiger sandsynligheden for stokastiske skader. Omvendt risikere man, at der ikke bliver givet tilstrækkelig dosis, hvilket medfører, at billedkvaliteten bliver forringet og derved ikke er diagnostisk brugbart. Konsekvensen af dette kunne være, at patienten skal have udført undersøgelsen igen, eller at den mulige diagnose ikke bliver detekteret. 3. Afgrænsning Ud fra ovenstående problemstillinger fremgår vigtigheden af radiografens ansvar for dosis og strålebeskyttelse af patienter til CT-scanninger tydeligt. Der er mange fordele ved at strålebeskytte lens, derfor undre det os, at der ikke bliver anvendt bismuth-beskyttelse under CT-scanningerne. Den største ulempe bismuthbeskyttelse kan have er, at der opstår støj, der kan forringe billedkvaliteten. Men denne ulempe har ifølge studierne fra Cutis et al. ikke påvirket den diagnostiske værdi. Yderligere er der ikke nogle bekendtgørelser, der indeholder beskrivelser af strålebeskyttelse af lens, selvom de, ligesom gonaderne, er strålefølsomme. Ved at man har mulighed for at minimere dosis til lens ved brug af bismuth-beskyttelse, mindsker man også risikoen for udvikling af stråleinduceret katarakt. Derved kan radiografer bedre arbejde ud fra ALARA-princippet. Dog hersker der tvivl om, hvilke konsekvenser bismuthbeskyttelse af lens har for børn, idet der er lavet for få studier om dette. Da børn er særligt udsatte for at udvikle stråleinducerede skader, er der relevans for at undersøge, hvilken betydning bismuth-beskyttelse af lens har ved CT-scanning af børn. Vi finder det relevant, at undersøge både dosis og billedkvalitet ved anvendelse af bismuth-beskyttelse med en afstand til lens. Da denne opgave bliver baseret på et fantomstudie, vil vi så vidt mulig tilpasse fantomvalg og protokol, således det repræsentere virkeligheden. 8

4. Problemformulering Efter bearbejdning af vores problemstillinger og afgrænsning er vi kommet frem til følgende problemformulering: Hvilken indflydelse har brug af bismuth-beskyttelse af lens på billedkvaliteten og dosis ved pædiatriske CT-scanninger af cerebrum lavet på en GE Discovery 750 HD 64 slice scanner? 4.1. Centrale begreber Bismuth-beskyttelse: En engangs bismuth-beskyttelse fra AttenuRad til placering på en LAB-brille. Billedkvalitet: Vurdering af støjen i billederne ud fra ROI-målinger ved scanning af et Antropomorft-fantom. Dosis: Dosis måles ved brug af TLD-tabletter som placeres svarende til lens ved et Alderson-fantom. Pædiatriske CT-scanninger af cerebrum: En børne cerebrum protokol med faste parametre udført som en axial scanning, hvor lens er medscannet. 4.2. Operationalisering Vi vælger, at operationalisere vores problemformulering, da det skaber en sammenhæng gennem opgaven, således problemformuleringen kan besvares. Operationalisering er med til at gøre det klart, hvilket eksakt perspektiv der anlægges på problemet, samt hvilke aspekter der undersøges i opgaven (14 s. 83). Ved operationalisering af problemformuleringen bliver den først delt op i kategorier, som dernæst bliver undersøgt for nøglebegreber, således der kan fremstilles forskningsspørgsmål. Forskningsspørgsmålene skal formuleres, så deres svar tilsammen vil give svaret på problemformuleringen (14 s. 83, 15 s. 60). 4.2.1 Kategorier Vores problemformulering bliver her opdelt i kategorier for at fører til forskningsspørgsmålene. Problemformulering er som nævnt: Hvilken indflydelse har brug af bismuth-beskyttelse til lens på billedkvaliteten og dosis ved pædiatriske CT-scanninger af cerebrum lavet på en GE Discovery 750 HD 64 slice scanner? 9

Kategori A Hvordan påvirker bismuth-beskyttelse af lens billedkvaliteten ved pædiatriske CTscanninger af cerebrum? Kategori B Hvordan påvirker bismuth-beskyttelse af lens dosis ved pædiatriske CT-scanninger af cerebrum? 4.2.2 Nøglebegreber Her undersøges og laves en afklaring af de begreber de to kategorier indeholder. Begreber kategori A: Bismuth-beskyttelse: Engangs bismuth-beskyttelse af mærket AttenuRad Billedkvalitet: Vurdering af støj i billederne ud fra ROI-målinger ved scanning af et Antropomorft-fantom Pædiatrisk CT-scanning: 64-slice GE scanner, pædiatrisk protokol af cerebrum Begreber kategori B: Bismuth-beskyttelse: Engangs bismuth-beskyttelse af mærket AttenuRad Dosis: Ækvivalent dosis til lens ved Alderson-fantom Pædiatrisk CT-scanning: 64-slice GE scanner, pædiatrisk protokol af cerebrum 10

5. Litteratur I dette afsnit vil vi beskrive vores valg af faglitteratur og artikler. Først en beskrivelse af den anvendte faglitteratur. Dernæst en beskrivelse af litteratursøgningen efterfulgt af en vurdering af de udvalgte artikler. Til slut med en sammenligning af artiklerne i tabel 1. 5.1. Faglitteratur I det følgende afsnit vil vi beskrive vores faglitteratur. Bøgerne, som vil blive beskrevet er vores primær kilde til teoretisk viden. Det har været vigtigt, at det udvalgte materiale fra faglitteraturen er validt og repræsentativ for området. Ligeledes har det være et kriterium, at litteraturen har været tidssvarende og dermed så nyt som muligt, dog med undtagelse af bogen The essential physics of medical imaging, eftersom det ikke har været muligt at skaffe den nyeste udgave. 5.1.1. Kusk Bogen Multislice CT Billedkvalitet, Dosis og Teknik har Martin Weber Kusk udgivet i 2011 gennem Radiografiens Forlag. Martin Weber Kusk er uddannet radiograf og har siden 2003 arbejdet som CT kvalitets- og udviklingskonsulent. Derudover underviser han også radiografer og radiografstuderende. Bogen præsenterer opbygning af en CT-scanner samt grundprincipperne indenfor CT-teknikken, ligeledes beskrives billedkvalitet og dosisreduktion. Bogen henvender sig primært til radiografstuderende, som efterspørger en grundig gennemgang af principperne bag CT på en let forstålig måde, samt radiografer som skal have genopfrisket deres CT viden. 5.1.2. Bushberg et al. Denne bog er udarbejdet af forfatterne, Jerrold T. Bushberg et al., og 2. udgave af bogen er udgivet i 2002. Bogen er en guide til grundlæggende medicinsk billedbehandling, strålebeskyttelse og strålebiologi ved røntgen, CT, ultralyd, MR og nuklear medicin. Det er en meget omfangsrig og detaljeret bog med mange udførlige illustrationer og tabeller. Den henvender sig til radiografstuderende, radiografer og fysikere. 11

5.1.3. Seeram Euclid Seeram har udgivet Computed Tomography Physical Principles, Clinical Applications, and Quality Control i 2008. Euclid Seeram er uddannet ved British Columbia Institute of Technology i Canada. Han er en meget anerkendt forfatter og underviser inden for billeddiagnostik. Bogen omhandler principperne indenfor CT-teknik på et højt akademisk niveau, hvilket gør den særdeles relevant for radiografstuderende, radiografer og ikke mindst denne bacheloropgave. Selvom bogen har et højt akademisk niveau, har forfatteren formået at gøre bogen læsevenlig og forståelig således svære emner lettere bliver tilgængelige. 5.2. Artikelsøgning Vores artikelsøgning blev baseret ud fra de forskningsspørgsmål, vi kom frem til gennem operationaliseringen. Vores formål med en søgning af videnskabelige artikler var, at finde eksisterende viden og studier inden for opgavens område. Kriterierne for valg af database var, at den skulle have et bredt indhold af kvantitative videnskabelige artikler med et sundhedsfagligt og teknisk perspektiv. Dette mente vi, at PubMed havde, da det er en sundhedsfaglig database med mange kvantitative artikler. Til at skabe struktur i vores søgning af artiklerne i PubMed anvendte vi DOSIS-guiden (bilag 1). Af søgeord brugte vi centrale begreber fra operationaliseringen, som blev omdefineret til MeSH-terms. Vi havde opstillet følgende kriterier til artiklerne, for at få den mest valide og nyeste viden inden for området: Udgivet på engelsk <5 år gammel Relevante for problemformulering Peer-reviewed Ved vores søgning i PubMed brugte vi begreberne CT, Lens, bismuth-beskyttelse & dosis samt billedkvalitet. Dette gav et resultat på fire artikler, hvoraf vi udvalgte en, da de andre ikke levede op til vores kriterier (bilag 2). Den artikel vi udvalgte var Bismuth shiellding, organ-based tube current modulation, and global reduction of tube current for dose reduction to the eye at head CT af Wang et al. Ved at læse denne artikel fandt vi en henvisning til Radioprotection to the Eye During CT Scanning af Hopper et al. Denne artikel opfyldte dog ikke vores kriterium om højest at være 5 år gammel. Dog mener vi, at den er valid, da artiklen er en af de første omhand- 12

lende brug af bismuth-beskyttelse til lens, og mange nyere artikler anvender artiklens resultater. Gennem vores uddannelse har vi tidligere anvendt artiklen Dose reduction in multislice CT by means of bismuth shields: results of in vivo measurements and computed evaluation af Catuzzo et al. Alle tre artikler supplere hinanden, derfor vælger vi at anvende alle tre som primær artikler. 5.3. Artikel Vurdering I dette afsnit vil vi præsentere og gennem en analyse vurdere de valgte artikler. Vi vil kun tage udgangspunkt i de områder, der er relevante i forhold til vores opgave og forsøg. Vi har analyseret artiklerne ved hjælp af guiden Vurdering af Kvantitative Artikler, som er udarbejdet af Videnscenter for Radiograf VIRA (bilag 3). I dette afsnit vil analysen blive præsenteret ud fra Toulmins argumentationsmodel. 5.3.1. Wang et al. Artikelen Bismuth Shielding, Organ-based Tube Current Modulation, and Global Reduction of Tube Current for Dose Reduction to the Eye at Head CT er udgivet i tidsskriftet Radiological Society of North America i 2012. Den er skrevet af forfatterne: Jia Wang, Xinhui Duan, Jodie A. Christner, Shuai Leng og Cynthia H. McCollough som alle er PhD er og ansat ved Department of Radiology, Mayo Clinic Katharine L. Grant, er PhD og ansat ved Siemens Healthcare 5.3.1.1. Analyse Formålet med artiklen er, at sammenligne dosis og billedkvalitet med tre metoder til reduktion af dosis til lens ved CT-scanninger. Metoderne, som de anvender, er bismuthbeskyttelse, organ based tube current modulation (TCM) og global reduktion af tube current. Forsøgene blev udført på et Antropomorft-hoved-fantom. De anvendte en standard cerebrum protokol med spiral scanning og parametrene 120 kilovolt (kv), 250 miliampere/sekund (mas), 1 sek. rotationstid, 0,5 pitch og 5 mm slice tykkelse. Til dosis måling brugte de Optically Stimulated Luminescence (OSL) tabletter. Til hver opstilling brugte de en OSL-tablet til hver lens. De har dog ikke oplyst, hvor mange scanninger, de lavede med hver opstilling. Ved anvendelsen af én bismuth-beskyttelse lavede de scanninger med afstand til lens på henholdsvis 0,2,3 og 4 cm. Derudover lavede de scanninger med to bismuth-beskyttelser, dog har de ikke oplyst, om der er afstand til lens (16 s. 193). Til vurdering af billedkvaliteten anvendte de Region of Interest (ROI) målinger, som de placerede otte forskellige steder på et snit fra hver scanning. Der var 13

placeret to ROI-målinger anteriort, tre ROI-målinger i den centrale del og tre ROImålinger posteriort (16 s. 193-194). Resultaterne fra forsøgene viste, at der var en reduktion af dosis på 26,4% med bismuth-beskyttelse. Der var en statistisk signifikant forskel på SD-værdierne i den anteriorer og centrale del af cerebrum men ikke den posteriorer del, ved et og to styk bismuth-beskyttelse uden afstand til lens. Dog er den gennemsnitslige forøgelse af SDværdierne højest 1 HU. Ved at øge afstanden til lens mindskes artefakterne samtidig med, at SD-værdierne reduceres (16 s. 194). 5.3.1.2. Kritik Der er ikke beskrevet, hvor mange scanninger der blev udført ved hver opstilling. Dette svækker reliabiliteten og reproducerbarheden af forsøget. Der blev lavet forsøg med mange forskellige opstillinger, derfor kunne det være en fordel med tabeller indeholdende empiri og statistiske udregninger. Derved kan man bedre skabe sig et overblik over resultaterne og vurdere om disse er valide. Scanneren der blev brugt i undersøgelsen, var stillet til rådighed af Siemens Healthcare gennem en donation til Mayo Clinic. To af forfatterne fra Mayo Clinic fik derudover en stor støtte fra Siemens Healthcare, mens en anden var ansat der. Derfor skal man forholde sig kritisk til deres resultater, idet Siemens Healthcare kan have en indflydelse på dem (16 s. 192). 5.3.2. Hopper et al. Artikelen Radioprotection to the Eye During CT Scanning er publiceret i det amerikanske tidsskrift American Journal of Neuroradiology i 2001. Artiklen er skrevet af forfatterne: Kenneth D. Hopper er ansat som MD ved Department of Radiology på Penn State University Joel D. Neuman er MD inden for radiologi i Philadelphia, Pennsylvania Steven H. King er ansat ved Health Physics Division på Penn State University Allen R. Kunselman er research assistent ved College of Medicine, ved Public Health Science 5.3.2.1. Analyse Artiklens formål er, at undersøge om materialet bismuth til beskyttelse af lens er en fordel, til reduktion af dosis ved CT-scanning uden det påvirker den diagnostiske kvalitet (17 s. 1194). Forsøgene blev både udført på et Alderson-fantom og på patienter, hvor en standard cerebrum protokol blev anvendt. Dosis til begge forsøg blev målt ved hjælp af Thermoluminescens Dosimetry tabletter (TLD-tabletter). Alderson-fantomet blev scannet 14

25 gange med bismuth-beskyttelse med henholdsvis et, to og tre lag bismuth, hvor de anvendte parametrene 120 kv og 350 mas. Der blev placeret tre TLD-tabletter både over og under bismuth-beskyttelsen. Til forsøget med patienter blev der anvendt næsten den samme opstilling, hvor de brugte parametrene 120 kv og 375 mas i stedet for 350 mas. Der var udvalgt 30 patienter, som blev randomiseret i tre grupper med henholdsvis et, to eller tre lag bismuth (17 s. 1194-1195). Ved brug af et lag bismuth blev der fundet en dosis reduktion på 48,5% ved fantomstudiet og en signifikant reduktion af dosis ved to og tre lag bismuth i forhold til et lag. Lignende resultater blev opnået ved studiet med patienter, dog var disse ikke signifikante mellem et lag bismuth og tre lag bismuth. Ved forsøget med patienter blev billedkvaliteten vurderet. Her fandt man, at der ikke var projekteret artefakter i det dybere liggende væv, men der var overfladiske artefakter ved orbita og lens (17 s. 1195-1197). Ud fra resultaterne konkluderede de, at op til halvdelen af dosis til lens kunne reduceres ved brug af bismuth-beskyttelse. Derudover kan der med fordel anvendes et tykkere lag bismuth-beskyttelse, især ved patienter der er i risiko gruppen for at udvikle katarakt (17 s. 1197-1198). 5.3.2.2. Kritik Det første kritikpunkt er, at de mangler at argumentere for deres valg af parametre, som de scanner med. Ligeledes har de ikke beskrevet deres valg af at øge mas til scanningerne med patienter. Et andet kritikpunkt er, at der kan opstå upræcise målinger i deres metode til måling uden bismuth-beskyttelse i og med TLD-tabletterne placeres oven på bismuth-beskyttelsen, og derfor er placeret længere fra lens. Det tredje kritikpunkt er, at validiteten af vurderingen om billedkvaliteten er diagnostisk brugbar, men er meget svag, da den kun er vurderet i forhold til artefakter. Derudover er der ikke beskrevet, hvordan billedkvaliteten er vurderet. 15

5.3.3. Catuzzo et al. Artikelen Dose reduction in multislice CT by means of bismuth shields: results of in vivo measurements and computed evaluation er udgivet i 2010 i tidsskriftet La Radiologia Medica. Artiklen er skrevet både på italiensk og engelsk. Eftersom den også er skrevet på engelsk, formår den at henvende sig til en større målgruppe. Artiklen er skrevet af forfatterne: P. Catuzzo, S. Aimonetto, M. Pasquino, S. Tofani som er PhD er ved Department of Medical Physics, Valle d Aosta G. Fanelli, P. Marchisio, T.Meloni er MD er ved Department of Radiology, Valle d Aosta L. Mistretta, det har ikke været muligt, at finde oplysninger om hverken arbejdsplads eller uddannelse. E. Richetta er ansat ved Department of Radiology. Forfatterens uddannelse har det ikke været muligt at finde oplysninger om. 5.3.3.1. Analyse Formålet med studiet er, at undersøge dosis ved overfladeorganerne thyroidea, lens og mamma ved brug af bismuth-beskyttelse ved CT-scanninger. Derudover undersøges bismuth-beskyttelsens påvirkning af billedkvaliteten. Forsøgene blev udført både på et Alderson-fantom og på patienter. Ved brugen af bismuth-beskyttelse blev der brugt en laboratorie brille (LAB-brille) for at øge afstanden mellem lens og bismuth-beskyttelsen. Den anvendte bismuth-beskyttelse var fra AttenuRad (18 s. 153-154). Ved fantom-studiet blev der brugt otte forskellige protokoller, hvor lens blev medscannet (18 s. 162). Hver protokol blev scannet to gange med og uden bismuth-beskyttelse, hvor der blev brugt TLD-tabletter til at måle dosis (18 s. 156). Ved patient-studiet blev der foretaget scanninger, hvor lens var medscannet, på tre patienter. Både billedkvaliteten og dosis blev her vurderet. For ikke at scanne patienterne for mange gange, blev bismuth-beskyttelsen delt, således det kun var den ene lens, der blev dækket. Der blev placeret tre TLD-tabletter under og over bismuthbeskyttelsen (18 s. 156). Billedkvaliteten blev vurderet ud fra størrelsen af artefakter i billederne. Radiologerne, der vurderede billedkvaliteten, var blindede og fik udleveret et spørgeskema med kriterier, de skulle vurdere ud fra (18 s. 159). Ved fantom-studiet blev dosis reduceret med 47% +/- 16% ved anvendelse af bismuthbeskyttelse. Ved patient-studiet blev dosis reduceret med 48% +/- 17% ved anvendelse af bismuth-beskyttelsen (18 s. 159). Billedkvaliteten blev vurderet til at være tilstrækkelig i 20% af tilfældene og god ved de resterende 80% ved bismuth-beskyttelse af de tre overfladeorganer (18 s. 162). 16

5.3.3.2. Kritik Det første kritik punkt er, at vurderingen af billedkvaliteten kun vurderes med henblik på artefakter, idet det ikke er en objektiv vurdering. Dernæst kan der være tvivl om, at de få scanninger de laver ved hver opstilling, er nok til at vurdere, om der er statistisk signifikant forskel på resultaterne. Dette kan også være grunden til, at p-værdier er udeladt. Til slut er der ikke beskrevet hvor TLD-tabletterne placeres ved fantom-studiet, hvilket vanskeliggør reproducerbarheden af forsøg. 17

5.4. Oversigt over artikler Her vil vi præsentere en samlet oversigt over artiklerne for at få et overblik over artiklernes metoder og resultater. Tabel 1: oversigt over artikler Wang et al. Hopper et al. Catuzzo et al. Forsøgsopstilling Antropomorft-fantom Fantom og patienter Alderson-fantom og patienter Scanner Siemens PQ5000, Marconi Medical Systems 64-slice GE LightSpeed VCT og 8-slice GE LightSpeed Pro 16 Protokol Parametre: 120 kv, 250 mas, 1 sek. rotationstid, Fantom-studie: 120 kv, 350 mas Standard protokoller med faste parameter 0,5 pitch, 5 mm slice tykkelse Patient-studie: 120 kv, 375 mas Forsøg Sammenligning af dosis og billedkvalitet med tre metoder til reduktion af stråler til lens. Vurdering af dosis til lens og billedkvalitet ved anvendelse af forskellige tykkelser bismuthbeskyttelse: At undersøge dosis til lens og påvirkning af billedkvaliteten ved brug af bismuth-beskyttelse på LAB-brille. Bismuth-beskyttelse, Organ baseret TCM, Global reduktion af tube current. uden bismuthbeskyttelse, et, to eller tre lag. Måling af dosis OSL-tabletter TLD-tabletter TLD-tabletter Måling af bil- ROI målinger Vurdering af artefakter Vurdering af artefakter ledkvalitet Resultater Reduktion af dosis på Fantom studie: Alderson-studiet: reduk- 26,4%. Reduktion af dosis på tion af dosis på Signifikant forskel på 48,5% med et lag. 47% +/- 16% SD-værdierne med og Bismuth-beskyttelse blev I patient-studiet: Reduk- uden bismuth- vurderet til ikke at have tion af dosis på beskyttelse. reduceret den diagnosti- 48% +/- 17% Øget afstand til bis- ske kvalitet. Ved 20% af tilfældene muth-beskyttelsen " blev det vurderet at mindskes artefakter billedkvaliteten var ac- og SD-værdier redu- ceptabel og ved 80% var ceres den god Evidensniveau IIa, B Ib/IIa, B IIa, B 18

6. Metode I dette afsnit vil vi argumentere for vores metoder, og de valg vi har foretaget i forbindelse med dem. Vi vil begrunde for teoretisk perspektiv, samt valg af videnskabelighedskriterier i forhold til vores opgave. Derefter vil vi argumentere for samtlige valg til vores forsøg. Her begrunder vi for valg af scanner, protokol, fantomer, målemetoder og antal scanninger. Hvorefter der kommer en grundig beskrivelse af udførelsen af de to fantomforsøg. Til sidst redegør vi for, hvordan vi vil bearbejde billedkvaliteten og den indsamlede empiri fra forsøgene. 6.1. Teoretiske perspektiv Opgavens problemformulering ligger op til forsøg med et kvantificerbart udfald, hvor vi ønsker, at forklare hvordan brugen af bismuth-beskyttelse påvirker dosis og billedkvalitet ved CT-scanninger af cerebrum på børn. Dette fænomen kan undersøges matematisk, logisk og fysisk ved udførelse af forsøg og statistiske beregninger og analyser. Dette ligger tæt op ad det naturalistiske menneskesyn, som positivismen traditionelt set tilhører (19 s. 47). Derfor vil vores tilgang til opgaven være positivistisk. Positivismen har til mål at frembringe verificerbare data, der kan genskabes ved gentagelse af den dokumenterede forsøgstilgang og i sidste ende frembringe konklusioner, der kan verificeres eller falsificeres. For at få målbare resultater vil vi lave et kvantitativt forsøg. Valget af det kvantitative forsøg passer godt overens med positivismens fokus på frembringelse af verificerbare data, da der her er fokus på indsamling af større mængder empiri, som efter endt analyse øger sandsynligheden for, at de frembragte data er repræsentative for en bredere gruppe (15 s. 70). 6.2. De positivistiske videnskabelighedskriterier For at sikre at opgaven er metodisk korrekt, vil vi benytte de positivistiske videnskabelighedskriterier. Vi tager udgangspunkt i Emil Kruuses definition af de ti positivistiske videnskabelighedskriterier, som er systematik, kontrol, præcision, objektivitet, kvantificerbarhed, repræsentativitet, gentagelse, reliabilitet, validitet og generaliserbarhed. Ved at forholde sig til metoden i hele opgaven på denne måde, er det med til at mindske bias og øge validiteten i opgaven (20 s. 29). Hvert afsnit begynder med en klar teoretisk definition af de positivistiske videnskabelighedskriterier, herefter beskrives hvordan de anvendes i vores opgave. 19

6.2.1. Systematik Systematik i videnskabelige studier gør sig gældende i alle dets faser. Systematik er en ordnet og planlagt fremgangsmåde i et studie, for at eliminere tilfældigheder (20 s. 29). For at opretholde systematik igennem hele opgaven vil vi sørge for, at være på forkant med de faser der opstår. For at få en overordnet systematik igennem vores opgave, vil vi operationalisere problemformuleringen. Især kræver faserne i forbindelse med vores empiriindsamling systematik for undgå fejlagtig håndtering af data. Derfor vil vi før, under og efter vores forsøg systematisere vores ansvarsområder. Derudover vil vi anvende forskellige metoder til at skabe systematik i vores data, såsom en logbog og en metode til håndtering af TLD-tabletterne. 6.2.2. Kontrol Hensigten med kontrol er, at eliminere uønskede faktorer, som påvirker den variabel man ønsker at undersøge. Ved ikke at have kontrolforanstaltninger risikere man, at en sådan uønsket faktor påvirker resultatet (20 s. 29). Vi vil før forsøget sikre os, at scanneren er kalibreret og gantryet er rengjort for eventuelle kontrastrester. Disse kontrolforanstaltninger øger scannerens præcision og fjerner muligheden for, at kontrastraster kan give artefakter. Andre faktorer, vi vil kontrollere, er for eksempel at fantomernes lejring forbliver uændret under forsøgene, og scanningerne bliver udført på samme måde hver gang. Under forsøgene vil dette blive kontrolleret løbene og noteret i en logbog. Dette vil hjælpe os med at styrke validiteten af vores resultater. 6.2.3. Præcision Præcision er et vigtig kriterie i forskningsstudier og indgår som et krav gennem hele forskningsprocessen. Man skal referere præcist til kilder eller artikler og anvende kildehenvisninger, når man laver referenceliste. Ligeledes gælder dette for indsamling af empiri (20 s. 30). Kriteriet præcision er her indarbejdet i hele opgaven, ved at være præcis og nøjagtig når der indsamles empiri og foretages statistiske beregninger på dette. Det skal sikres at lejring af fantomer, placering af bismuth-beskyttelse og dosis registreres korrekt for at minimere bias. Sker der en fejlregistrering, kan det resultere i fejl af resultaterne, og man på det grundlag kommer frem til en ukorrekt konklusion. Vi har intention om korrekt registrering af data samt præcis og nøjagtig beskrivelse af forsøgene. Dette styrker opgaven idet andre har mulighed for at reproducere forsøgene. Brug af kildehenvisninger vil vi ligeledes være præcise med, således læseren nemt kan lokalisere og 20

forstå argumenterne vi bruger. 6.2.4. Objektivitet Intentionen med objektivitet er, at sørge for at den indsamlede empiri, ikke er påvirket af forskerens subjektive holdning (20 s. 30-37). Vi mener, at kunne bruge objektivitet i vores opgave, da vi vil udføre vores forsøg med en kvantitativ tilgang ud fra den positivistiske videnskabsteori. Dette betyder, at den dosis, vores TLD-tabletter vil modtage fra CT-scanningerne, vil danne grundlag for vores empiri til statistiske analyse og beregninger. I og med at vores empiri er kvantificerbart, vil vi så vidt muligt fortolke dette objektivt. 6.2.5. Kvantificerbarhed Kvantificerbarhed refererer til, at undersøgelsesresultaterne skal kunne udtrykkes i tal. Dette gøres ved beskrivelser af antallet af scanninger, resultater samt statistisk analyse af disse (20 s. 37). Empirien, vi indsamler, skal være kvantificerbar, dette gør vi ved, at registrere vores data i enhederne Gy og HU. Dette medfører, at vi kan sammenligne vores resultater med andre studier. Vi vil desuden bearbejde vores empiri med statistik, hvilket skaber et bedre overblik over resultaterne. Det gør det muligt at verificere eller falsificere vores nul-hypotese (H 0 ). 6.2.6. Repræsentativitet Man kan af økonomiske eller tidsmæssige aspekter være nødt til at udvælge stikprøver. En stikprøve skal være repræsentativ, for den kohorte den skal repræsentere. Et forsøg er derved repræsentativt, hvis de relevante faktorer har mulighed for at indgå i resultatet (20 s. 42-43). I vores forsøg tilpasses størrelsen af stikprøven, idet den bliver begrænset ud fra det tidsmæssige aspekt. Størrelsen på datamængden bliver tilpasset, således den vil være repræsentativt for en CT-scanning af cerebrum på den udvalgte børneprotokol. Det optimale ville være at lave forsøg på børn. Dette vil ikke være etisk muligt, derfor vil vi forsøge at udvælge fantomer, således de så vidt muligt vil fremkomme med repræsentative data. 6.2.7. Gentagelse Ved kriteriet gentagelse skal man kunne følge forskerens fodspor og undersøge om samme resultat kan fremstilles. Ligeledes skal det være muligt, at undersøge om 21

resultaterne er fremkommet ved en tilfældighed eller er påvirket af bias (20 s. 55). Vi vil undgå, at vores resultater påvirkes af tilfældigheder ved at scanne et passende antal gange. Foruden dette vil vi være præcise og systematiske i beskrivelsen af vores forsøg og resultater, således andre vil kunne udføre det. Alle faser af forsøget vil blive beskrevet, således det vil være muligt for andre at gentage. 6.2.8. Reliabilitet Med reliabilitet menes der, at resultaterne skal være rigtige og dermed målt korrekt, i tilfælde af at andre ønsker at reproducere forsøget. På den måde vil resultaterne også være mere pålidelige (20 s. 56-60). For at opnå pålidelige resultater skal vi sikre os, at TLD-tabletterne er annealet og CTscanneren er kalibreret og rengjort for eventuelle kontrastrester før forsøgets start. Det er også vigtigt, at fantomerne er lejret korrekt for hver scanning, dette vil vi sørge for ved at påsætte tape og tusch streger på dem som vores referencepunkter. Desuden vil vi markere, hvor bismuth-beskyttelsen bliver placeret på fantomerne. Derudover vil vi under hele forsøget fortælle hinanden, hvad vi gør, for at minimere bias og sikre at logbogen bliver udfyldt korrekt. Til sidst vil vi lave en grundig forsøgsbeskrivelse over begge vores fantom-forsøg, så andre har mulighed for at gentaget forsøgene. 6.2.9. Validitet Et forsøg har en høj validitet, hvis resultaterne er gyldige og sande, hvilket betyder, at metoden viser det, man ønsker at undersøge. Forsøget skal derfor afspejle virkeligheden bedst muligt (20 s. 60-65). For at opnå en høj validitet ville det optimale være, at udføre forsøget med rigtige patienter. Dette er dog af etiske grunde ikke muligt, derfor er det vigtigt, at vi i fantomstudiet nøje overvejer, hvordan vi opnår en høj validitet. Vi vil derfor, igennem vores metode, forsøge at opretholde en høj validitet ved, at basere vores forsøg på metodevalg der så vidt muligt afspejler virkeligheden. Dette er blandt andet valg af protokol, fantom, lejring og placering af bismuth-beskyttelse under scanning. 6.2.10. Generaliserbarhed I et videnskabeligt studie dækker kriteriet generaliserbarhed over, om dets resultater kan videreføres til tilsvarende personer eller situationer (20 s. 65-66). Vi ønsker så vidt muligt, at vores resultater kan overføres til virkeligheden eller et 22

lignende studie. Det er til en vis grad muligt, da de fantomer vi vil benytte til forsøget er vævsækvivalente med menneskets væv. Specifikt er det Antropomorfe-fantom svarende til et 10-årigt barn. Derudover laves den anvendte protokol ud fra afdelingens egen børneprotokol og vil derfor give resultater, der til en vis grad er sammenlignelige, hvis afdelingen vælger at implementere denne protokol. 6.3. Metodevalg til forsøg I dette afsnit vil vi præsentere og argumentere for samtlige metodiske valg til planlægning af forsøget. Vi vil argumentere for valg af CT-scanner, protokol, fantomer, måling af dosis, måling af billedkvalitet, bismuth-beskyttelse og antal scanninger. 6.3.1. CT-scanner De eneste krav vi havde til den CT-scanner, som skulle anvendes til vores forsøg var, at den skulle kunne scanne axialt med faste parametre. Derfor fik vi en GE Discovery 750 HD 64 slice CT-scanner stillet til rådighed. Denne scanner var afdelingens nyeste og samtidig levede den op til vores krav. 6.3.2. Protokol Vi havde brug for, at få etableret vores egen cerebrum protokol tilpasset et 10-årigt barn, da vores samarbejdspartner anvendte Automatisk Eksponerings Kontrol (AEC) og iterativ rekonstruktion, som ikke er velegnet til forsøg på fantomer. Derudover anvendte vores samarbejdspartener kun axial scanninger til cerebrum, men uden at kippe lens fri af scanningsfeltet. For at vores resultater bedre kan generaliseres til praksis, vælger vi derfor at anvende axiale scanninger uden kipning af gantryet. Vores primære artikler anvender faste parametre, og da vi tilstræber sammenlignelige resultater, vil vi ligeledes bruge faste parametre. Protokollen skulle være med en fastsat mas, som blev sat til 200. Dette vurderede vi var passende med, hvad et 10-årigt barn vil få til en CT-scanning med afdelingens protokol. Derudover ved vi, at den mas der anvendes i vores primære artikler ligger i dette område. I samarbejde med vores kontaktperson fik vi lavet en protokol, som passede til vores forsøg, dette kan ses i tabel 2. Vi ønskede, at bibeholde den samme billedkvalitet som ved afdelingens protokol. For at finde ud af hvad milliampere (ma) skulle være, når vi ikke anvendte 50% iterativ rekonstruktion, anvendte vi en tabel fra scannerens brugermanual (21). Ifølge tabellen skal den ønskede mas på 200 divideres med en omregningsfaktor på 0,48 for at finde den endelige ma. Derved fandt vi ud af, at ma skulle være cirka 400, når der ikke blev anvendt iterativ rekonstruktion. 23

Tabel 2: oversigt over sygehusets (22) og forsøgets protokoller Sygehusets protokol Forsøgets protokol Dosismodulering Smart ma, 100-330 - kv 120 120 ma Smart ma 400 ASIR* 50% - Kollimering 20 mm 20 mm Scan snit tykkelse 5 mm 4i 5 mm 4i Rotationstid 0,6 sek. 0,6 sek. *Adaptive Statistical Iterative Reconstruction. 6.3.3. Fantomer I dette afsnit vil valget af fantomer blive beskrevet. De valgte fantomer skulle så vidt muligt repræsentere virkeligheden, i forhold til vævdensiteten. Det var ikke muligt at finde ét fantom, vi kunne anvende til at indsamle empiri omkring billedkvalitet og dosis, med det udstyr vi havde til rådighed. Valget faldt derfor på to forskellige fantomer, som var et Antropomorft-fantom og et Alderson-fantom, som kunne supplere hinanden. 6.3.3.1. Antropomorft-fantom Fantomet vi anvendte til vurdering af billedkvaliteten, lånte vi fra Røntgenfysik Region Nordjylland. Det var fantomet 706D fra serien Atom Dosimetry Verification Phantoms, produceret af firmaet Cirs, som ses på billede 1 (23). Fantomet er størrelsesmæssigt svarende til et 10- Billede 1: Antropomorft-fantom årigt barn med caput og corpus uden ekstremiteter. De forskellige densiteter og materialer i fantomet gør, at attenuationen af røntgenstråler vil kunne repræsentere virkeligheden, hvilket også vil blive fremstillet på billederne (24). Fantomet kunne skilles i flere dele, og derved kunne vi anvende caput separat til forsøget. Cerebrum bliver afbildet som en stor masse, hvor det er kvantitativt muligt at måle billedkvaliteten ved hjælp af ROI-målinger. 24

6.3.3.2. Alderson-fantom Til dosismålingerne anvendte vi et Alderson-fantom, som er velegnet til at måle dosis ved brug af TLD-tabletter (18 s. 155-156). Alderson-fantomet ses på billede 2. Det optimale, i forhold til vores problemformulering, ville være at anvende et fantom på størrelse med et barn. Dette var dog ikke muligt. Vi vurderede dog, at forskellen på hovedstørrelsen på Alderson-fantomet og det Antropomorfe-fantom var minimale. Eftersom det var lens, vi ønskede at måle dosis til, Billede 2: Alderson-fantom anvendte vi kun fantomets caput. Et Alderson-fantoms materiale består af stoffer, som er vævsækvivalente med menneskeligt væv. Man kan derfor opnå en sammenlignelig dosis, som svarer til hvad et menneske vil få. Fantomet er opdelt i skiver, hvilket gør det muligt at placere TLD-tabletter i huller, som er placeret overalt i fantomet. Derved kan man måle dosis til specifikke organer (25). 6.3.4. Bismuth-beskyttelse Den bismuth-beskyttelse vi brugte til vores forsøg, bruges i praksis ikke af vores samarbejdsafdeling. Dog har de tidligere i en periode afprøvet det og havde i den forbindelse fået tilsendt en kasse med bismuth-beskyttelse. Den bismuth-beskyttelse som blev anvendt under vores forsøg, var af mærket AttenuRad og er lavet til engangsbrug, og ses på billede 3. Bismuth-beskyttelsen er 1 mm tyk og ved brug reduceres dosis til lens op til 50% (26). Desværre findes der fra fabrikantens side kun en sparsom beskrivelse af bismuthbeskyttelsen. Målet med bismuth-beskyttelsen er ikke at fjerne alle røntgenfotoner, men at absorbere de fotoner, som har lav energi, således de ikke afsætter ekstra dosis i overfladeorganerne. Bismuth-beskyttelsen er opbygget således, at den er røntgentransparent, hvilket gør den god til beskyttelse af overfladeorganer. Tykkelsen af bismuth har derfor betydning for, hvor meget stråling der absorberes (27 s. 158). Billede 3: Bismuth-beskyttelse Ud fra Catuzzo et al. viser det sig, at en øget afstand mellem bismuth-beskyttelse og lens ved brug af en LAB-brille har en god effekt på reduktion af artefakter, uden det påvirker reduktionen af dosis. Derfor har vi i vores forsøg ligeledes valgt at anvende LAB-brille 25