Veo-CT vs standard-ct ved udredning af lungecancer på sygehus X

Veo-CT vs standard-ct ved udredning af lungecancer på sygehus X Navne: Hold/Skole: Opgavetype: Simon Lysdahlgaard og Christa Kirstine Juul RAD510, University College Lillebælt Modul 14 opgave - Bachelor Dato/år: 16/12-2013 Antal anslag: 78.408 Vejleder: Thomas Søndergaard Larsen

Abstrakt (DK) Titel: Veo-CT kontra standard-ct ved udredning af lungecancer på sygehus X. Problemstilling: Indenfor de seneste år er antallet af CT-scanninger steget markant. CT-scanninger er dosistunge billeddiagnostiske undersøgelser, og her medfører stigningen af antal scanninger samlet set en større risiko for skader som følge af ioniserende stråling. Veo er en nyudviklet rekonstruktionsalgoritme, hvor det ifølge GE Healthcare er muligt at nedbringe patientdosis og opretholde samme billedkvalitet. Med ALARA-princippet i tankerne, vil vi undersøge hvilke begrænsninger og muligheder Veo kan tilbyde. Metode: Til at belyse om Veo kan leve op til Asir ved CT-scanning af thorax obs cancer pulmonis udførte vi nogle eksperimenter på en GE Discovery 750 HD CT scanner på sygehus X, hvor vi anvendte et lungman-fantom og tumorkugler. Fantomet blev scannet med en Veo scanning og en Asir scanning. Derudover benyttede vi os af en Visual Grading Analysis, hvor vi fremviste et snit fra henholdsvis Asir og Veo, til 10 CT-erfarne radiografer, som bedømte billedekvaliteten af de pågældende snit. Vi har valgt at tage udgangspunkt i patient med lungecancer. Konklusion: Ifølge vores forsøg kan vi konkludere at Veo påvirker støjforholdet i billedet og patientdosis i en positiv retning. Støjen i billedet er lavere ved Veo og patientdosis er betydeligt lavere ved Veo i forhold til Asir. På basis af VGAen kan det yderligere konkluderes, at Veo formår at forbedre billedkvaliteten for relevante anatomiske strukturer. Ud fra ovenstående kan det samlet konkluderes, at Veo kan anvendes uden betydelige konsekvens for billedekvaliteten ved en CT-scanning af thorax obs cancer pulmonis. Desuden reduceres patientdosis ved en Veo-scanning med 73%.

Abstract (ENG) Title: Veo-CT versus standard-ct in the investigation of lung cancer at hospital X. Problem: In the past few years the number of CT scans has increased significantly. CT scans are heavy dose imaging studies and an increase in the number of scans will contribute a greater risk of damage caused by ionizing radiation. Veo is a new reconstruction algorithm with which, according to GE, it is possible to reduce patient dose and maintain the same image quality. With the ALARA principle in mind, we will examine the constraints and opportunities Veo may offer. Method: To elucidate if the Veo can live up to the standards provided by Asir in CT scans of the chest obs cancer pulmonis, we performed some experiments on a GE Discovery 750 HD CT scanner in hospital X where, we used a lungman phantom and tumor spheres. The phantom was scanned with a Veo scan, and an Asir scan. In addition, we used a Visual Grading Analysis, where we showed off a cut from respectively ASIR and Veo to 10 CT-experienced radiographers for rating of image quality. We have chosen to investigate patients with lung cancer. Conclusion: According to our study, we can conclude that Veo affect noise ratio in the image and patient dose in a positive direction. The noise in the image is lower at Veo, and patient dose is significantly lower at Veo compared to Asir. Furthermore, concluded from the image quality from the VGA. Veo may be able to improve the image quality of relevant anatomical structures. Based on the above, our overall conclusion is that in a CT scan of the chest obs cancer pulmonis, Veo can be used without significant impact on image quality and save a patient dose of 73%.

Indholdsfortegnelse 1.0 Indledning... 1 2.0 Problemfelt... 2 2.1 Problemstillinger... 2 2.2 Problemafgrænsning... 4 2.3 Problemformulering... 5 2.4 Operationalisering... 6 Kategorier... 6 Begreber... 6 2.5 Forskningsspørgsmål... 7 3.0 Design (CKJ)... 7 4.0 Metode... 8 4.1 Valg af videnskabsteoretisk perspektiv... 8 4.2 Kvantitativ metode... 8 4.3 Positivistiske videnskabelighedskriterier...11 4.4 Etiske overvejelser...13 5. Valg af teori (SL)...14 6.0 Teori...16 6.1 Dosis...16 6.2 Cancer pulmonis...17 6.3 CT-protokol af thorax...18 6.4 Billedkvalitet...19 6.5 Veo...21 7.0 Artikel...22 8.0 Empiri...24 8.1 Fantom...25 8.2 Forsøgsopstilling...26 8.3 VGA...28 8.4 Forventninger...29 9.0 Resultater...30 9.1 DLP:...31 9.2 ROI:...33

9.3 P-værdi og signifikans...35 9.4 Måling af kuglerne...37 9.5 VGA...38 9.5 Kritisk stillingtagen til de 10 positivistiske videnskabelighedskriterier...40 10.0 Diskussion...43 11.0 Bias...46 12.0 Konklusion...47 13.0 Perspektivering...48 14. Referenceliste...49

1.0 Indledning Radiologiske undersøgelser har en central rolle i udredningen af sygdomme. I Danmark blev der i 2012 udført 727.039 CT-scanninger. Til sammenligning blev der i 2011 udført 675.863 CT-scanninger. Dette er en stigning på 51.176 CT-scanninger på et år. Denne stigningstendens er bekræftet af Statens Institut for Strålehygiejne(SIS) (1). Denne stigning er bekymrende, idet røntgenstråler anvendes til dannelsen af røntgenbilledet. Ved røntgenstråling er der risiko for, at patienten (pt) over tid kan udvikle en stråleinduceret cancer. Hvis der er mistanke om, at der er risiko for, at pt kan have cancer, tilknyttes disse pt et pakkeforløb for den cancer de mistænkes for at have. De skal igennem mange undersøgelser på kort tid, før det kan udledes om de har cancer eller ej. Dette er problematisk, da der er en sammenhæng mellem den røntgenstråling pt bliver udsat for og risikoen for udvikling af stråleinduceret cancer (2). CT-scanninger producerer mere ioniserende røntgenstråling end konventionelle røntgenoptagelser. Derfor spiller nedbringelsen af røntgenstrålingsdosis til pt i CT en central rolle (3). Reducering af dosis til pt er relevant ift. ALARA-princippet - den danske røntgenbekendtgørelse nr. 975 beskriver følgende: Alle doser skal holdes så lave som det med rimelighed er muligt under hensyntagen til de ønskede diagnostiske resultater (4). Endvidere er der en sammenhæng mellem opnået billedkvalitet via den anvendte stråledosis, og hvor god billedkvalitet der skal opnås for at kunne stille den rette diagnose (5). Firmaer har udgivet forskellige lavdosisprotokoller såsom Phillips idose, GE Healthcare s Veo Valg og brug af lavdosisprotokoller skal overvejes nøje, da den potentielt ringere billedkvalitet kan øge risikoen for at radiologen/lægen overser væsentlige fund, der i værste fald kan få vitale konsekvenser for pt. 1

2.0 Problemfelt I dette afsnit vil vi præsentere vores problemstillinger, problemafgrænsning og den problemformulering der vil være opgavens omdrejningspunkt. 2.1 Problemstillinger Ved brug af CT-scanninger i forhold til konventionel røntgen, for at opnå en bedre billedkvalitet, udsættes pt for højere stråledosis, hvilket kan øge risikoen for at udvikle en stråleinduceret cancer (6, 43+84-85). Antallet af CT-scanninger pr. år er fortsat stigende. Det er lægen der beslutter om pt skal gennemgå en CT-scanning, eller en anden form for radiologisk undersøgelse. Idet CT-scanningen giver væsentlig større dosis end andre undersøgelser, er dette særligt bekymrende. Ved CT-scanning, der har 3D-rekonstruktionsmuligheder, kan nogle diagnoser vurderes nemmere på CT end det konventionelle røntgenbillede. Der kan være en tendens til lægerne i dag vælger CTscanning fremfor andre undersøgelser, fordi CT-scanning ofte medfører bedre diagnosticeringsmuligheder. I stedet for at begrænse antallet af CT-scanninger, kan en anden mulighed være at nedbringe CT-scanningens dosis ved den enkelte undersøgelse. Dette kan for eksempel gøres ved hjælp af lavdosis CT-protokoller såsom GE s Veo. GE s Veo CT-scanning, verdens første Model Baseret Iterative Rekonstruktion (MBIR) metode, viser mindre billedstøj, givere lavere strålingsdosis og bedre billedkvalitet end FBP (Filtered Back Projection) og Asir (7). Veo er en forholdsvis ny teknologi og har nye rekonstruktionsmuligheder for CT-scanning. Den tekniske information på producentens hjemmeside bærer præg af producentens egen vurdering af produktet. Dette kan gøre det svært at indsamle troværdig information omkring produktet. Ifølge GE s hjemmeside er Veo i stand til at vise den laveste billedstøj og bedste billedkvalitet, samt at give den laveste dosis. På hjemmesiden beskrives det også at en Veo CT-scanning af thorax anvender samme dosis som til et konventionelt røntgen af thorax. 2

På baggrund af dette er det interessant at undersøge om der er hold i producentens udsagn, eller om dette blot er en form for salgstale. På Sygehus X henvises der, ved mistanke om lungecancer, akut til åbent thorax ambulatorium. Hvis røntgenbilleder af thorax giver mistanke om cancer pulmonis (c. pulm.), bliver pt informeret af røntgenafdelingen, hvor de derefter tilbydes en tid til CT af thorax og øvre abdomen. Udredning og behandling skal senest være startet på 7. kalenderdag. Hvis der efter CT scanningen fortsat er en mistanke om at pt har c. pulm., sendes pt videre til Lungemedicinsk Afdeling på Sygehus X. Lungemedicinsk afdeling står for den videre udredning og information til pt. (8) Pt i lungecancerpakken må gennemgå et stressende og hektisk forløb, idet pt skal forholde sig til meget information og gennemgå mange undersøgelser på kort tid. Som nævnt skal der ved mistanke om cancer på baggrund af røntgen af thorax henvises til en CT-scanning af thorax senest på 7. kalenderdag. På dette stadie i udredningen har pt fået at vide, at der er set noget mistænkeligt på billedet og at det skal undersøges nærmere for at lægen kan stille en diagnose. Det hurtige forløb kan være et problem for de pt der ikke får det bearbejdet, og kan i værste tilfælde medføre en choktilstand. Pt vil gennemgå de 4 faser i Johan Cullbergs traumatiske kriseteori. (9) Et diagnostisk billede, der afviger fra kriterierne, kan være problematisk for både radiografer, beskrivende radiografer, radiologerne/lægerne samt pt. Det er vigtigt at radiograferne opretholder god kvalitet i arbejdet. Følges retningslinjerne ikke på afdelingen, kan radiografen ikke udvise en høj professionel standard. Definitionen på god kvalitet er beskrevet af the World Health Organization (WHO) som Høj professionel standard, effektiv ressourceudnyttelse, minimal patientrisiko, høj patienttilfredshed og helhed i patientforløbet. Hvis et røntgenbillede afviger, og er i strid med WHO s definition på god billedkvalitet, kan det medføre at pt må genindkaldes. Genindkaldelse af pt skaber unødig ventetid for pt samt at pt s helhedsoplevelse af forløbet forringes. Kravet om effektiv ressourceudnyttelse opfyldes ikke, da genindkaldelser kræver ekstra ressourcer for 3

afdelingen. Desuden skaber genindkaldelser unødig røntgenstråling af pt, hvilket er i uoverensstemmelse med sundhedsstyrelsen bekendtgørelse om medicinske røntgenanlæg til undersøgelse af pt (4). 80. Antallet af optagelser skal begrænses til det antal som netop er nødvendigt til opnåelse af det forventede resultat af røntgenundersøgelsen. Dette gælder i særlig grad digitale optagelser, idet disse kan udføres i hurtig rækkefølge med få ressourcer. (4, s. 8) 2.2 Problemafgrænsning Pt der er tilknyttet et lungecancerpakkeforløb, skal opleve et godt tilrettelagt forløb, der har til formål at forbedre prognosen og livskvaliteten for pt. En tidlig diagnose af sygdommen kan være afgørende for at kunne starte en behandling der har et helbredende sigte. Hos kvinder var lungekræft i en årrække den hyppigste kræftrelaterede dødsårsag. Tobak er årsagen til ca. 90 % af alle lungekræfttilfælde. Dog er der i lungecancerpakkeforløbet forskellige udredningsmuligheder, der indeholder forskellige former for radiologiske undersøgelser, der potentielt kan forårsage en stråleinduceret cancer hos pt. Inddelingen af de forskellige pakkeforløb opdeles på baggrund af den mistænkte sygdom. Pt der har stadium I eller II af sygdommen har operation som den primære behandling. Den præoperative vurdering af tumorerne skal være så korrekt, at mindre end 10 % af indgrebene er eksplorative og at helbredende/radikal kirurgi ikke længere er en mulighed. Pt med stadium III og IV har symptomlindring og levetidsforlængelse i behandlingssigtet. Begge ptgruppers forskellige forløb indeholder radiologiske undersøgelser i form af CT-scanning af thorax/øvre abdomen, MR og UL Ifølge ALARA skal vi nedbringe ptdosis så vidt som det med rimelighed er muligt. Pt med cancer er allerede en udsat gruppe, hvor nedbringelsen af ptdosis er i særligt fokus. ICRP s publikation (International Commision on Radiological Protection nr. 60, 1990) indeholder to generelle hovedmål for strålebeskyttelse: at hindre deterministiske 4

skader og begrænse hyppigheden af stokastiske skader til et acceptabelt niveau. (8, 90). De deterministiske stråleskader kan hindres fordi de har kendte tærskeldoser. Hvis disse tærskeldoser ikke overskrides, er de deterministiske skader udelukkede. Det er ICRP s grundopfattelse at den livslange akkumulerede dosis til erhvervsmæssigt stråleudsatte ikke bør overskride 1 Sv, hvis risikoen for stråleskader skal betegnes som acceptabel. Der foreligger ingen maksimale dosisgrænser for pt. Det forudsættes at der forud for enhver røntgenundersøgelse foretages en afvejning af fordele og ulemper af lægen og at undersøgelsens berettigelse vurderes på dette grundlag. Der skal foreligge en klinisk motivering og et klart formål med enhver røntgenundersøgelse (8, 90-93). Pt i lungecancerpakken får foretaget forskellige radiologiske undersøgelser, såsom konventionelt røntgen, UL, CT, MR og biopsi. Under denne periode får pt røntgenstråling fra forskellige kilder. Ved nedbringelse af røntgenstråling fra de tungere strålekilder som CT, vil det være muligt at mindske den samlede ioniserende røntgenstråling til pt. Samtidig reduceres risici for forværring af sygdommen samt udviklingen af nye sygdomme. Desuden vil dette munde ud i en mulig livsforlængelse, bedre livskvalitet og/eller bedre behandling for pt alt afhængig af hvilket sygdomsstadie pt befinder sig på. Derfor vil det være både relevant og interessant at undersøge Veo nærmere. Dette er til fordel for pt, da producenten og artiklerne viser at ptdosis nedbringes, billedkvaliteten bibeholdes og diagnosticeringsmuligheden opretholdes. Ved at vi vælger at have vores fokus på dette, fravælger vi derfor at undersøge hvordan pt oplevelse omkring det hurtige pakkeforløb er. Dette ville have været interessant at undersøge hvordan pt gennemgår pakkeforløbet fysisk og psykisk, vi vælger at nedprioritere dette da det ikke er det vi ønsker at have fokus på i denne opgave. 2.3 Problemformulering Hvordan påvirker Veo billedkvaliteten og ptdosis ved CT-scanning af thorax obs c. pulm. kontra Asir? 5

2.4 Operationalisering Til vores operationalisering af problemformuleringen har vi valgt at gøre brug af Merete Bjerrums metode fra bogen Fra problem til færdig opgave ( 74-78): Formålet med operationaliseringen er at kategorisere og udlede begreber af problemformulering, for at kunne eksplicitere opgavens fokus og sikrer at opgavens problemformulering bliver besvaret gennem vores forskningsspørgsmål. (10) Hvordan påvirker Veo billedkvaliteten og ptdosis ved CT-scanning af thorax obs cancer pulmones kontra Asir Kategorier a. Hvordan påvirker Veo billedkvaliteten ved CT-scanning af thorax obs. c. pulm. kontra ASIR? b. Hvor meget dosis kan der spares ved brug af Veo kontra ASIR ved CT-scanning af thorax obs. c. pulm. Begreber Kategori a Veo: MBIR - Modelbaseret iterativ rekonstruktionsprotokol udarbejdet af GE Healthcare. Billedkvalitet: Objektiv analyse af støj og lavkontrastopløsning. CT af thorax obs. c. pulm.: Sygehus X anvendte en specifik CT-protokol til udredning af c. pulm. Asir: Lavdosis iterativ rekonstruktionsprotokol udarbejdet af GE Healthcare. Kategori b Dosis: Den effektive dosis absorberet i det scannede område, målt i Dosis Længde Produkt (DLP). 6

2.5 Forskningsspørgsmål Forskningsspørgsmålene er udarbejdet ved hjælp af operationaliseringen. Kategori a. 1. Hvordan virker Veo? (Teori) 2. Hvad er c. pulm.? (Teori) 3. Hvordan påvirker Veo billedkvaliteten kontra ASIR (Teori/artikel, forsøg) 4. Hvad er den anvendte protokol ved CT af thorax? (Teori) Kategori b. 1. Hvor meget dosis kan man spare ved Veo kontra Asir til en CT-scanning af thorax? (Forsøg/artikel) 2. Hvad er dosis og hvilke konsekvenser har det for pt? (Teori) 3. Hvordan påvirker en dosisreduktion billedkvaliteten ved Veo kontra Asir? (Teori/artikel, forsøg). 4. Hvorledes opretholdes dosissikkerheden ved Veo kontra ASIR? (Forsøg). 3.0 Design (CKJ) Det tilsstræbes igennem vores opgave, at læseren følger en rød tråd, således at opgaven fremstår overskuelig og læsevenlig for læseren. Problemformuleringen er blevet operationaliseret. Udfra denne opstår vores forskningsspørgsmål, som bliver besvaret ved hjælp af vores empiriindsamling, teori- og diskussionsafsnit. I metodeafsnittet argumenteres der for valget af det videnskabsteoretiske perspektiv og metode, som vi anvender til at besvare vores problemformulering. I metodeafsnittet vil vi desuden argumentere for vores etiske overvejelser. Efterfølgende fremstiller vi vores resultater. Yderligere vil der være et afsnit, hvor vi kritisk gennemgår den anvendte teori. Endvidere vil vi analysere og diskutere relevante artikler ud fra teori og forsøg. Teoriafsnittet omhandler teori om dosis, cancer pulmonis, CT-protokol af thorax, billedkvalitet, Veo og det anvendte fantom. Vores biasafsnit 7

beskriver de eventuelle fejlkilder, der er opstået undervejs. I diskussionsafsnittetet vil resultater og metodes reliabilitet og validitet blive diskuteret. Opgaven afsluttes med en konklusion og en fremadrettet radiograffaglig perspektivering. Samt litteraturliste og bilag. 4.0 Metode I dette afsnit forholder vi os til de forskellige perspektiver og metoder samt argumenterer og begrunder vores fra- og tilvalg, som vil føre til besvarelsen af vores problemformulering. 4.1 Valg af videnskabsteoretisk perspektiv Indenfor radiografien arbejdes der hovedsageligt med to videnskabsteoretiske perspektiver: naturvidenskaben og humanvidenskaben. Naturvidenskaben, kan arbejdes med ud fra et positivistisk synspunkt og betyder, det der faktisk forekommer når man systematisk observerer virkeligheden. Dataene er målbare data, også kaldet kvantitative data, der kan kvantificeres og opstilles i tabeller og diagrammer. Humanvidenskaben benyttes når resultaterne der opnås er personlige meninger og holdninger. Her arbejdes der med kvalitativ data, hvor man ønsker at gå i dybden med meninger og holdninger (11, 93-110). Vores problemformulering lægger op til det naturvidenskabelige, da den data vi kommer til at opnå fra empiriindsamlingen er målbare data og ikke subjektive meninger og holdninger. Dette betyder at vi arbejder indenfor naturvidenskaben og samtidig med et positivistisk synspunkt. 4.2 Kvantitativ metode Vi vil i dette afsnit forklare kort om de forskellige kvantitative metoder og beskrive vores overvejelser om dem og hvorfor/hvordan de kan bruges eller ikke bruges. 8

Eksperimentiel metode: Her opstilles et eller flere eksperimenter for at kunne analysere på resultaterne (12, 145-146). Denne metode synes brugbar da vi ved hjælp af den eksperimentielle opstilling med Veo kontra CT-thorax, kan sammenligne billedkvaliteten og dosis til pt. På denne måde kan vi anbringe forskellige størrelser tumorer i lungevævet på lungman for at undersøge hvor godt disse kan opdages i henholdsvis Veo og CT-thorax. Audit: Betyder høring, og benyttes ofte til kvalitetsvurdering i sundhedsvæsenet (13). Denne metode kan vi benytte retrospektivt, men kun til sammenligning af billedkvalitet. Dog vil der ikke være anbragt patologiske kugler i lungevævet. Denne metode giver et retrospektivt indtryk af billedkvaliteten, men dette verificerer kun vores eksperimentielle metode. Spørgeskema: Der udspørges et større antal personer om et forudbestemt emne. Spørgeskemaet er udformet på forhånd hvor der benyttes faste svarkategorier (12, 271). Spørgeskema kunne anvendes som en retrospektiv metode med det formål at undersøge billedkvaliteten ved de forskellige metoder. Her kunne forevises spørgsmål og billeder til respondenten, som i dette tilfælde er erfarne radiografer. Dog synes vi, at en VGA er bedre anvendelig end et spørgeskema. Observation: De kvantitative observationsmetoder omfatter tidsobservationer, begivenhedsobservationer og rating-scales (12, 247). En observation vil ikke kunne hjælpe os med at besvare vores problemformulering. Vi kan observere radiografernes adfærd, men ikke deres tankegang i forhold til billedeoptagelserne. Dette er ikke meningen samt at vi ikke kan anbringe tumorer i pt og notere i hvilket omfang disse kan ses. Visual Grading Characteristics (VGC): Visuel inddeling og ranggivning af synligheden af anatomiske strukturer på et billede er ofte anvendt til at bestemme billedkvaliteten. I et 9

VGC-studie, handler det om at observatøren styrker sin tillid til om billedet opfylder kriterierne. Der findes forskellige typer af Visual Grading-metoder. Heriblandt de mest relevante for en røntgenafdeling: Opfyldelse af billedkriterier (IC): Europakommisionen har oprettet kvalitetskriterier for forskellige radiologiske undersøgelser. Et eksempel på disse er visuel sortering af billedkvaliteten. Det er observatøren der angiver om et bestemt kriterium er opfyldt. Ulempen ved dette er, at der mangler en blød overgang fra betegnelsen kriterieopfyldt til ikke kriterieopfyldt. Dette medfører, at observatøren har svært ved at afgøre om et specifikt kriterium er opfyldt eller ej. Obersvatøren vurderer ud fra sin subjektive holdning, hvilket gør at forskningsresultaterne kan misfortolkes. Visual Grading Analysis (VGA): Denne tilgang består i at lade observatøren klassificere synligheden af de anatomiske strukturer ved hjælp af en skala. På denne måde har observatøren mere frihed til at angive sin mening om billedkvaliteten. Typisk er skalaen bestående af 4-5 skalatrin, som f.eks. går fra meget godt til meget dårligt. Alternativt kan man i denne analyse benytte en relativ metode, hvor observatøren sammenligner et billede med et referencebillede og giver en redegørelse for synligheden af strukturen. (14) Begge metoder er taget i betragtning i forhold til problemformuleringen, men vi har valgt at anvende VGA til at besvare vores opgave. Dette skyldes at vi ønsker at styrke reliabiliteten i opgaven, via observatørens subjektive holdning. Yderligere skal der nævnes at der findes European Guidelines on quality criteria for diagnostic radiographic images, hvor kvalitetskriterier defineres overordnet, og efterfølgende specifikt, for konventionelle røntgenundersøgelser. Listen for kriterier specificerer vigtigheden af anatomiske strukturer, som skal være synlige på et radiografisk billede, til at hjælpe diagnosticeringen af pt. Synligheden af anatomiske strukturer afhænger for det meste af korrekt positionering og samarbejde med pt samt teknisk formåen som operatør. Udarbejdelsen af VGA en er med henblik på at positioneringen er foregået bedst muligt i form af anvendelse af et fantom. Under designet af VGA-skemaet er der lagt vægt på at svarmulighederne belyser synligheden af de anatomiske strukturer (15). 10

Vi er kommet frem til, at den bedste metode for at kunne undersøge vores problemformulering er, at opstille et eksperiment. På denne måde kan vi finde ud af, om Veo kan konkurrere med almindelig CT-thorax på følgende områder: Billedkvalitet og dosis til pt. For at opsummere, arbejder vi indenfor naturvidenskaben og anvender kvantitative samt deskriptive metoder. I et empirisk studie afgøres det videnskabsteoretiske udgangspunkt, ifølge Jacob Birkler, af det konkrete videnskabelige spørgsmål (11, 34). Vores videnskabelige spørgsmål i forhold til denne opgave, problemformuleringen, lægger op til to dele. Det første spørgsmål har fokus på billedkvaliteten, mens det andet har fokus på ptdosis. Begge spørgsmål besvares ved, at indsamle resultater fra samme forsøg. Resultaterne opsamles efter udførelsen af det opstillede forsøg, hvorunder DLP noteres og billedkvaliteten efterfølgende vurderes. 4.3 Positivistiske videnskabelighedskriterier Indenfor positivismen begrænses det videnskabelige arbejde til det positive: det, som faktisk forekommer og er givet, når der systematisk observeres på virkeligheden. Her bliver det videnskabelige arbejde beskrevet og forklaret gennem årsagsforbindelser ud fra en omhyggelig metodisk indsamling af data. En objektiv tilgang opnås ved, at man adskiller sig fra sine følelser og værdier i beslutningerne (11, 51-53). Ved kvantitative undersøgelser er der en række positivistiske videnskabelighedskriterier der skal tages hensyn til. Disse er: systematik, kontrol, præcision, objektivitet, kvantificerbarhed, repræsentativitet, gentagelse, reliabilitet, validitet og generaliserbarhed. (12, 29) Herunder vil vi give kort forklaring af hver enkelt, og senere i opgaven vil vi diskutere hvordan vi i eksperimentet overholder dem Systematik: Betyder en planmæssig fremgangsmåde, som ikke skal præges af tilfældigheder. Ved at være systematisk skal der skabes overblik og orden gennem processen. (12, 29) 11

Kontrol: Betyder at man skal sikre sig at der ikke hersker tvivl omkring hvordan resultaterne er opstået. Man kan via kontrol reducere bias og usikkerheder. (12, 29-30). Præcision: Også kaldet nøjagtighed. Betyder at man skal være præcis i alt hvad man gør, for eksempel at referere korrekt, anvende korrekte kildehenvisninger, præcisere sine definitioner og så videre. (12, 30). Objektivitet: Handler om erkendelse af virkelighedsforhold. Objektivitet er når man kan kommer med et udsagn der ikke er præget af egne subjektive forhold. (12, 30-37) Kvantificerbarhed: Er et krav om at undersøgelsesresultaterne udtrykkes i tal, det vil sige kan kvantificeres og derved sammenlignes?. (12, 37) Repræsentativitet: Handler om hvor repræsentativ stikprøven man vælger er, i forhold til den valgte population. (12, 42-43) Gentagelse: Det er vigtigt at undersøgelsen der foretages kan gentages. Dermed er det muligt at kontrollere at resultaterne ikke er fremkommet på baggrund af tilfældigheder. Dette kan sikres ved, at der sker præcis notering af den anvendte fremgangsmåde og dataindsamling. (12, 55) Reliabilitet: Betyder målenøjagtighed, om prøven måler det den måler i den givne population under normale omstændigheder. (12, 56). Validitet: Betyder sandhed, troværdighed, gyldighed og styrke. Formålet med empiriske undersøgelser er at kunne undersøge om den pågældende hypotese/problemformulering er rigtig eller forkert. (12, 60) 12

Generaliserbarhed: Om resultatet kan drages til slutninger ud fra et enkelt eller få tilfælde til samtlige tilfælde. Det vil sige om der kan generaliseres til omverdenen. (12, 65). 4.4 Etiske overvejelser Vi har valgt at tage udgangspunkt i de etiske retningslinjer for sygeplejeforskning i norden. Disse retningslinjer er hovedretningslinjerne for en god etisk standard når der laves forskning. De indeholder 4 principper: princippet om autonomi, princippet om at gøre godt, princippet om ikke at gøre skade og princippet om retfærdighed (16, 6-7). Disse retningslinjer er vigtige at følge, da man som radiograf skal respektere menneskers rettigheder og værdighed samt retten til at blive behandlet med respekt. Princippet om autonomi: Autonomi betyder værdighed, integritet og sårbarhed. Autonomi forudsætter frihed, overvejelser og refleksion. Man bør respektere at folk er individuelle mennesker og de skal ikke være en genstand i ens forskning. Ved brugen af et fantom sikrer at vi overholder princippet om autonomi, da mennesker på denne måde ikke bliver gjort til genstand i vores forskning. I overensstemmelse med dette princip vælger vi at holde det danske sygehus, hvor vi udarbejder vores forsøg, anonymt (Forespørgsel til empiriindsamling er vedlagt som bilag 1). Desuden vil respondenter og samarbejdspartnere holdes anonyme. Ved at bevare de medvirkendes anonymitet, sikrer vi deres værdighed. Vi vil ikke holde CT-scanner og fantomets tekniske detaljer anonyme, da disse fremgår offentligt på nettet og i lærebøger. Dette opfylder princippet om autonomi. Princippet om at gøre godt: Betyder at forskningen skal være til gavn for dem den retter sig imod. Vi har forklaret i problemafgrænsningen hvorfor vi ønsker at undersøge dette emne. Senere i opgaven vil resultaterne, diskussionen, konklusionen og perspektiveringen 13

præsentere den nye viden vi har opnået, hvem det er til gavn for og hvad den bidrager med. Vores projekt vil først og fremmest være til gavn for patienterne, idet vi undersøger billedkvalitet og dosis ved to forskellige systemer samt at vi har fokus på at optimere diagnosticeringsmuligheden ved cancer pulmonis. Dermed er princippet om at gøre godt opfyldt. Princippet om ikke at gøre skade: Betyder at forskningen ikke må gøre skade på dem der medvirker i undersøgelsen. Man er forpligtet til at fortælle hvis der er bivirkninger ved det foretagende. Hvis undersøgelsen gør skade på de medvirkende, skal undersøgelsen stoppes øjeblikkeligt. Ved at vi vil anvende et fantom og et godkendt røntgenrum i vores undersøgelse i stedet for patienter sikrer vi at der ikke gøres skade på de medvirkende i forskningen. Dette opfylder samt overholder princippet om ikke at gøre skade. Princippet om retfærdighed: Dette betyder, at vi skal beskytte de svage og sørge for de ikke bliver udnyttet. Med de svage menes de personer der ikke kan tage vare på sig selv, for eksempel demente eller bevidstløse. Ved at anvende et fantom i stedet for mennesker, sikrer vi at de svage ikke udnyttes. Desuden vil vi ikke udnytte svage samarbejdspartnere og har i vores daglige arbejde ingen skjult dagsorden, da der ikke anvendes forsøgspersoner, tillige med at samtlige data er frit tilgængelige. Hermed opfyldes princippet om retfærdighed. 5. Valg af teori (SL) Herunder vil vi begrunde valg af teori til udarbejdelse af vores projekt. Stråledoser stråleskader strålehygiejne (2005) af Ann Wenzel og Ib Sewerin. Wenzel er professor, lic.odont og har skrevet adskillige videnskabelige artikler om radiologisk diagnostik. Sewerin er docent, dr.odont og har skrevet adskillige videnskabelige artikler og bogkapitler specielt om radiologisk diagnostik, strålebiologi og strålebeskyttelse. 14

Bogen bidrager med ekspertviden omstråleskader og stråledoser til vores projekt. Yderligere støtter den vores perspektiv på opgaven, idet bogen oplyser om vigtigheden i forhold til, at anvende strålekilder ved pt og hvilke symptomer det kan medføre. Videnskabsteori (2010) af Jacob Birkler. Birkler er cand. mag. i filosofi og psykologi, og underviser bl.a. i videnskabsteori og forskningsmetodologi. Videnskabsteori er en dækkende grundbog som gennemgår de centrale videnskabsteoretiske retninger, herunder positivisme, hermeneutik og fænomenologi. Vi har benyttet bogen til forskningsmetodologi. Kvantitative forskningsmetoder (2007) af Emil Kruuse er en uddybende bog omkring den videnskabelige tankegang. Bogen forklarer bl.a. om de forskellige kvantitative forskningsmetoder og de positivistiske videnskabskriterier, vi har anvendt til vores projekt. Emil Kruuse er cand. psych. og har udgivet flere bøger om forskningsmetoder. Epidemiologi og Evidens (2012) af Svend Juul. Bogen er anvendt til at give en kort beskrivelse af p-værdien. Bogen har relevans til emnet omkring p-værdi fordi den har en god og forståelig forklaring om p-værdi. Bogen indeholder små opgaver så man kan sikre forståelsen. Statistik i ord (2004) af Hans Lund og Henrik Røgind. Forfatternes baggrund er fysioterapi og reumatologi.bogen er skrevet på baggrund af forfatternes egen anvendelse af statistik i praksis. Vi har anvendt bogen som supplement til beskrivelsen af p-værdi, for at højne vores egen forståelse for hvad p-værdi er. 15

6.0 Teori I dette afsnit vil vi fremstille den relevante teori for at kunne besvare vores forskningsspørgsmål. Desuden skal dette afsnit sammen med valg af teori og valg af metode, være med til at opretholde opgavens gyldighed og konsistens. 6.1 Dosis For at kunne forstå dosis til pt i CT, skal man som radiograf være velkendt med en række forskellige begreber som CTDI, DLP og effektiv dosis. Billeddannelsen i CT er i høj grad afhængig af de statiske processor. Jo større dosis der anvendes, jo bedre bliver signal/støjforholdet og lavkontrastopløseligheden. Der findes ikke et kritisk punkt hvor en øgning af dosis påvirker billedkvaliteten i den negative retning. Derfor kan CT ikke overeksponeres. (6, 115) CTDI(Computed Tomography Dose Index): Er et index der beskriver hvilken dosis et enkelt CT-snit giver. CTDI er en integration af dosis langs Z-aksen. De fleste CTundersøgelser afvikles som helical scanninger, derfor indføres Volumen CT Dosis Index CTDI(vol). CTDI afhaenger af geometri, filtrering, blændesystem og varierer fra scanner til scanner. CTDI siger ikke noget om den opnåede billedkvalitet. En fordobling af CTDI betyder en fordobling af dosis til pt i samme snit. (6, 117) DLP(Dosis Length Product): Er størrelsen på det scannede volumen, hvor CTDI kun siger noget om den dosis 1 snit med de givne parametre giver. Enheden for DLP angives i mgycm. DLP er produktet af CTDI (vol) og den scannede længde i cm. Den dobbelte scanlængde giver den dobbelte samlede dosis for en given parameterkonfiguration. Som regel oplyser scanneren DLP før scanningens start og efterfølgende i den afsluttende dosisrapport. DLP i den afsluttende dosisrapport kan derfor afvige fra den oprindelige DLP-værdi der er beregnet før en scanning. Dette skyldes den automatiske dosismodulation (AEC), som dynamiskt varierer dosis igennem scanningen. (6, 120) 16

Effektiv dosis: DLP afhænger ikke af det scannede vævs strålefølsomhed og siger derfor intet om den biologiske påvirkning af pt. Som eksempel er 100 mgycm til abdomen mere skadeligt end samme dosis til et fodled. Effektiv dosis angives i millisievert (msv), som er baseret på vægtningsfaktorer for det enkelt vævs følsomhed. ICRP opdaterer jævnligt anbefalinger over forskellige organers strålefølsomhed. (6, 121). 6.2 Cancer pulmonis Lungecancer er en af de hyppigste former for cancer i Danmark. Der kommer årligt ca. 3300 nye tilfælde, hvor 8 ud af 10 skyldes rygning. Og lungekræft er alene skyld i ca 4000 dødsfald hvert år. (17) Lungecancer inddeles i 2 hovedgrupper: småcellet og ikkesmåcellet lungecancer. Småcellet står for ca 20% af tilfældene, og ikke-småcellet lungecancer står for ca. 80% af tilfældene. Ikke småcellet lungecancer deles i 3 typer: planocellulær karcinom, der opstår fra luftvejsslimhinden, adenokarcinom der opstår fra kirtelvævet i luftvejene, og storcellet karcinom hvor cellerne er store og uregelmæssige. (17) Den småcellede lungekræft kaldes også for havregrynskræft, da celler er meget små og ligner havregryn under et mikroskop. (18) Der er forskel på hvor aggressiv typerne af lungecancer er, da den småcellede er ekstrem aggressiv. Heldigvis reagerer den småcellede lungecancer mere effektivt på kemoterapi end den anden type. Symptomerne på lungecancer er: hoste i over 4-6 uger hvor der også kan forekomme hæmoptyse, åndenød, smerter i brystet, hæshed i over 3-4 uger, træt, mister appetiten og vægttab. Der kan også forekomme pneumoni, trommestikfingre, anæmi og endokrinologiske forstyrrelser eks. herpå kan være hyponatriæmi (for lavt P-natrium) og/eller hyperkalkæmi (for højt P-calcium). (19, 284-286) 17

6.3 CT-protokol af thorax Ovenviste billede er fra sygehus x s protokolbog og viser deres lavdosis Asir CTprotokol af thorax med henblik på malignitet. Scanningerne i forsøget er foretaget i forhold til Recon 2 (de grønne linjer) fra Apex til Sinus phrenicus costalis. Sygehus X havde under empiriindsamlingen ikke nogen specifik protokol de anvendte til Veo CTprotokol af thorax mhp. malignitet, og derfor blev der i samråd med deres superbruger udarbejdet en protokol hertil, der lignede Asir protokollen. Vi overførte samme scanningsområde samt størrelsen på snittykkelsen (0,625 mm). Til scanningen ved Asir blev der anvendt 120 kv og automatisk ma. Da det ikke var muligt at bruge automatisk ma ved Veo, derfor anvendte vi 100 kv og 30 ma. Dette blev aftalt i samråd med superbrugeren i CT for, at vi kunne sammenligne resultaterne bedst muligt. 18

6.4 Billedkvalitet Et godt CT-billede afhænger af den kliniske problemstilling. For at evaluere og optimere CT-billeder, anvendes der værktøjer til at måle og beskrive billedkvaliteten. Støj: De pixels der vises på den diagnostiske skærm efter en scanning, repræsenterer svækkelse i patientens væv. Billeddannelsen indeholder faktorer der påvirker pixels i større eller mindre grad fra de sande værdier. Ved scanning af et vandfantom, hvor vi antager, at pixels har hounsfieldværdien 0, vil hver enkelt pixel have en værdi der varierer i både positiv og negativ retning, men vil ligge tæt på 0. Dog vil pixels middelværdi ligge tæt på 0. (6, 84) Yderligere er der forskellige faktorer, som påvirker støjen i billedet: Kvantestøj: Partikler adlyder den statiske natur, herunder elektroner og fotoner. Man kan ikke udtale sig om hvordan en partikel opfører sig i tid og rum, men kun en sandsynlighed om hvordan. (6, 84-85) Elektronisk støj: Data Aquisition System (DAS) kan være anledning til støj, som yderligere medfører usikkerhed i målingerne. Det digitaliserede signal er generelt ikke påvirket, hvorimod det analoge signal er følsomt overfor denne støj. Ved digitale signaler anvendes specielle algoritmer for at sænke støjen i billedet. (6, 85) Spredt stråling: Er fotoner der rammer detektoren, men ikke indeholder informationer om det væv som ligger mellem detekfor og fokus. Dette giver en usikkerhed på målingerne. Dette kan reduceres ved hjælp af et raster. (6, 85) Digitaliseringsstøj: Signalet kan kun inddeles i så mange diskrete værdier, som der er bits til. Ved anvendelse af 12 bits, er den maximale digitaliseringshastighed 0,012%. (6, 86) Måling af støj: Standardafvigelsen (SD) er et udtryk for den gennemsnitlige variation af måleresultater. (6, 86-87) 19

Hounsfieldunitværdierne kan variere i både en positiv og negativ retning, men vil altid være et positivt tal. SD måler støjen i billedet. Ved en lavere SD, vil der være større præcision og mindre støj i billedet. I PACS kan man placere ROI i det ønskede væv, som oplyser middelværdi og SD. Det giver kun mening at måle SD i homogene væv., som f.eks. vand- eller plexiglasfantomer. En ROI der indeholder forskellige Hounsfieldværdier, vil oplyse en større SD end en ROI der indeholder samme Hounsfieldværdi. (6, 86-87) Lavkontrastopløselighed (LKO): Anvendes til at beskrive systemets evne til at adskille væv med relativ lille indbyrdes forskel i Hounsfieldværdier. Et udtryk for kontrasten er forskellen i Hounsfieldværdier i to forskellige væv. Støjen har kraftig indflydelse på LKO. På grund af støj kan forskellen i to Hounsfieldværdier mellem to væv afvige fra pts anatomi. Dette vil ikke oplyse den rigtige kontrastforskel i billedet. Mere støj i billedet medfører større LKO, og omvendt. I den billeddiagnostiske verden, ligger svækkelsen i 20

vævet meget tæt, og derfor er LKO betydende og afgørende for den diagnostiske værdi af billederne. (6, 88-89). 6.5 Veo Veo er en Modelbaseret Iterativ Rekonstruktionsmetode (MBIR). Iterativ rekonstruktion gennemgår disse år en større udvikling. Metoden har en lavere støjfølsomhed, og vil kunne reducere den stråledosis der skal anvendes for at opnå en ønsket billedkvalitet. Iterativ betyder gentagen, og består af en lang række gentagne beregninger som for hver gentagelse bliver mere præcis. Softwaren gætter sig tættere og tættere på det nøjagtige tal, og tilstrækkelig mange gæt vil give det rigtige resultat. I CT skal processen gentages for alle pixels i billedet. Dette komplicerer metoden, da hver pixel kan antage forskellige værdier og at rådataene ikke stemmer 100% overens med pts anatomi, idet dataene indeholder en vis mængde støj. (6, 67-68) MBIR er det seneste skud på stammen inden for iterative rekonstruktionsmetoder. Der anvendes indberegnede modeller, som skal simulere de forskellige faktorers indflydelse på støjen i de målte data. Dette kan kompensere for billedets unøjagtigheder. De indberegnede modeller behandler: Arealet af fokus-pletten. Normalt gøres blot den antagelse at fokus er 1 punkt uden udbredelse, men at stråler udsendes fra hele fokusarealet. Den poly-energetiske natur af røntgenstrålingen. Normalt antages det at røntgenstrålingen er monoenergetisk, men alle energier fra 0 kev til den valgte kvp, sendes fra røntgenrøret. Opførsel af den elektroniske støj som systemets komponenter tilfører målingerne. Modeller for forskellige patientanatomiers indflydelse på strålesvækkelsen. Digitaliseringens indflydelse på støjen. Disse 5 punkter medfører en endnu mere præcis korrektionog en yderligere nedsættelse af støj i billedet. Dog øges beregningstiden dramatisk (op til 1 time for et datasæt på 600 billeder) (6, 69). 21

7.0 Artikel I dette afsnit vil vores udvalgte artikel blive præsenteret og diskuteret. Vi vil desudenl argumentere kritisk for valget af artiklen. Vi har valgt at anvende artiklen Impact of the adaptive statistical iterative reconstruction technique on image quality in ultra-low-dose CT og er publiceret i Clinical Radiology, Volume 68, Issue 9, September 2013, Pages 902-908. Artiklen er skrevet af Yan Xu, Wen He, Hui Chen, Zhiahi Hu, Juan Li og Tingting Zhang. Dette er en lang række asiatiske radiologer med tilknytning til Department of Radiology i Beijing Friendship Hospital, Kina. Artiklen fremstår troværdig på baggrund af forfatterne. Dette er en nyere artikel, ligesom Veo, som stadig er aktuel. Artiklen er lang og henvender sig til læsere på det radiograffaglige niveau. Vi synes at der igennem artiklen forløber en rød tråd, og at fokus holdes fra start til slut. Dokumentation af artikelsøgningen er vedlagt som bilag 2 samt artiklen er vedlagt som bilag 3. Formålet med artiklen lyder således: To evaluate the relationship between different noise indices (NIs) and radiation dose and to compare the effect of different reconstruction algorithm applications for ultra-lowdose chest computed tomography (CT) on image quality improvement and the accuracy of volumetric measurement of ground-glass opacity (GGO) nodules using a phantom study. Artiklen omhandler forholdet mellem de forskellige støjniveauer og røntgendosis og sammenligner effekten af forskellige rekonstruktionsalgoritmer for ultra-lav-dosis bryst- CT for vurdering af bedre billedkvalitet. Yderligere anvender artiklen volumetrisk måling af tumorknuder for at undersøge målenøjagtigheden. I forsøget anvender de et brystfantom der var 30 cm i bredden, 20 cm i højden og 11 cm i længden. Lungeområdet var fyldt med træpiller således det ligner lungeparenkymet. Mediastinum og brystvæggen blev simuleret ved hjælp af gelatine. Der blev fremstillet i alt 14 tumorknuder af en blanding af dental-voks og træpulver. De var alle cylindre, med en ens diameter på 12 cm men med forskellige højde fra 10-15 cm. Tumorknuderne blev 22

målt før fantomforsøget. Efter billeddannelsen måltes tumorknuderne i PACS og blev sammenlignet med den kendte fysiske størrelse. Ved sammenligningen af målingerne, blev målenøjagtigheden i billedet for de forskellige rekonstruktionsmetoder undersøgt. En bedre målenøjagtighed medfører en bedre billedkvalitet, da det for observatøren er nemmere at måle tumorens størrelse i PACS. I takt med at billedstøjen øgedes, blev den effektive dosis reduceret hvilket resulterede i en forringelse af billedkvaliteten. Støjen ved FBP s genopbygning steg markant, mens den var bedre styret ved Veo. Konklusionen på studiet var at CT-billeder på lavdosisprotokol, der var rekonstrueret med Veo, viste en acceptabel billedkvalitet og gav en reduktion af dosis på 89%. Målenøjagtigheden af ggoknuder var stor, og resultaterne indikerede også, at lavdosis bryst-ct med Asir og Veo kan anvendes til at evaluere tætheden af lungen nøjagtigt, og muliggør en præcis volumenmåling af knuder med lavstrålingsdosis. Metoden blev af forfatterne bedømt som værdig til yderligere kliniske undersøgelser af lungekræftscreening og for ggoknude-opfølgning. Konklusionen i artiklen lyder således: The Veo reconstruction algorithms very effectively reduced image noise compared with the conventional FBP reconstructions. Using ultra-low-dose CT scanning and Veo reconstruction, GGOs can be detected and quantified with an acceptable accuracy. Vi har valgt at anvende artiklen, da fremgangsmåden og det endelige resultat stemmer overens med hvad vi bestræber os på at opnå med vores forsøg. Resultatet viser at Veo-rekonstruktionsalgoritmen effektivt reducerer billedstøjen sammenlignet med den konventionelle FBP-rekonstruktionsmetode. Yderligere kan tumorknuderne opdages og måles med accepteret nøjagtighed. Vores forsøg kan sammenlignes med fremgangsmåden idet vi anvender et brystfantom af samme type, samt tumorknuder, der allerede før forsøget er størrelsesbestemt, for efterfølgende at blive målt i PACS.. Yderligere sammenligner artiklens forfattere også to forskellige rekonstruktionsmetoder, men med det formål at nedbringe ptdosis ved lungecancerpatienter. Det blev 23

konkluderet at CT-billeder med lavdosisprotokol der bliver rekonstrueret med Veo, viste en acceptabel billedkvalitet og reducerede strålingsdosis med 89% i forhold til en rutinemæssig CT, hvor der rekonstrueres med FBP. Vi anvender artiklen som teoretisk tillæg, da formålet og fremgangsmåden minder om vores egen. Dog stiller vi os kritiske overfor artiklen, idet den er forholdsvis ny. Veo er forholdsvis ny, og der findes ikke mange artikler om emnet. Selvom producenten kan argumentere for, at den nye teknologi er dosisbesparende for pt og samtidig kan opretholde en god billedkvalitet, skal dette stadig undersøges i realiteten. Producenten og leverandøren skal teste og vertificere sin leverance af produktet og sikre sig, at teknologien virker i sygehusomgivelser og ikke kun på produktionsstedet. Idet teknologien er ny skal producenten, ifølge de kontraktpligtige forpligtelser, kunne kvalitetssikre at systemet er optimalt efter anvendt tid på sygehuset. Yderligere skal sygehuset sikre, at radiografernes ibrugtagen af den nye teknologi ikke kolliderer med producentens manual og fremgangsmåde. Igennem uddannelse af personalet, kan sygehuset skabe de bedst mulige rammer for brugen af den nye teknologi. Dog vil mulighederne for uddannelse af personalet være begrænset på grund af den manglende erfaring med brugen af denne nye teknologi. 8.0 Empiri I dette afsnit vil vi beskrive eksperimentetsfremgangsmåde i detaljer, således der er mulighed for at kunne genskabe et lignende eksperiment. Vi har delt vores empiri indsamling i to dele, henholdsvis forsøg og VGAundersøgelse. I forsøget, som var vores første del, blev et teknisk fantom CT-scannet. På baggrund af scanningen blev forskellige sammenlignet mellem Asirs lavdosis CTthorax og Veo CT-thorax. Scanningerne af fantomet foregik på en GE Discovery 750 HD CT-scanner. Scanningerne af fantomet tog udgangspunkt i sygehusets protokoller, der på afdelingen anvendes til udredning af mistænkelig lungecancer. 24

Som sammenligningsgrundlag i billedkvaliteten anvendte vi to forskellige protokoller til udredning af lungecancer. Både Asirs lavdosisprotokol og Veos protokol var almindeligt anvendte på sygehuset. Idet Veo anvender lavere dosis, var der således en forskel i både mas og kv. I den andel del valgte vi at udarbejde et VGA-skema til radiograferne, som skulle vurdere billedekvaliteten ved Veo og Asir. VGA-skemaet er vedlagt som bilag nr 4. Vi valgte to forskellige snit ved henholdsvis Veo og Asir, hvor radiograferne kunne sammenligne disse to snit og vurdere billedkvaliteten ud fra kriterierne på VGAskemaet. 8.1 Fantom Under eksperimentet valgte vi at benytte et fantom, da det ikke er etisk forsvarligt at udføre stråleinducerede forsøg på pt. Lungman er et multipurpose fantom, der kan anvendes til både almindelig radiografi og CT-scanning. De indvendige komponenter består af mediastinum, lungekar og en maveblok. Disse er let aftagelige, og tillader at man kan indsætte tumorer eller andre læsioner. Fantomet er en anatomisk model af en naturlig størrelse på et menneskeligt torso. Tykkelsen af brystvæggen er baseret på måling af kliniske data. Erstatningsmaterialet for det bløde væv og de syntetiske knogler har absorptionsrater der er meget tæt på raterne for det humane væv (20). Vores fokus i opgaven er lungecancer-pt, og derfor vil lungman være det bedste valg. Grunden hertil er, at lungman er designet med udtageligt lungevæv og mediastinum, og dette gav os mulighed for at indsætte kugleformede, patologiske strukturer, hvorefter vi på en arbejdsstation kunne måle størrelsen på disse. De patologiske strukturer, kan variere i Hounsfield Unit (HU) værdi og størrelse (20). 25

8.2 Forsøgsopstilling Lungman blev placeret på ryggen på lejet med feet first. Lungmans form og placering svarede til hvordan en almindelig pt lejres. Centrering blev omhyggeligt udført ved hjælp af lasermarkeringerne placeret en anelse over Apex pulmonis, og scanningen blev stoppet en cm efter basis pulmonis. Højden blev centreret til midt-axillerne. Fantomet blev kørt ind i gantryet og lå klar til at blive scannet. Først udførtes et scout, derefter en planlægning af FOV i coronalt og sagittalt plan. Hele lungevævet var således scannet, svarende til en almindelig CT-scanning af thorax. Hver scanning blev udført med samme centrering og Scan-FOV, for at opnå præcision i måleresultaterne. Ved anvendelse af lungman-fantomet, opnåede vi et naturtro billedmateriale, som kunne anvendes til målingerne i PACS samt vurderingerne i VGAen. Vi vurderede at billedmaterialet indeholder bedre billedkvalitet end ved en almindelig pt, da fantomet ikke har nogle peristaltiske/mobile bevægelser. Arbejdsfordelingen mellem de to operatører var, at den ene stod for selve scanningen, hvor den anden var kontrollør Således havde vi begge ansvaret for scanningerne. Dette gjorde vi for at sikre at alle scanningerne forløb korrekt og ensartet, for også at eliminere risikoen for at operatørerne arbejdede forskelligt. Alle scanninger blev navngivet efter lavdosis CT-thorax og Veo, og hver scanning blev tildelt et nummer fra start til slut. Vi anvendte 5 scanninger ved lavdosis CT-thorax og Veo. Efter scanningen blev der aflæst DLP for alle scanninger, både ved Asir lavdosis CTthorax og Veo CT-thorax. 26

Idet fantomets anatomi er opbygget lig menneskets, forventede vi, at dosismålingerne og de mulige dosisbesparelser ved Veo ville kunne overføres til praksis. De patologiske kugler blev målt ved hjælp af måleværktøjer i PACS. Der blev indsat en ROI på samme snit som de patologiske kugler og samme sted på alle scanningerne. Dog blev ROI placeret af to omgange på to forskellige snit. Målingerne af de patologiske kugler kunne anvendes til en sammenligning af deres oprigtige, fysiske størrelse. Målingen af ROI havde til formål at oplyse SD, som er et udtryk for støjen i billedet. Alle ti scanninger blev foretaget med de indsatte kugler. De anvendte kugler blev indsat i fantomet før centreringen fandt sted. Dette blev gjort ved, at abdomenblokken med lungevæv, cor og mediastinum forsigtigt blev taget ud. Derefter forsøgte vi at indsætte kuglerne på en linje, så de var let genkendelige på billedet. Dette viste sig dog ikke helt at være muligt, selvom vi anvendte en pincet til indsættelse af kuglerne. Problemet var at lungevævet i lungman fantomet er meget fleksibelt og filtret. Derfor ville kuglerne ikke blive liggende hvor de blev anbragt, og flyttede sig desværre lidt efter anbringelsen. De 3 forskellige slags kugler havde henholdsvis CT-tallene -800, -630 og +100. Vi anvendte tumorkuglerne med CT-tal +100, fordi denne værdilå tættest på HUværdien af ægte tumorer. Den valgte tumorkugle havde en massefylde der var tættere end lungevævet. Tumorkuglerne med CT-tal på -800 og -630 ville have en meget utydelig visning på billedmaterialet. Da det var hensigten at måle tumorerne nøjagtigt og med præcision, var det ikke hensigtsmæssigt at anvende tumorkuglerne med disse lave CT-tal. Yderligere havde de 3 grupper af tumorkugler et antal på 5. Størrelsen var 2mm, 5mm, 8mm, 10 mm og 12 mm. Vi anvendte tumorkuglerne i størrelsen 8mm, 10mm og 12mm. 27

Her ses snit nr 227 med den største patologiske kugle på 12 mm. Vi undlod at anvende de patologiske kugler med størrelsen 2mm og 5mm, da det ikke var fysisk muligt at få disse kugler til at ligge stille der hvor de omhyggeligt blev placeret i lungevævet. Da vi ikke ønskede kuglerne bevægede sig imellem de 10 scanninger, idet lejet bevæger sig, var dette grund til at udelukke kuglerne, da de ville trille ned i bunden af fantomet, og derved ikke opførte sig som en virkelig tumor. Overvejelsen var således at påsætte kuglerne med størrelse 2mm og 5mm med tape, men da tape ikke er en naturlig anatomisk/patologisk bestanddel i kroppen, ville dette heller ikke være en mulighed, idet vi ønskede at gøre forsøget så virkelighedstro som muligt 8.3 VGA Dagen efter vores forsøg lavede vi en VGA undersøgelse med radiograferne. På en arbejdsstation ved CT-scanneren, blev snit nr 227 i Asir og i Veo opsat. Snit 227 indeholder fremstilling af lungevæv, cor, den største patologiske kugle samt omkringliggende knoglevæv og muskelvæv. I forhold til LKO, indeholdt snit 227 væv 28

med flest forskellige HU-værdier og mest anatomi. Desuden var støjen jævnt fordelt over hele scanningen, og det var derfor ikke muligt at lede efter et billede med mindst støj. Vurderingen foregik alle gange på samme arbejdsstation, for at udelukke mulige fejlkilder med computerne. Vi anvendte i alt 10 tiltrædende radiografer til vurderingerne af billedmaterialet. Grunden til vi valgte at anvende radiografer frem for radiologer var, at radiologernes tid er meget presset og det var ikke muligt at låne nok af deres tid til en sådan undersøgelse. Radiograferne udfører og godkender dagligt CT-scanninger, hvor en vurdering af billedkvaliteten indgår. Derfor var radiograferne det oplagte valg. Radiograferne skulle således sammenligne et billede (Veo) med et referencebillede (Asir). Det var ikke muligt at instruere alle radiograferne på samme tid, idet det daglige arbejdsprogram skulle forløbe ved siden af. Radiograferne blev, på en i forvejen aftalt måde, instrueret i vurderingen af billedmaterialet. På den måde sørgede vi for, at alle radiografer vurderede billedet på samme grundlag. Samtidig blev der til hver radiograf udleveret et identisk skema til vurdering af de opsatte kriterier. Derudfra skulle de give billedet en relativ score som gik fra -2 til 2. -2 betød at billedet ikke var tilstrækkeligt i forhold til referencebilledet og 2 betød at billedet var bedre end referencebilledet. Yderligere var der anvendt 0 på skemaet, til at vurdere om der ikke var ændring i forhold til det kritiske punkt. Skemaet indeholdt regler for hvorledes scoren skulle anvendes. Skemaet radiograferne skulle afkrydse var udarbejdet på forhånd. På bilag 4 ses svarmulighederne vi begrænsede os til, for bedre at kunne forholde os analytisk og statistisk til svarene i den forløbende proces. 8.4 Forventninger Der gives en kort beskrivelse af de forventninger der var til det eksperimentelle forsøg og VGAen. Ud fra producenten GE Healthcares egen oplysning omkring Veo og dets besparende dosis, havde vi derfor samme forventning til en nedbringning af dosis. Ved aflæsningen af DLPen efter scanningerne af lungman-fantomet, forventede vi derfor, at målingerne ville give en sandsynlighed for realistiske mål, omkring en oprigtig 29

dosisbesparelse ved scanning af almindelige pt. Yderligere havde vi en forventning om et mindre støjniveau på Veo-billederne, idet Veo rekonstruere i længere tid. Dette var baseret på det faktum at en længere rekonstruktionstid giver en formindskelse af støjen i billedet. Ved samme størrelse ROI og samme placering på samme snit i de forskellige scanninger, kunne kvaliteten af SD derfor sammenlignes. Forventningerne til VGA-analysen var lidt anderledes, da denne metode kun forholdte sig til det radiologiske billedmateriale. Vi forventede at der vil dukke uenigheder op, grundet radiografernes forskellige baggrund og erfaring, selvom der i store træk viste sig at være enighed om de forskellige kriterier. Vi håbede og forventede at billedmaterialet ved Veo varr anvendeligt til lungecancerpt, på grund af den besparende dosis og det aspekt at Veo ikke ændrer så meget på billedkvaliteten, at det ikke er diagnostisk brugbart. Vi havde en forventning om, at radiografernes vurdering stemte overens med vores egen vurdering. Specielt omkring punkterne støj, tumorkugle og lungevæv. 9.0 Resultater I dette afsnit vil vi fremstille resultaterne fra vores indsamlede empiri. Her præsenteres kun resultaterne, da resultaterne vil blive diskuteret under diskussionsafsnittet. 30

9.1 DLP: Aflæsning af dosis for henholdsvis Asir og Veo ved fem forskellige scanninger. Enheden er angivet i mgycm, som er dosis i en rotation x eksponeringslængde. Asir Veo 1 127,96 mgycm 34,31 mgycm 2 129,50 mgycm 34,29 mgycm 3 126,80 mgycm 34,28 mgycm 4 126,13 mgycm 34,29 mgycm 5 126,39 mgycm 34,30 mgycm X-aksen angiver antal scanninger, y-aksen angiver dosis i mgycm. 31

Udregning af gennemsnitlig dosis, hvor de fem målinger lægges sammen og divideres med antal scanninger for henholdsvis Asir og Veo: Asir: 636,78 mgycm / 5 = 127,36 mgycm Veo: 171,47 mgycm / 5 = 34,29 mgycm Udfra målingerne ses DLP en at ligge tæt på hinanden for Asir og Veo. Idet spredningen er lille, er det muligt at anvende gennemsnittet af begge protokoller til sammenligning af dosis. Sammenlignelighed med dosis ved almindelig PA thorax kontra Asir og Veos DLP. Opgivet fra ICRP er den estimerede dosis ved et enkelt PA thorax 0,02 msv (21). Ved omregning af DLP ens gennemsnit ved Asir og Veo, kan PA thorax sammenlignes med disse. Ved omregning fra DLP(mGycm) anvendes der en omregningsfaktor ved de forskellige scanninger (22). Der anvendtes den normaliserede effektive dosis E DLP med enheden msv mgy -1 cm -1. Ved thorax CT anvendtes 0,017 msv mgy -1 cm -1. Omregning til msv ved Asir: msv =127,36 mgycm x 0,017 msv mgy -1 cm -1 = 2,17 msv Omregning til msv ved Veo: msv = 34,29 mgycm x 0,017 msv mgy -1 cm -1 = 0,58 msv 32

9.2 ROI: Vi aflæste ROI på snit 227 og snit 300 ved i de 5 scanninger ved både Asir og Veo. For at styrke målenøjagtigheden i opgaven, valgte vi endnu et snit, da spredningen i målingerne var store. Snit 227 Asir Veo 1 38,71 SD 31,33 SD 2 45,60 SD 36,23 SD 3 35,11 SD 32,38 SD 4 40,20 SD 36,98 SD 5 34,36 SD 35,60 SD X-aksen angiver antal scanninger, y-aksen viser SD 33

Herunder lavede vi en udregning af gennemsnitlig dosis, hvor de fem målinger blev lagt sammen og divideret med antal scanninger for henholdsvis Asir og Veo ved snit 227: Asir: 193,98 SD / 5 = 38,80 SD Veo: 172,52 SD / 5 = 34,50 SD Her ses en gennemsnitlig lavere standardafvigelse, mindre støj, ved Veo end Asir i snit 227. Snit 300 Asir Veo 1 19,91 SD 13,20 SD 2 20,85 SD 12,03 SD 3 21,13 SD 12,56 SD 4 21,18 SD 12,55 SD 5 20,32 SD 12,51 SD 34

X-aksen angiver antal scanninger, y-aksen viser SD I tabellen herunder ses udregningen af den gennemsnitlige dosis, hvor de fem målinger blev lagt sammen og divideret med antal scanninger for henholdsvis Asir og Veo ved snit 300: Asir = 103,39 SD / 5 = 20,68 SD Veo = 62,85 SD / 5 = 12,57 SD Her ses igen en gennemsnitlig lavere standardafvigelse, mindre støj, ved Veo end Asir i snit 300. 9.3 P-værdi og signifikans Statistisk signifikans betyder at en nulhypotese må forkastes, idet de forelæggende observationer er lidet sandsynlige, hvis nulhypotesen er korrekt. Denne sandsynlighed udtrykkes med en P-værdi og det er almindeligt at betegne P-værdier <5% som signifikante. Et fund kan godt være statitisk signifikant og dog vurderet som klinisk insignifikant i betydningen uvæsentligt. (23, 248) 35