...
Säteilyaltistuksen määrittämisessä ja kuvanlaadun teknisissä vakioisuusmittauksissa testikappaleena voidaan käyttää sylinterin muotoista homogeenista testikappaletta, esimerkiksi akryylifantomia. Käytetyn fantomin halkaisija on pään alueen tutkimuksissa 16–20 cm ja vartalon alueen tutkimuksissa 30–35 cm. Testikappale asetellaan tutkimuspöydälle kuvausalueen keskelle niin, että kuvauksessa testikappaleen keskiakseli yhtyy röntgenputken pyörähdysakseliin.
Annosoptimointi
Säteilyannosten kannalta optimointi tarkoittaa minimointia, jota tekniikka ei kuitenkaan rajoita itsessään, vaan kuvanlaadulta edellytetty minimitaso. Annoksen optimoinnissa on syytä keskittyä kuvanlaatuun ja miten siihen päästään käytetyllä laitteistolla.
Laadunvarmistukseen tietokonetomografiassa kuuluvat annosoptimointi sekä laitteiston turvallinen ja ekonominen käyttö. Annosoptimoinnissa tavoitellaan riittävää kuvanlaatua mahdollisimman pienellä säteilymäärällä. Toisaalta laitteistolta vaaditaan toimintakunnon varmistamista säännöllisin väliajoin tehtävin huolloin ja laadunvarmistusmittauksin. Pienten annosten käyttö voi lisätä huomattavasti myös laitteen käyttöikää, kun röntgenputken kuormitus on vähäisempi. Laadunvarmistukseen kuuluvat käytännössä kuvan ja annosten päivittäinen silmämääräinen seuranta sekä määräajoin tehtävät vakioisuusmittaukset ja koneen huollot.
Tietokonetomografiassa säteilyä kohdistetaan potilaaseen usealta suunnalta, säteily on paljon voimakkaampaa kuin tavallisessa röntgenkuvauksessa ja röntgenputken suodatin on usein keskellä keilaa ohuempi kuin keilan sivulla. Säteily ei vaimene syvemmälle mentäessä kohteessaan niin nopeasti kuin tavallisessa röntgenkuvauksessa. TT-tutkimuksissa potilaan säteilyannokseen vaikuttavat itse TT-laite sekä kuvausparametrit. Kuvausparametreja ovat muun muassa putkijännite, putkivirta, kuvausaika, suodatus, kenttäkoko, leikepaksuus ja leikeväli.
Potilaan säteilyaltistuksessa putkivirta (mA) ja sähkömäärä (mAs) ovat tärkeitä muuttujia, koska ne ovat suoraan verrannollisia säteilyannokseen. Putkivirran kaksinkertaistuessa myöskin annos kaksinkertaistuu. Säteilyannosta voidaan säätää epäsuorasti leikepaksuuden valinnalla. Käytettäessä paksumpia leikkeitä, annosta voidaan pienentää ilman, että kuvanlaatu huononee kohinan kannalta.
Optimointia tehtäessä tulee huomioida, että tietokonetomografia tuottaa potilaan kudoksiin perinteisestä röntgenkuvauksesta poikkeavan annosjakauman.
Kuvan kohina ja sen optimointi tietokonetomografiassa
Kuvan kohina näkyy paikallisina tummuuden vaihteluina kuvan keskimääräisen tummuustason ympärillä. Tämän kaltaista satunnaista tummuuden vaihtelua kutsutaan kuvan kohinaksi tai rakeisuudeksi. Kohina syntyy röntgenkuvauksessa, kun kvantit välittävät tiedon säteilyn vaimenemisesta kuvareseptorille. Kvanttien syntyminen ja vuorovaikutukset ovat potilaassa ja kuvareseptorissa satunnaisilmiöitä ja potilaan säteilyvaimennuksesta kuvaan aiheutuu ns. kvanttikohinaa. Fysikaalinen kuvanlaatu määräytyy tämän satunnaiskohinan ja tarkasteltavan signaalin kuvautumisen yhteisvaikutuksesta.
Kuvan kohina voi olla peräisin useista muistakin lähteistä. Lisäkohina joudutaan kompensoimaan kvanttikohinaa pienentämällä, mikä taas kasvattaa potilaan saamaa annosta. Varsinaista kohinaa ei kuvasta voida poistaa ilman, että samalla huononnettaisiin haluttua kuvasignaalia.
Samalla laitteella, protokollalla ja kuvausalueella lapsipotilailla edellytetään usein pienempää kuvan kohinatasoa verrattuna aikuisiin. TT-tutkimusten annosoptimoinnissa on huomioitava potilaan ikä ja koko. Aikuisilla rasvakerros toimii kontrastia parantavana tekijänä. Lasten kohdalla on huomioitava elinten pienemmät mittasuhteet ja rasvakerroksen puuttuminen. Potilaan koon vaikutuksen kuvanlaatuun huomioivan mA-modulaation avulla voidaan optimointia voidaan parantaa huomattavasti.
Automaattinen putkivirran säätö
Kohinatasoa ja annosjakaumaa yritetään tasata mA-moduloinnilla, joka kompensoi kuvauksessa kohteen kudosrakenteesta ja geometriasta johtuvia eroja. Moduloinnin reunaehdoiksi asetetaan maksimi mA-arvoja potilaan lokaalisti saaman annoksen minimoimiseksi. Tämä on tarpeellista silloij, kun kuvausalueen reunoilla on voimakkaasdti vaimentavia alueita, joilta riittää saada epäselvempiäkin kuvia. Käytettäessä mA-modulointia myös vismuttisuojien ja varjoaineen käyttöä tulee huomioida, etteivät ne vaikuttaisi negatiivisesti lopputulokseen.
Bowtie-suodatin
Säteilyannosta voidaan optimoida myös muovaamalla sädekeilaa Bowtie-suodattimen eli keilanmuotosuodattimen avulla. Muodoltaan kaarimainen suodatin säätelee säteilyn intensiteettiä potilaan muotojen mukaan niin, että vahvin intensiteetti osuu keskelle potilasta ja reunaosat eivät jää yhtä suuren säteilyn alle.
Bowtie-suodatin valitaan kohteen koon mukaan. Pienemmälle kohteelle pienempi ja isommalle isompi suodatin. Jos valitaan liian suuri suodatin kohteeseen nähden, syntyy liian suuri annos kohinaan verrattuna. Väärästä keskityksestä seuraa, että suodatin ei asetu optimaalisesti kohteeseen nähden ja valtaosa säteilystä kohdistuu reunoille ja pinta-annokset kasvavat.
Lähteet
http://www.aapm.org/meetings/02AM/pdf/8360-64993.pdf
http://physicomedicae.fi/julkaisut/muut-julkaisut/83-tt-annokset-ja-optimointi.html
Satu Ojamon ja Kiia Sandberg-Uron opinnäytetyö Fantomimittaustutkimus vertikaalisuunnan asettelun merkityksestä annoksiin ja kuvanlaatuun tietokonetomografiatutkimuksissa
Juulia Korjalan ja Heini Orasen opinnäytetyö Magneettitutkimusohjeita röntgenhoitajille perehdytyksen tueksi