RÖNTGENLAITTEIDEN LAADUNVARMISTUS

...

Teknisissä testeissä tarkistetaan vuoden välein, käyttäjätestien lisäksi, luminanssin tasaisuus koko kuva-alueella.

Lähteet

STUKLEX Röntgentutkimukset terveydenhuollossa 20.3.2006, ST3.3. Luettu 20.9.2014. http://plus.edilex.fi/stuklex/fi/lainsaadanto/saannosto/ST3-3

STUK ProInfo Laadunvarmistus terveydenhuollon säteilyn käytössä. Luettu 20.9.2014. http://www.stuk.fi/proinfo/vaatimukset_kaytolle/laitteet/fi_FI/laadunvarmistus_thuolto/

Lääkelaitoksen julkaisusarja 2/2001, Terveydenhuollon laadunhallinta. Luettu 20.9.2014.  http://www.valvira.fi/files/tiedostot/l/h/LH-2001-2_rad_laitteen_kayttoonotto.pdf

STUK ohje ST3.3 (20.3.2006) Röntgentutkimukset terveydenhuollossa. Luettu 20.9.2014. http://www.finlex.fi/data/normit/25457-ST3-3.pdf

STUK Tiedottaa 2/2008, Terveydenhuollon röntgenlaitteiden laadunvalvontaopas. Luettu 20.9.2014. http://www.stuk.fi/julkaisut_maaraykset/fi_FI/stuk_tiedottaa/_files/12222632510022273/default/STUK-tiedottaa-2-2008.pdf

...

Tietokonetomografialaitteiden laadunvarmistus

Tietokonetomografia tuottaa potilaan kudoksiin perinteisempään röntgenkuvaukseen katsottuna selvästi poikkeavamman säteilyn annosjakauman. Tutkimusmenetelmissä käytetään huomattavasti suurempia määriä ionisoivaa säteilyä.  Tästä syystä annoksen ja kuvanlaadun optimointi on tietokonetomografiassa erittäin tärkeää. Tietyt perusasiat säilyvät kuitenkin samoina kaikissa röntgenkuvaustekniikoissa.

Laadunvarmistus ja optimointi

Sosiaali- ja terveysministeriö on säätänyt asetuksen, jossa velvoitetaan määrittelemään laadunvarmistustoiminnot kirjallisesti laadunvalvontaohjelmassa.  Asetuksen mukaan laadunvarmistustoiminnoissa tulee kiinnittää erityishuomiota suurten säteilyannosten toimenpiteisiin.

Kuitenkin TT-laitteiden nopea kehitys ja laitekannan yleistyminen asettavat haasteen laadun varmistukselle ja säteilyn käytön optimoinnille TT-tutkimuksissa. Tämä antaa vaatimuksia koneen käyttäjille. Tutkimusten suorittajana röntgenhoitajan tulee tuntea optimoinnin avuksi tarkoitetun laitteiston toiminta, jotta optimointi kyetään toteuttamaan mahdollisimman tehokkaasti

Vertikaalisuunnan eli PA/AP-suunnan keskityksen vaikutusta potilasannoksiin ja kuvanlaatuun on tutkittu kuitenkin vielä melko niukasti, eikä sen merkitys ole aina kovin selkeä röntgenhoitajillekaan.

Laatutestit

Säteilyturvakeskus on julkaissut  terveydenhuollon laitteiden laadunvalvonnan oppaan, jossa tietokonetomografian laatutestit jaetaan käyttäjien tekemiin päivittäisiin testeihin sekä harvemmin tehtäviin teknisiin testeihin. Tietokonetomografialaitteille tulee alla mainittujen testien lisäksi suorittaa soveltuvin osin samat laadunvalvontatestit kuin röntgenputkille, generaattoreille ja kuvaustelineille. Nämä on mainittu röntgenlaitteiden laadunvarmistuksen yhteydessä.

Käyttäjien tulee testata laitteen toiminta päivittäin, jolloin tarkastetaan laitteen toiminta laitekohtaisten ja käyttökoulutuksessa annettujen ohjeiden mukaan. Käyttäjien tulee myös testata kerran viikossa TT-luvut ja TT-luvun kohina ja kuvavirheet. TT-lukujen testeissä on tarkoitus määrittää veden tai muun vertailuaineen TT-luvun vakioisuus. TT-kuvan kohina ja kuvavirhe testeissä tarkoituksena on määrittää fantomista otetun TT-kuvan kohina TT-lukujen keskihajonnan avulla ja tarkistaa näkyykö kuvassa muita virheitä.

Teknisissä testeissä tarkastetaan leikkeen paikan asettelutarkkuus, TT-kuvan tasaisuus ja geometrinen tarkkuus, leikepaksuus, potilaspöydän liiketarkkuus sekä korkean kontrastin erotuskyky ja annosnäyttö. Annosnäytöllä tarkoitetaan TT-annoksen tilavuuskeskiarvon ja annoksen ja pituuden tulon näyttöjä. Nämä testit tulisi tehdä puolen vuoden välein. Kontrastikynnys tai matala kontrastin erotuskyky ja annosprofiilin leveys eli säteilykeilan leveys tarkastetaan vastaanottotarkastuksessa. Leikepaksuutta testatessa aksiaalikuvauksessa testi on määräaikaistesti ja helikaalikuvauksessa vain vastaanottotesti.Jos TT-laitteen mukana on toimitettu testikappaleet, on niitä käytettävä testeissä.

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

Lawrence, N. (2008). Quality Control in CT. Luettu 25.9.2014. http://www.aapm.org/meetings/02AM/pdf/8360-64993.pdf

Physico-Medicae, Säteilyannos ja sen optimointi monileike-TT:ssä 9.6.2008. Luettu 25.9.2014. http://physicomedicae.fi/julkaisut/muut-julkaisut/83-tt-annokset-ja-optimointi.htm

Ojamo, Satu (2010). Fantomimittaustutkimus vertikaalisuunnan asettelun merkityksestä annoksiin ja kuvanlaatuun tietokonetomografiatutkimuksissa. Opinnäytetyö, Metropolia AMK. Luettu 25.9.2014. https://publications.theseus.fi/handle/10024/13401

Korjala, J.; Oranen, H. (2012). Magneettitutkimusohjeita röntgenhoitajille perehdytyksen tueksi. Opinnäytetyö, Metropolia AMK. Luettu 25.9.2014. http://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/49190/heini_oranen%20juulia_korjala.pdf?sequence=1

STUK, Magneettitutkimus. Luettu 25.9.2014. http://www.stuk.fi/sateilyn-hyodyntaminen/terveydenhuolto/fi_FI/magneetti/_print/