Dokument: Innovative Techniken zur Reduktion der Strahlenexposition in der klinischen Computertomografie

Titel:	Innovative Techniken zur Reduktion der Strahlenexposition in der klinischen Computertomografie
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=47945
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20181203-110607-3
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Dietrich, Jan Sebastian [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 4,38 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 29.11.2018 / geändert 29.11.2018
Beitragende:	Prof. Dr. med. Kröpil, Patric [Gutachter] Prof. Dr. med. Westenfeld, Ralf [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Die rasche Zunahme der jährlichen CT-Untersuchungen und die damit einhergehende Strahlenexposition der Patienten verlangen einen verantwortungsvollen Einsatz der Methode. Die hier vorliegende klinische Arbeit analysiert die Dosiseinsparungen und die Praktikabilität zweier softwarebasierter Algorithmen zur Dosisreduktion in der klinischen Computertomografie. Dabei gliedert sich die Arbeit in zwei Teile. Im ersten Teil wird die Anwendung einer organspezifischen Dosisreduktion (OSDR) durch eine Anpassung des Röhrenstromzeitprodukts bei CT-Angiografien der hirnversorgenden Gefäße untersucht. Der zweite Teil befasst sich mit dem kombinierten Einsatz einer organspezifischen Dosisreduktion (OSDR) und einer schwächungsbasierten Dosisreduktion (ATPS), die über eine Modulation des Röhrenstromzeitprodukts und der Röhrenspannung Einfluss auf die Strahlenexposition bei kontrastmittelverstärkten CT-Thorax-Untersuchungen nehmen. Insgesamt wurden 132 CT-Untersuchungen in die Auswertung einbezogen und vor dem Hintergrund der Dosisreduktion sowie der subjektiven und objektiven Bildqualität analysiert. Die in der hier vorliegenden Arbeit verwendeten innovativen Algorithmen erwiesen sich als ein nützliches Werkzeug, um die Strahlendosis bei gleichbleibender Bildqualität in der CT zu optimieren. Erstmals konnte gezeigt werden, dass die Anwendung einer OSDR bei CT-Angiografien der hirnversorgenden Gefäße in der klinischen Routine ohne Einbußen in der Bildqualität bleibt und gleichzeitig die besonders strahlenempfindlichen Organe Augenlinse und Schilddrüse vor einer unnötig hohen Strahlenexposition schützt. Durch den Einsatz einer OSDR und einer ATPS bei kontrastmittelverstärkten CT-Thorax-Untersuchungen wurde eine deutliche Dosisreduktion von ca. 50% bei einer gleichbleibend guten Bildqualität und einer gleichzeitig reduzierten Strahlenexposition der oberflächlichen, strahlensensiblen Organe Schilddrüse und weibliche Brust erreicht. Die beiden Methoden erlauben erstmals einen automatisierten sowie individualisierten Ansatz und führen dadurch neben einer Dosisreduktion auch zu einer einfacheren Handhabung für den Anwender. Die hohe Praktikabilität der verwendeten Algorithmen gibt Anlass, weitere Methoden zur Dosisreduktion, die an zusätzlichen Stellschrauben zu den hier untersuchten Röhrenstromzeitprodukt und Röhrenspannung ansetzen, in der klinischen Routine zu implementieren. CT examinations contribute significantly to the radiation dose in medical imaging. The vast increase in CT examinations therefore requires a responsible use of the method and the indication should undergo critical scrutiny. The objective of this work was to investigate the feasibility and the impact of two modern dose-saving techniques on radiation dose and image quality in CT examinations. The first study examines the use of organ-specific dose reduction (OSDR) by adjusting the tube-current time product to radiosensitive organs near the anterior body surface in CTA of brain-supplying arteries. The second study analyses the combined application of organ-specific dose reduction (OSDR) and attenuation-based tube potential selection (ATPS) which affect the radiation exposure through altering the tube-current time product as well as the tube potential in contrast enhanced chest CT. In total 132 CT examinations were evaluated towards dose reduction and image quality. The results of this work clearly demonstrate the high feasibility of the two modern dose-saving techniques in CT without compromising image quality. For the first time it could be shown that the use of OSDR in CTA of brain-supplying arteries protects the radiosensitive organs thyroid and eye lense from unnecessary high radiation while maintaining good image quality. In addition, the combined application of ATPS and OSDR in contrast enhanced chest CT essentially lowers the radiation dose by 50% on average. No decrease of image quality was detected, confirming the valueable benefit of the tool. Furthermore, the organ dose of the radiosensitive organs thyroid and female breast could be reduced. In conclusion, the results clearly indicate that the two dose-saving techniques can be used for CTA of brain-supplying arteries and contrast enhanced chest CT in clinical routine. Their easy handling facilitates an uncomplicated approach to an individualized dose reduction in CT and justifies the implementation and combination of further automated dose-saving techniques.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	03.12.2018
Dateien geändert am:	03.12.2018
Promotionsantrag am:	15.03.2018
Datum der Promotion:	13.09.2018