D. Gosch

Performance of an Automatic Dose Control System for CT: Patient Studies

PURPOSE To study the effect of an automatic dose control (ADC) system with adequate noise characteristic on the individual perception of image noise and diagnostic acceptance compared to objectively measured image noise and the dose reductions achieved in a representative group of patients. MATERIALS AND METHODS In a retrospective study two matched cohorts of 20 patients each were identified: a manual cohort with exposure settings according to body size (small - regular - large) and an ADC cohort with exposure settings calculated by the ADC system (DoseRight 2.0™, Philips Healthcare). For each patient, 12 images from 6 defined anatomic levels from contrast-enhanced scans of chest and abdomen/pelvis were analyzed by 4 independent readers concerning image noise and diagnostic acceptance on a five-point Likert scale and evaluated for objectively measured image noise. Radiation exposure was calculated from recorded exposure data. RESULTS Use of the ADC system reduced the average effective dose for patients by 36 % in chest scans (3.2 vs. 4.9 mSv) and by 17 % in abdomen/pelvis scans (7.6 vs. 8.3 mSv). Average objective noise was slightly lower in the manual cohort (11.1 vs. 12.8 HU), correlating with a slightly better rating in subjective noise score (4.4 vs. 4.2). However, diagnostic acceptance was rated almost equal in both cohorts with excellent image quality (4.6 vs. 4.5). CONCLUSION Use of an ADC system with adequate noise characteristic leads to significant reductions in radiation exposure for patients while maintaining excellent image quality.

Quantitative image quality measurements of a digital breast tomosynthesis system.

PURPOSE The aim of this study was to measure the image quality of a digital breast tomosynthesis (DBT) system quantitatively. MATERIALS AND METHODS The signal transfer property (STP), modulation transfer function (MTF), noise power spectrum (NPS), and detective quantum efficiency (DQE) of the Hologic Selenia Dimensions breast tomosynthesis system were measured according to established methods. The NPS was calculated from two-dimensional (2 D) fast Fourier transform (FFT) of flat field images. The presampling MTF of the system was determined for 2 D standard projection mammography and 3 D breast tomosynthesis mode using the edge method. The DQE was derived for different detector air kerma (DAK) values from NPS and MTF measurements. RESULTS The detector response function was linear for both two-dimensional (2 D) standard projection mammography and three-dimensional (3 D) breast tomosynthesis modes. The gradient of the detector response in the 3 D imaging mode was higher than the gradient in the 2 D imaging mode by a factor of 3.1. The MTF values measured at the Nyquist frequency were 32 % and 39 % in 2 D and 3 D imaging modes, respectively. The DQE was saturated at an air kerma value approximately 3.5 times lower in 3 D mode than in 2 D mode. The measured maximum DQE value was 54 %. CONCLUSION The measured DQE values were comparable with breast tomosynthesis systems from other companies (Siemens, GE).

Evaluation eines neuen Speicherfoliensystems auf Nadelstrukturbasis in Hinblick auf die Reduzierung der Strahlenexposition bei Thoraxaufnahmen

Ziele:Ziel: Durch die Studie sollte geklart werden, inwieweit eine Dosisreduktion um 50% mit einem neuen Speicherfoliensystem im Vergleich zu 100% der ublichen Dosis eines herkommlichen Systems die Qualitat der Rontgenaufnahmen beeinflusst. Methode:Material und Methoden: Insgesamt wurden 85 Patienten in die Studie aufgenommen, die auf einer Intensivstation lagen und bei denen taglich eine Rontgenthoraxverlaufskontrolle aus intensivmedizinischer Indikation notwendig war. Die Patienten wurden einmal mit der normalen Dosis und dem alten Speicherfoliensystem (ADC, AGFA), in welchen die photosensiblen Kristalle in Puderform aufgebracht sind untersucht. Am Folgetag wurde eine Thoraxaufnahme mit dem halben mAs-Wert und neuen Nadelstruktur- Speicherfoliensystem (DX-S, AGFA) aufgenommen, welches nicht wie die herkommlichen Systeme punktformig sondern linienformig ausgelesen wird. Zusatzlich wurde das Dosisflachenprodukt bestimmt. Die Thoraxaufnahmen wurden jeweils 3 erfahrenen Radiologen zum Vergleich vorgelegt. Dabei sollten 9 verschiedene Bilddetails beurteilt werden und eine Einstufung in „besser“, „gleich gut“ oder „schlechter“ im Vergleich 100% Dosis vs. 50% Dosis vorgenommen werden. Ergebnis:Ergebnisse: In der Bewertung der einzelnen Bilddetails gab es eine hohe Ubereinstimmung der drei Untersucher. Die diagnostische Sicherheit der Untersucher war im Vergleich 50% vs. 100%. Dosis in 91,8% gleich, in 4,7% sogar besser und nur in 3,5% schlechter. Die Einfallsdosis konnte im Mittel von 111 auf 56 mGy x cm2 reduziert werden. Schlussfolgerung:Schlussfolgerung: Bis auf wenige Ausnahmefalle ist mit dem neuen Speicherfoliensystem eine Reduktion der Strahlenexposition um 50% ohne Verschlechterung der diagnostischen Qualitat der Thoraxaufnahmen moglich. Korrespondierender Autor: Fritzsch D Uniklinik Leipzig, Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Liebigstr. 20, 04103 Leipzig E-Mail: frid@medizin.uni-leipzig.de

Phantommessungen zum Vergleich der Bildqualität und der Strahlenexposition an Angiographieanlagen mit digitalem Flachbilddetektor bzw. Bildverstärker-Fernsehkette

Ziele: Ziel der vorgestellten Experimente war es, eine moderne Angiographieanlage mit einer Bildverstarker-Fernsehkette mit einer Anlage mit einem grosformatigen digitalen Flachbilddetektor hinsichtlich der Bildqualitat und der Strahlenexposition der Patienten zu vergleichen. Methode: Die vergleichenden Phantomuntersuchungen wurden an einem Axiom Artis BA der Firma Siemens, das mit einem Bildverstarker und einer CCD-Fernsehkamera ausgestattet ist, und an einem INNOVA 4100 von GE Medical Systems, das uber einen digitalen Flachbilddetektor verfugt, ausgefuhrt. Die Messungen der Bildqualitat bei Durchleuchtung und bei Aufnahmen wurden bei jeweils 40cm und 20cm Bildeingangsformat mit einem NEMA Cardiology Phantom Model 07–680 von Nuclear Associates durchgefuhrt. Ermittelt wurden das raumliche Auflosungsvermogen, die Niedrigkontrastauflosung, die Erkennbarkeit von Drahten sowie der Dynamikbereich. Auserdem erfolgten an beiden Anlagen Messungen der Oberflachendosisleistung bzw. der Oberflachendosis im Durchleuchtungs- und Aufnahmemodus an einem Alderson-Phantom im Schadel-, Thorax- und Abdomen- Bereich mit Thermolumineszenzdetektoren des Typs TLD100H. Ergebnis: Hinsichtlich der Bildqualitat bestehen keine gravierenden Unterschiede zwischen beiden Anlagen. Die Anlage mit dem digitalen Flachbilddetektor von GE fuhrt im Durchleuchtungsbetrieb in der Mehrzahl der Untersuchungen und im Aufnahmemodus immer zu einer geringeren Strahlenexposition, wobei die Unterschiede zwischen beiden Anlagen im Aufnahmemodus groser (etwa Faktor 2,5 bis 4) sind als im Durchleuchtungsbetrieb (max. Faktor 2). Schlussfolgerung: Bei vergleichbarer Bildqualitat kann die Strahlenexposition der Patienten bei Anlagen mit Flachbilddetektoren im Vergleich zu Anlagen mit Bildverstarker-Fernsehkette deutlich reduziert werden. Korrespondierender Autor: Gosch DG Klinik fur Diagnostische Radiologie, Liebigstrasse 20, 04103, Leipzig E-Mail: Dieter.Gosch@medizin.uni-leipzig.de