Niedrigere Dosis – Bessere Bilder?
CT-Dosisdurchschnittswerte von etwa einem Millisievert sind realistisch, wenn alle Möglichkeiten zur Strahlenreduktion ausgeschöpft werden.
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Datum:23.01.2014 0 Kommentare
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Autor:mh/ktg
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Quelle:CT-Symposium Garmisch 2014
23.1.2014 - 08:30
„Wenn gesagt wird, dass wir heutzutage in der Lage sind, die Strahlendosis in der CT um den Faktor Zehn zu reduzieren, brauchen wir zur Beurteilung einen Referenzwert“, sagte Willy A. Kalender, Inhaber des Lehrstuhls für Medizinische Physik an der Universität Erlangen-Nürnberg. Angesichts relativ gut dokumentierter EU-Dosiswerte könne man von einer Dosis von durchschnittlich 5 Millisievert (mSv) als typischem Wert ausgehen.
Rückblick Dosissteigerung
Verlaufsdaten aus den USA zeigten für die 1970er Jahre eine durchschnittliche CT-Dosis von 1,3 mSv – bei damals sehr kleinen Scan-Volumina. In den 1980er Jahren stieg dieser Wert auf 4,4 mSv – die Ganzkörperbildgebung kam hinzu. Die Einführung der Spiral-CT mit großen Volumina führte zwischen 1990 und 1996 zu einem weiteren Anstieg auf 8,8 mSv. Für eine Trendumkehr sorgte zunehmendes Dosisbewusstsein – mit einer Reduktion des Durchschnittswertes auf 7,4 mSv.
Ansätze zur Dosisreduktion
Intelligente Ansätze erlauben es, das Kontrast-zu Rauschen-Verhältnis (CNR) auch bei niedrigeren Dosen konstant zu halten.
Röhrenstrommodulation
Der Röhrenstrom wurde über die ersten drei Dekaden der CT konstant gehalten. Die Schwächung ist jedoch lateral etwa um den Faktor 100 höher ist als ap. Die Röhrenstrommodulation nutzt diesen Umstand, passt in Echtzeit den Röhrenstrom an und erlaubt so eine Dosisreduktion um rund die Hälfte – ohne Einbußen bei der Bildqualität.
Röhrenspannung
Auch die Möglichkeiten zur Anpassung der Röhrenspannung habe man sehr lange übersehen und diese über vier Jahrzehnte konstant gehalten, so Kalender. Dabei biete sie ein überraschend hohes Potenzial für die Dosissenkung. Die lange verwendeten 120 kV seien für die Darstellung von Weichgewebe angemessen, das sehe aber anders aus, wenn Materialien mit höheren Ordnungszahlen ins Spiel kämen – wie etwa Kontrastmittel. So könnten bei Kindern mit Spannungen unter 80 kV Dosisreduktionen von mehr als 60 % erzielt werden – wiederum ohne Verluste bei der Bildqualität.
Dosiseffiziente iterative Bildrekonstruktion
Alle Hersteller von CT-Scannern bieten inzwischen die iterative Bildrekonstruktion mit an. Das Dosis-Einsparungspotenzial liegt bei bis zu 60 %, durchschnittlich könne man von 40 % ausgehen.
Weitere rund 20 % Dosis ließen sich durch eine Optimierung der Strahlenkollimierung einsparen, so Kalender weiter. Alle Möglichkeiten zusammengenommen könne man davon ausgehen, dass eine Reduktion von den oben genannten 5 mSv auf 1mSv realistisch sei.
Perspektive
In zwei Bereichen sei das Potenzial noch nicht ausgeschöpft: Erstens beim Elektronikrauschen, das überall dort eine Rolle spielt, wo Kabel und Anschlüsse vorhanden sind. Erste in dieser Hinsicht optimierte Geräte sind inzwischen im Angebot. Und zweitens biete die Verwendung anderer Detektormaterialien Potenzial für weitere Verbesserungen. In wenigen Jahren seien hier Neuerungen zu erwarten. Bei zukünftig möglichen Effektiv-Dosen von nur noch 0,2 mSv können man mit Recht von ‚very low risk’ sprechen.
Fazit
Seine Ausgangsfrage „Niedrigere Dosis – und dennoch besser Bilder?“ lasse sich mit einem eindeutigen Ja beantworten, sofern alle verfügbaren Mittel eingesetzt würden, fasste Kalender zusammen. Er erinnerte aber daran, dass es nicht darum gehe, die niedrigste Dosis zu wählen, sondern die richtige.
Referenz
Kalender verwies auf seine vor einer Woche in ‚Physics in Medicine and Biology’ erschienene Arbeit „Dose in x-ray computed tomography“ (Vollversion kostenfrei zum Download).
