Overranging nebo overbeaming?

Při snižování dávek na CT je potřeba si uvědomit i to, jak významně je z důvodu overrangingu (někdy označovaný overscanning) ozářena oblast mimo plánovaný rekonstruovaný objem. Pojem overranging popisuje skenování oblasti i mimo samotnou oblast rekonstruovaného objemu z toho důvodu, aby bylo možné krajní řezy zrekonstruovat.

Mějme multislice CT, které má 64 řad detektorů, každý o tloušťce 0,6 mm. Celková kolimace nechť je 64*0,6 mm = 38,4 mm. Chceme-li zrekonstruovat krajní řezy, které jsou na obr. 1 na pozicích 80 mm a 180 mm, musíme udělat alespoň polovinu rotace za tímto řezem. V našem případě, s kolimací 38,4 mm, je to 19,2 mm na každé straně rekonstruovaného objemu (ukázka opět na obr. 1).

Obr. 1: Ukázka rekonstruované oblasti a oblasti overrangingu pro celkovou kolimaci 38,4 mm

Z obr. 1 lze také stanovit, o kolik procent se zvýší dávka právě z důvodu overrangingu. Zjednodušeně lze spočítat, že relativní dávka před samotnou rekonstruovanou oblastí je 0,5*19,2*1 = 9,6. Stejná dávka je i za rekonstruovanou oblastí. Dávka na rekonstruovanou oblast je 100*1 = 100. Takže celková dávka včetně overrangingu je 9,6+100+9,6 = 119,2. Poměrem celkové dávky 119,2 ku dávce na rekonstruovanou oblast 100 zjistímě, že dávka je z důvodu overrangingu zvýšena o 19% (119,2/100 = 1,19).

Nyní si upravme celkovou kolimaci na 32*0,6 mm = 19,2 mm. Opět chceme zrekonstruovat stejně dlouhou oblast, tedy 100. Příspěvek z overrangingu na každé straně rekonstruované oblasti je 0,5*9,6*1 = 4,8. Dávka na rekonstruovanou oblast je opět 100*1 = 100. Takže celková dávka včetně overrangingu je 4,8+100+4,8 = 109,6. Změnou celkové kolimace z 38,4 mm na 19,2 mm se nám sníží dávka z důvodu overraningu o 9%. Ve srovnání s dávkou bez overrangingu je však stále o 10% vyšší (109,6/100 = 1,10). Znázornění je uvedeno na obr. 2.

Obr. 2: Ukázka rekonstruované oblasti a oblasti overrangingu pro celkovou kolimaci 19,2 mm

Ze dvou předešlých výpočtů (jen pro informaci, v reálné situaci jsou skenované objemy podstatně delší, cca 250 mm v případě břicha nebo cca 400 mm při skenování břicha+pánve) je zřejmé, že s rostoucí celkovou kolimací svazku narůstá i podíl overrangingu na celkové dávce, proto se stal overranging vážnějším problémem až při multisclice CT s vyšším počtem řad detektorů (16 řad a více). Mimo to však platí, že dávka z overrangingu je významnější při skenování kratšího objemu (bude-li dávka na rekonstruovanou oblast 50, protože se délka oblasti zkrátí ze 100 mm na 50 mm, pak v případě větší celkové kolimace overranging představuje nárůst dávky o 38%, v případě menší celkové kolimace o 19%).

Nárůst dávky z důvodu overrangingu se stává významnou kapitolou při CT vyšetření v pediatrii, kdy se s použitím vyšší hodnoty celkové kolimace může stát, že bude ozářen radiosenzitivní orgán mimo rekonstruovanou oblast, ačkoliv u dospělých pacientů by tento orgán ozářen nebyl (děti mají menší orgány a blíže u sebe).

Mimo pojem overranging se však objevuje ještě podobný pojem, a to overbeaming. Overbeaming vyjadřuje ozáření oblasti mimo rekonstuovanou oblast z důvodu divergence svazku. Někdy se označuje jako penumbra neboli polostín. Velikost polostínu je pro daný CT skener konstantní a je to 1-3 mm. Příčinou overbeamingu je nenulová velikost ohniska. Nárůst dávky z overbeamingu je naopak od overraningu větší u menších kolimací svazku (4- a méněřadá CT). Např. u 4-řadého CT způsobuje nárůst efektivní dávky o 10-30%. Ukázka overbeamingu v závislosti na skenu je uvedena na obr. 3.

Obr. 3: Ukázka overbeamingu (šedou barvou) u různých skenů

Použitá literatura:
[1] Tack D, Kalra MK, Gevenois PA. Radiation Dose from Multidetector CT. Second Edition. Springer, 2012
[2] Cody DD, Mahesh M. AAPM/RSNA Physics Tutorial for Residents. Technologic advances in multidetector CT with a focus on cardiac imaging. Radiographics 2007; 27: 1829-1837

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *