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Physics in medicine and biology2016Oct21Vol.61issue(20)

軸方向CTスキャンにおける局所的な放射線量に対するX線管安定化の影響:CTDIファントムの初期結果

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

X線チューブ出力の上昇、下降、および安定化は、一部のコンピューター断層撮影(CT)スキャナーでデータ収集の直前と直後に発生し、X線管が電源を入れたり外したりしたときにX線管に直面している解剖学に追加の用量に寄与すると考えられています。この研究では、上昇、安定化、および/または上昇時間(オーバースカンニングと呼ばれる)中の追加の放射線被曝によって引き起こされる線量ペナルティを特徴づけました。32 cm CT用量インデックス(CTDI)ファントムを3つのCTスキャナーでスキャンしました:GE Healthcare Lightspeed VCT、GE Healthcare Discovery CT750 HD、およびSiemens Somatom定義フラッシュ。ファントムの12時の位置の末梢チャンバー穴に配置された10 cmの鉛筆イオン化チャンバーを使用して、さまざまなX線管イオン化チャンバーを使用して、さまざまなX線チューブ開始取得角で放射曝露が検出されました。スキャン回転時間、イオン化チャンバーの位置、ファントムの直径、およびファントムセンタリングは、過剰走行によって引き起こされる用量ペナルティに対する影響を定量化するために変化しました。1秒のシングル、軸方向の回転、12時のチャンバー位置(CTDI100、12:00)でのCTDIは、X線チューブの開始角が上部に整列した場合、6.1%、4.0%、および4.4%高かったガントリー(12時)と、それぞれSiemens Flash、GE CT750 HD、およびGE VCTスキャナーの9時に開始角が整列された場合。スキャナーの最速回転時間(シーメンスで0.285秒、両方のGEスキャナーで0.4秒)の場合、用量のペナルティはそれぞれ22.3%、10.7%、および10.5%に増加し、回転速度と用量のトレードオフを示唆しています。オーバースカンニングからのペナルティ。一般に、オーバーシャ​​ニングは、より大きな直径の幻、より短い回転時間、および末梢幻の位置に大きな放射線量衝撃を与えることが示されました。将来の研究は、局所的な用量ペナルティをオーバースカンドから標準用量メトリックに組み込むための適切な方法を決定し、臓器用量への影響を評価するために必要です。

X線チューブ出力の上昇、下降、および安定化は、一部のコンピューター断層撮影(CT)スキャナーでデータ収集の直前と直後に発生し、X線管が電源を入れたり外したりしたときにX線管に直面している解剖学に追加の用量に寄与すると考えられています。この研究では、上昇、安定化、および/または上昇時間(オーバースカンニングと呼ばれる)中の追加の放射線被曝によって引き起こされる線量ペナルティを特徴づけました。32 cm CT用量インデックス(CTDI)ファントムを3つのCTスキャナーでスキャンしました:GE Healthcare Lightspeed VCT、GE Healthcare Discovery CT750 HD、およびSiemens Somatom定義フラッシュ。ファントムの12時の位置の末梢チャンバー穴に配置された10 cmの鉛筆イオン化チャンバーを使用して、さまざまなX線管イオン化チャンバーを使用して、さまざまなX線チューブ開始取得角で放射曝露が検出されました。スキャン回転時間、イオン化チャンバーの位置、ファントムの直径、およびファントムセンタリングは、過剰走行によって引き起こされる用量ペナルティに対する影響を定量化するために変化しました。1秒のシングル、軸方向の回転、12時のチャンバー位置(CTDI100、12:00)でのCTDIは、X線チューブの開始角が上部に整列した場合、6.1%、4.0%、および4.4%高かったガントリー(12時)と、それぞれSiemens Flash、GE CT750 HD、およびGE VCTスキャナーの9時に開始角が整列された場合。スキャナーの最速回転時間(シーメンスで0.285秒、両方のGEスキャナーで0.4秒)の場合、用量のペナルティはそれぞれ22.3%、10.7%、および10.5%に増加し、回転速度と用量のトレードオフを示唆しています。オーバースカンニングからのペナルティ。一般に、オーバーシャ​​ニングは、より大きな直径の幻、より短い回転時間、および末梢幻の位置に大きな放射線量衝撃を与えることが示されました。将来の研究は、局所的な用量ペナルティをオーバースカンドから標準用量メトリックに組み込むための適切な方法を決定し、臓器用量への影響を評価するために必要です。

Rise, fall, and stabilization of the x-ray tube output occur immediately before and after data acquisition on some computed tomography (CT) scanners and are believed to contribute additional dose to anatomy facing the x-ray tube when it powers on or off. In this study, we characterized the dose penalty caused by additional radiation exposure during the rise, stabilization, and/or fall time (referred to as overscanning). A 32 cm CT dose-index (CTDI) phantom was scanned on three CT scanners: GE Healthcare LightSpeed VCT, GE Healthcare Discovery CT750 HD, and Siemens Somatom Definition Flash. Radiation exposure was detected for various x-ray tube start acquisition angles using a 10 cm pencil ionization chamber placed in the peripheral chamber hole at the phantom's 12 o'clock position. Scan rotation time, ionization chamber location, phantom diameter, and phantom centering were varied to quantify their effects on the dose penalty caused by overscanning. For 1 s single, axial rotations, CTDI at the 12 o'clock chamber position (CTDI100, 12:00) was 6.1%, 4.0%, and 4.4% higher when the start angle of the x-ray tube was aligned at the top of the gantry (12 o'clock) versus when the start angle was aligned at 9 o'clock for the Siemens Flash, GE CT750 HD, and GE VCT scanner, respectively. For the scanners' fastest rotation times (0.285 s for the Siemens and 0.4 s for both GE scanners), the dose penalties increased to 22.3%, 10.7%, and 10.5%, respectively, suggesting a trade-off between rotation speed and the dose penalty from overscanning. In general, overscanning was shown to have a greater radiation dose impact for larger diameter phantoms, shorter rotation times, and to peripheral phantom locations. Future research is necessary to determine an appropriate method for incorporating the localized dose penalty from overscanning into standard dose metrics, as well as to assess the impact on organ dose.

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