Expoziční index (2)

V předešlém článku jsme si řekli o tom, jak se objevila potřeba kvantifikace kvality obrazu v závislosti na dávce u radiogramů, kvůli čemuž se zavedl expoziční index EI. Ten odrážel kvalitu obrazu vzhledem k dávce na detektoru, ale původně nebyl standardizovaný, naprosto se odlišoval pro každého výrobce. V roce 2008 došlo k zavedení jednotného expozičního indexu normou IEC 62494-1:2008 Medical electrical equipment – Exposure index of digital X-ray imaging systems – Part 1: Definitions and requirements for general radiography. Tato norma také zavádí tzv. deviation Index DI a požadovaný/cílový expoziční index target exposure index EIT. Nyní něco blíže ke každému z těchto indexů.

Expoziční index EI se stanovuje ze signálu obrazu, který je úměrný dávce absorbované v detektoru, ale ne přímo kermě ve vzduchu dopadající na detektor. Ta je v definici EI zavedena pouze pro účel kalibrace. EI lze stanovit použitím červeně zvýrazněného vztahu v tab. 1. V praxi se stanoví EI, resp. onen výrobcem uváděný index (přehled indexů pro jednotlivé výrobce je obsahem předešlého článku), provedením standardní kalibrace podle instrukcí výrobce. Poté se nasimuluje kalibrační spektrum podle charakteristiky uvedené v tab. 1. Změří se kerma ve vzduchu na vstupu do detektoru a z ní se poté vypočte hodnota EI.

Expoziční index EI byl zaveden jako indikátor kvality obrazu zohledňující také dávku absorbovanou v detektoru. Zvýší-li se dvakrát hodnota elektrického množství (mAs) při expozici za jinak nezměněných podmínek, pak platí, že se zvýší dvakrát také hodnota EI. EI se liší pro každou anatomickou oblast, projekci a detektor. EI požadovaný pro různé indikace se může lišit v závislosti na preferované kvalitě obrazu a v závislosti na použitém detektoru. Je potřeba být obezřetný v případech, kdy není pořízený radiogram dostatečně kvalitní, např. špatně zvolený vyšetřovací protokol nebo velmi špatně vykolimovaný radiogram, protože pak hodnota EI nemusí odrážet skutečnou kvalitu radiogramu.

Norma IEC 62494-1 zavádí jednotné kalibrační podmínky a definici EI a DI. Tyto podmínky jsou uvedeny v tab. 1.

Exposure Index EI = KCAL × 100 μGy-1 (unitless)
Calibration Energy RQA-5
66 – 74 kV
Calibration Filtration RQA-5 Equivalent
0.5 mm Cu + 2 mm Al or 21 mm Al
6.8 ± 0.3 mm Al HVL
Deviation Index Deviation Index
DI = 10*log10(EI/EIT)
DI format Unspecified

Tab. 1: Kalibrační podmínky pro definici EI [1, 2]

Rtg svazek, tak jak je definovaný polotloušťkou a filtrací v tab. 1, je blízký standardizovanému rtg svazku RQA-5. Při kalibraci je nutné změřit kermu ve vzduchu dopadající na detektor KCAL. EI je pak definovaný jako poměr změřené kermy KCAL a kermy 100 μGy.

Deviation index DI je parametr, který se stanoví ze vztahu zvýrazněného modře v tab. 1. DI kvantifikuje odchylku aktuálního EI od cílového (požadovaného) EIT pro danou anatomickou oblast, projekci a detektor. DI nekoreluje s dávkou absorbovanou na detektoru, jedná se o relativní ukazatel kvality výkonu radiologického asistenta z pohledu kvality (s tím souvisí i dávka), přesněji jak vzdálený je získaný EI od požadovaného EIT z hlediska poměru signálu a šumu (SNR) radiogramu v oblasti zájmu i vzhledem k dávce.

Aby bylo možné DI stanovit a efektivně používat, musí být v rtg systému k dispozici hodnoty target exposure index EIT pro všechny anatomické oblasti, projekce a používané detektory. Jedná se o cílové hodnoty EI, které jsou vyžadovány výrobcem, aby byl získaný obraz označen za kvalitní, případně akceptovatelný z hlediska kvality a dávky. Aby DI správně fungoval, musí před expozicí radiologický asistent definovat, o jakou anatomickou oblast a projekci se jedná, aby bylo možné porovnat aktuální EI s požadovaným EIT a zjistit tak DI.

Pro DI platí, že čím je DI blíže nule, tím lepší kvalita obrazu. Za ideálních podmínek by měl být DI=0. Přeexponovaný radiogram má hodnotu DI vyšší než nula, podexponovaný nižší než nula. DI je ovlivněn také správnou pozicí pacienta a vhodnou kolimací.

Je vhodné, aby byly parametry EI, EIT a DI uchovávány v DICOM hlavičce radiogramu pro možnost budoucího hodnocení a dalšího zpracování v rámci např. zajištění kvality. Dále platí, že žádný z výše definovaných indexů nelze použít pro odhad dávky pacientovi ani pro zjištění souladu s místními diagnostickými referenčními úrovněmi.

Více o závislosti DI na dávce si řekneme v následujícím článku.

Použitá literatura
[1] Seibert JA. Implementation of the IEC 62494-1 Exposure Index Standard for Digital Radiography. World Congress on Medical Physics & Biomedical Engineering, 3.-8. června 2018, Praha.
[2] IEC 62494-1:2008 – Medical electrical equipment – Exposure index of digital X-ray imaging systems – Part 1: Definitions and requirements for general radiography. 2008.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *