Dávková distribuce při CT zobrazení

Jednou z odlišností klasické skiagrafie a výpočetní tomografie (CT) je různá distribuce dávky v zobrazovaném objemu.

U skiagrafie (projekční zobrazení), např. rentgenového snímku plic, se jedná o sumační zobrazení 3D objektu do 2D obrazu, přičemž dávka na vstupu pacienta je největší, odpovídá 100%, dávka na výstupu pacienta je nejmenší, odpovídá 0,1-1,0% vstupní dávky (viz obr. 1). To znamená, že s rostoucí hloubkou dávka výrazně klesá.

Davk_distribuce_skiagrafieObr. 1: Dávková distribuce při skiagrafii

CT zobrazení představuje tomografickou modalitu, tj. jsou získány jednotlivé řezy zobrazovaného objemu. Ze získaných dat je možné získat 3D rekonstrukci kterékoliv roviny. Dávkovou distribuci pro CT nelze popsat tak jednoduše jako pro skiagrafii, protože dávková distribuce uvnitř objemu se pro CT liší velmi výrazně v závislosti na velikosti pacienta.

Pro popis dávky, která byla dopadla do určitého objemu, lze požít veličinu CTDI, respektive CTDIw. Veličina CTDIw se nazývá vážený kermový index výpočetní tomografie. Více o stanovení CTDIw zde. CTDIw však představuje pouze parametr udávající, kolik dávky dopadlo na pacienta, nikoli to, jaká je dávková distribuce uvnitř pacienta nebo fantomu. Dávková distribuce se liší právě podle velikosti zobrazovaného objemu, přesněji řečeno podle velikosti průřezu zobrazovaného objemu.

Pro zjednodušení mějme polymetylmetakrylátový (zjednodušeně plexisklový) fantom o kruhovém průřezu. Dávkovou hodnotu kermového indexu na periferii fantomu (2 cm pod povrchem) označme D(perif). Dávkovou hodnotu kermového indexu ve středu fantomu označme D(centr). Z těchto hodnot lze vypočítat CTDIw podle následujícího vztahu: CTDIw_2Hodnoty D(perif) a D(centr) jsou pro různé velikosti fantomu uvedeny v tabulce 1. Na obr. 2 je pak zobrazena dávková distribuce pro různé velikosti fantomu. Intenzita červené barvy je úměrná dávce v daném místě.

Tab 1 CTDIwTab. 1: Dávková distribuce v závislosti na průměru fantomu [1]

CTDIwObr. 2: Dávková distribuce v závislosti na velikosti fantomu pro fantom o průměru 10 cm, 16 cm, 22 cm, 28 cm, 32 cm, 38 cm, 44 cm a 50 cm a 56 cm [1]

Z obr. 2 a tabulky 1 je zřejmé, že s rostoucí velikostí fantomu se dávka stává více nehomogenní, přičemž na periferii je dávka větší než ve středu fantomu. Z hodnot je taktéž zřejmé, že stejná dávka CTDIw použitá pro různé velikosti fantomu způsobuje různé ozáření struktur uvnitř objemu, a proto i různou dávkovou zátěž pacientů. Je-li použita stejná hodnota „dávky“, resp. CTDIw pro ozáření malého a velkého pacienta, pak velký pacient bude ozářen podstatně méně než pacient malý.

Poznámka: Zde je možné provést si simulaci dávky v objemu samostatně pro zvolenou velikost fantomu.

Použitá literatura:
[1] http://xrayphysics.com/ctdose.html

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *