Dosisoptimierung eines Nadelstruktur-Speicherfoliensystems durch Einsatz zusätzlicher Kupferfilterung bei Thoraxaufnahmen im Kindesalter

Abstract

Bei radiologischen Untersuchungen im Kindesalter gilt auf Grund der höheren Strahlensensibilitätein besonderes Augenmerk auf die applizierte Strahlendosis bei jeder Untersuchung.Nach Einführung eines Nadelstruktur-Speicherfoliensystems der Firma Agfa (Mortsel, Belgien)in einer kinderradiologischen Abteilung erfolgte eine kontrollierte Dosisoptimierung imRahmen einer prospektiven Studie an insgesamt 152 Patienten im Alter von 0 bis 15 Jahrendurch Verwendung eines dickeren Kupferfilters bei medizinisch indizierten Thoraxaufnahmenim Routinebetrieb. Ziel der Studie war eine Dosissenkung bei möglichst gleich bleibenderBildqualität. Ein Kollektiv von 70 Patienten wurde mit dem dickeren Röhrenfilter von 1 mmAluminium und 0,2 mm Kupfer untersucht, im Vergleich zur Kontrollgruppe von 82 Patienten,bei deren Untersuchungen der herkömmliche pädiatrische Röhrenfilter von 1mm Aluminiumund 0,1 mm Kupfer verwendet wurde. Bei einem sagittalen Thoraxdurchmesser kleinerals 15 cm wurden die Aufnahmen dabei in Weichstrahltechnik angefertigt, bei größerem Thoraxdurchmessererfolgten die Untersuchungen in Hartstrahltechnik unter Verwendung einesStreustrahlenrasters. Als Dosiseinheit wählte man die Oberflächendosis, die mit einem Halbleiterdosimeterim Nutzstrahlenfeld und im Bereich der Gl. thyreoidea erfasst wurde. Die resultierendeBildqualtität wurde anhand eines etablierten Scores von 3 Fachärzten für Radiologieund 2 Medizinstudenten Scores im Hinblick auf Belichtung, Zentrierung und Einblendungbeurteilt. Den subjektiven Beurteilungen stellte man jeweils einen objektivierbaren Parametergegenüber. Durch den Einsatz des dickeren Kupferfilters ergab sich bei den Aufnahmen ohneStreustrahlenraster eine mediane Dosisreduktion im Nutzstrahlenfeld um 39% ohne Verschlechterungdes subjektiven Bildeindrucks. Bei den Aufnahmen mit Streustrahlenrasterzeigte sich für beide Filter kein signifikanter Dosisunterschied, allerdings auch kein Unterschiedder resultierenden Bildqualität. Angesichts der gleich bleibenden Bildqualität bei niedrigererOberflächendosis besteht weiterhin ein Potenzial für weitere Dosisoptimierungen, diesowohl durch Veränderungen der Expositionsparameter als auch durch den Einsatz dickererRöhrenfilter realisiert können. Neben der Dosissenkung durch Modifikation der Strahlenqualitätbieten sich ferner noch die Möglichkeiten einer Verbesserung der Einstelltechnik mitengerer Einblendung. Angesichts des hohen Dosisbedarfs bei Verwendung eines Streustrahlenrastersbei Thoraxaufnahmen im Kindesalter ist die Notwendigkeit eines Rasters auch beieinem Objektdurchmesser von mehr als 15 cm genau zu prüfen. Diese Optimierungsmöglichkeitensollten Gegenstand nachfolgender Studien sein. For each radiological investigation in children special focus is required on the applied radiationdose because of increased sensitivity of growing tissues to radiation exposure.After the introduction of a needle structure image plate system (Agfa, Mortsel, Belgium) in apediatric radiology department, a prospective study was conducted to optimise radiation doseby using a thick copper (Cu) filter during routine operation in medically indicated chest x-raysin 152 patients age 0 to 15 years. Dose reduction was aimed for at constant diagnostic quality.70 patients were investigated using 1mm aluminium (Al) and 0.2 mm Cu x-ray tube filters vs.a control group of 82 patients using a conventional filter system of 1 mm Al and 0.1 mm Cu.In patients with a sagittal thoracic diameter of less than 15cm low kilovoltage technique wasapplied, whereas in greater thoracic diameters the investigation was performed with highkilovoltage technique using a scatter radiation grid. The surface dose was measured with anelectronic semiconductor dosimeter in the radiation field and in the area of the thyroid gland.The diagnostic quality was assessed by 3 radiologists and 2 medical students according to awell established score system taking into consideration exposure, centering and collimation.The subjective evaluation was contrasted with an objective parameter.By using thicker Cu filters the median dose reduction was 39% for images without using ascatter radiation grid at subjectively unchanged diagnostic quality. When using the scatterradiation grid there was no significant change in patient dose for both filters and there was nodifference in image quality. Due to constant image quality at low surface dose there is potentialfor further dose reduction by changing imaging parameters as well as using thicker tubefilters. Besides dose reduction through modifications of radiation quality changes of the imageacquisition parameters as well as closer collimation can be useful. Considering the highdose demand when using a scatter radiation grid for chest x-rays in children the necessity forsuch a grid in patients with a sagittal thoracic diameter larger than 15 cm should be questionedand investigated in future studies.