Dosis und Bildqualität in der Computertomografie - gilt auch hier „quantum satis“?

Abstract

Einführung: Die technische Weiterentwicklung der Computertomografie (CT) hat sich in den letzten Jahren unter anderem auf neue Rekonstruktionstechniken und fortschrittliches Postprocessing fokussiert. Die Bedeutung dieser Entwicklung soll in den Teilbereichen „Dosisersparnis“ und „Verbesserung der Bildqualität“ exemplarisch belegt werden.

Methodik: Die Möglichkeiten der Dosisersparnis durch den Einsatz iterativer Rekonstruktion wurde anhand von 136 CT der Nasennebenhöhlen evaluiert. Ein zweiter Ansatz verfolgte die Dosisreduktion durch Optimierung der Planungsakquisitionen vor CT-gestützter wirbelsäulennaher Therapie an 85 Patienten. Die Möglichkeiten zur Qualitätsoptimierung wurden durch den Einsatz Metallartefakt-reduzierender Rekonstruktionstechniken (SEMAR) an 154 Patienten evaluiert.

Ergebnisse: Durch den Einsatz iterativer Rekonstruktionen konnte bei CT der Nasennebenhöhlen die Gesamtdosis um 82% auf 0,08 Millisievert (mSv) reduziert werden. Die Modifikation des Planungsprotokolls vor CT-gestützten Interventionen führte zu einer signifikanten Reduktion der Gesamtdosis um 64% auf 0,0048 mSv effektive Dosis. Der Einsatz von SEMAR verbesserte die objektive und subjektive Bildqualität bei CT des Halses signifikant.

Schlussfolgerung: Der Einsatz moderner Postprocessing-Algorithmen zur Bildrekonstruktion in der CT führt sowohl im Bereich Dosis als auch hinsichtlich der Bildqualität zu erheblichen Verbesserungen in der Routinediagnostik. Die in dieser Arbeit untersuchten Techniken haben die bisherigen Routineprotokolle vollständig ersetzt.

Introduction: Recent technical developments in computed tomography (CT) have focused on innovative reconstruction techniques and improved postprocessing algorithms over the past years. This work evaluates the impact of these technical developments focusing on aspects of radiation dose reduction and improvement of image quality.

Methods: The ability of dose reduction by using iterative reconstruction was evaluated on the basis of 145 CTs of the paranasal sinuses. In a second approach, we analyzed the effect of improved planning acquisitions prior to CT-guided paravertebral therapies in 85 patients. The effect of improved image quality was evaluated focusing on metal artefact reducing reconstructions (SEMAR) on the basis of 154 patients.

Results: By using iterative reconstruction, the overall radiation dose of CTs of the paranasal sinuses could be reduced by 82% to an effective dose of 0.08 Millisievert (mSv). The modification of planning acquisitions prior to CT interventions led to a significant dose reduction of 64% to 0.0048 mSv. Metal artefact reducing reconstructions led to a significant quantitative and qualitative improvement of image quality in CTs of the neck region.

Conclusion: The application of novel postprocessing techniques for image acquisition and reconstruction led to a significant decrease of required radiation dose and to a significant improvements of image quality of computed tomography. The techniques investigated in this work have replaced prior routine strategies for image acquisition and reconstruction in our daily practice.