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Radiologie

CT-Dosis und Strahlenschutz

Das Bundesamt für Strahlenschutz, kurz BfS, beschäftigt sich mit der Exposition von natürlicher und künstlicher Strahlung auf die Bevölkerung. Aus dem Jahresbericht 2017 ist abzulesen, dass die CT Untersuchungen in der Medizin einen Anteil von 9% der Untersuchungsart stellen, dabei aber für ganze 66% der kollektiven effektiven Dosis verantwortlich sind.

Lernziele:

  • Wie hoch sind tropische Dosen beim CT?
  • Wie vergleichbar sind diese mit Dosen aus anderen BIldgebungsverfahren (Achtung: ggf. müssen sie im Netz selber recherchieren)
  • Welches sind die wichtigsten Dosisgrößen beim CT, wie sind diese definiert?
  • Was versteht man unter Diagnostischen Referenzwerten? Wie werden diese ermittelt? Wer veröffentlicht diese?

Aus diesem Grund spielt der Begriff Dosis in der Computertomographie eine wesentliche Rolle. Die beiden folgenden Videos führen den Begriff der Dosis ein.

Die in der Praxis wesentlichen Dosiswerte sind dabei der CT-Dosisindex CTDI, das Dosislängenprodukt DLP und die Effektive Dosis E.

Der CT-Dosisindex ist ein Maß für die durchschnittliche Dosis in einer Scanschicht. Gemessen wird dieser Wert in festdefinierten zylinderförmigen Phantomen, welche für den Kopf (16cm Durchmesser) und für den Körper (32cm Durchmesser) unterschieden werden. Dieser Wert ist dann der gewichtete CTDI, auch als CTDIW bezeichnet. Gemessen wird er in Milligray.
Bezieht man nun noch die spirale Ausbreitung des CT-Scans in Form des Pitchfaktors mit ein, erhält man den effektiven CT-Dosisindex CTDIvol. Dieser ist die übliche Angabe, die man in jeder Untersuchung oder teilweise schon direkt auf den Scannern sieht.
Das Dosislängenprodukt DLP multipliziert den effektiven CT-Dosisindex mit der insgesamten Scanlänge. Man erhält eine Aussage über die gesamte akquirierte Scanlänge in mGycm.

Alle diese Angaben beziehen sich auf allgemeine Phantome und haben keinen direkten Bezug auf den Patienten. Dies gelingt durch den Begriff der Effektiven Dosis. Dosiswerte aus den einzelnen Organen (Organdosis) werden mit sogenannten Gewebe-Wichtungsfaktoren multipliziert und aufaddiert. Man erhält einen Dosiswert in Millisievert welchen man im Folgenden auch mit anderen konventionelle Röntgenmethoden vergleichen kann.

Die Gewebe-Wichtungsfaktoren sind vom Bundesamt für Strahlenschutz in der Strahlenschutzverordnung verfasst. Alle Faktoren zusammen ergeben den Wert 1.

Um eine gewisse Routine und Regulierung in diese Dosisangaben zu bekommen, gibt es in Deutschland seit 2002 Grenzwerte, welche nicht überschritten werden sollen. Die diagnostischen Referenzwerte (DRW) werden vom Bundesamt für Strahlenschutz veröffentlicht. Für 20 vordefinierte Untersuchungsregionen ist sowohl der CTDIvol als auch das Dosislängenprodukt angegeben. Basieren tuen diese Referenzwerte auf Umfragen und Daten aller CT-betreibender Einrichtungen Deutschlands. Dabei ist der Grenzwert am 3. Quartil orientiert, sprich dem Wert, den 75% der Befragten erreichen konnten. Die aktuellen Werte stammen aus dem Jahr 2016 und sind laut Strahlenschutzgesetz weiterhin aktuell.

UntersuchungsregionCTDIvol/mGyDLP/mGycm
Hirnschädel
(Scheitel bis Schädelbasis)
60850
Gesichtschädel
(Oberkante Nebenhöhle bis Okklusionsebene)
20200
Nasennebenhöhlen
(Oberkante Nebenhöhle bis Okklusionsebene)
890
Hals
(Gesichtsschädel bis Aortenbogen)
15330
CT-Angiographie der Carotis
(Vertex bis Aortenbogen)
20600
Halswirbelsäule (Bandscheiben)25
Halswirbelsäule (Knochen)
(HWK1 bis HWK7
20300
Thorax (mit Nebennieren)
(HWK7 bis Nebennieren)
10350
Lunge (Hochkontrast)
(HWK7 bis Sinus)
3100
Thorax und Oberbauch (mit Beckeneingang)
(HWK7 bis Beckeneingang)
10450
CT-Angiographie der gesamten Aorta
(BWK1 bis Symphyse)
13800
Prospektive EKG-getriggerte koronare Angiographie
(BWK5 bis Apex)
20330
Oberes Abdomen
(Zwerchfell bis Untepol Niere)
15360
Abdomen mit Becken
(Zwerchfell bis Symphyse)
15700
Rumpf
(Thorax+Abdomen+Becken)
131000
Lendenwirbelsäule (Bandscheiben)25
Lendenwirbelsäule (Knochen)
(LWK1 bis LWK5)
10180
Becken (Weichteile)
(Unterpol Niere bis Symphyse)
15400
Becken (Knochen)
((Unterpol Niere bis Symphyse)
10260
CT-Angiographie Becken-Bein
(Beckenkamm bis Fuß)
81000

CT betreibende Einrichtungen sind gesetzlich an die sogenannte Qualitätssicherung gebunden. Diese fordert die Einhaltung der DRW sowie eine stetige Verbesserung der Dosiswerte. Ideen und Konzepte sollen nach Möglichkeit vorgelegt werden, um die Strahlenbelastung auf die Patienten und auch die Ärzte weiter zu reduzieren. Bei Überschreitung der DRW ist eine umgehende Meldung dieser Werte vorgesehen.

Warum der Strahlenschutz so immens wichtig ist, zeigen die Folgen von ionisierender Strahlung im anschließenden Video.

Konkrete Ansätze die hohe Belastung zu reduzieren, sind vor allem in den letzten Jahren ausgearbeitet worden. Modernere Scanner und neu gesammelte Erfahrungen hab verschiedene Möglichkeiten aufgezeigt, Patienten und auch die Betreiber weiter zu schützen.
Grundlegend sind dabei die CT-Dosis Modulation, die iterative Rekonstruktion und die Vor- bzw. Formfilterung.
Diese Konzepte werden in den folgenden Videos erklärt und auch visuell dargestellt. Außerdem finden Sie im folgenden Link ein Paper welches einen detaillierteren Blick auf die eben genannten Methoden wirft (oder sie lesen es hier).

Einige weitere Videos können ihr Wissen über die Dosisreduktion vertiefen.

Strahlenschutz am CT

Die 10 goldenen Regeln der Dosisreduktion!

Dosis-Reduktions-Strategien

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