Bilgisayarlı tomografi ile gerçekleştirilen toraks, abdomen ve pelvis incelemelerinde boyuta bağlı doz tahminleri: Çocuk ve yetişkin hastalar
Size specific dose estimates in computed tomography examinations of thorax, abdomen and pelvis: Pediatric and adult patients
Yazar: İSMAİL ÖZSOYKAL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AYŞEGÜL YURT
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Medikal Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Abdomen = Abdomen ; Doz-cevap ilişkisi-radyasyon = Dose-response relationship-radiation ; Göğüs = Thorax ; Pelvis = Pelvis ; Radyometri = Radiometry ; Tomografi-emisyon-bilgisayarlı = Tomography-emission-computed ; Yetişkinler = Adults ; Çocuklar = Children

Özet:
BİLGİSAYARLI TOMOGRAFİ İLE GERÇEKLEŞTİRİLEN TORAKS, ABDOMEN VE PELVİS İNCELEMELERİNDE BOYUTA BAĞLI DOZ TAHMİNLERİ: ÇOCUK VE YETİŞKİN HASTALAR

İsmail Özsoykal
Dokuz Eylül Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü
Medikal Fizik Anabilim Dalı, İnciraltı-İZMİR
ozsoykal@gmail.com

Amaç: Bilgisayarlı Tomografi (BT) incelemeleri için Hacimsel Bilgisayarlı Tomografi Doz İndeksi (CTDIvol) hasta boyutunu dikkate alan bir doz bilgisi içermemektedir. CTDIvol bilgisi ve boyuta bağlı dönüşüm faktörlerinin (fDw) çarpımıyla bulunan Boyuta bağlı Doz Tahminleri (BBDT), hasta boyutunu da dikkate alıp daha güvenilir doz sonuçları vermekte, ancak bunun yanında karmaşık bir dizi hesaplama gerektirmektedir. Bu çalışma hasta vücudu boyunca otomatik BBDT hesabını yapabilecek bir yazılım geliştirmeyi ve tüm kesitlere ait ortalama BBDT değerleriyle merkezden elde edilen BBDT değerlerini karşılaştırmayı amaçlamaktadır.

Gereç ve Yöntem: Toraks, abdomen ve pelvis (TAP) bölgelerini içeren 55 ardışık pediatrik BT incelemesi üzerinde çalışıldı. Hastanın kesitsel alanına eşdeğer su çapından (Dsu) yola çıkarak her kesite ait fDsu değerlerinin hesaplanması için MATLAB tabanlı bir algoritma kullanıldı. İncelemeye özel CTDIvol parametreleri doz raporlarından alındı. Sadece toraks (1), sadece abdomen (2), sadece pelvis (3), toraks ve abdomen (4), abdomen ve pelvis (5) ve TAP (6) olacak şekilde 6 varsayımsal tarama aralığı için BBDT değerleri hesaplandı. Bu hesaplamalarda iki BBDT değeri belirlendi ve karşılaştırıldı: tüm tarama aralığı üzerinden alınan ortalama BBDT (1) ve her tarama aralığının merkezindeki BBDT (2).   

Bulgular: Her iki BBDT değerleri arasındaki ortalama karekök farkı 1'den 6'ya kadar olan tarama aralıkları için sırasıyla 0.4, 0.5, 0.3, 1.0, 1.5 ve 0.7 mGy olarak bulunmuş olup bu değerler yine sırasıyla %3, %4, %2, %7, %10, %5 değerlerinde yüzdelik farklara denk gelmektedir.  

Sonuç: Pediatrik incelemeler için, tüm kesitler üzerinden ortalama BBDT hesabı yapmak yerine, ortalama CTDIvol değeri ve merkezi kesitte hesaplanan fDsu değerini kullanarak kabul edilebilir bir ortalama BBDT yaklaşımı sağlanmıştır.

Anahtar Sözcükler : Bilgisayarlı Tomografi, Doz, Bilgisayarlı Tomografi Doz İndeksi, Boyuta Bağlı Doz Tahminleri, Pediatri

Abstract:
SIZE SPECIFIC DOSE ESTIMATES IN COMPUTED TOMOGRAPHY EXAMINATIONS OF THORAX, ABDOMEN AND PELVIS: PEDIATRIC AND ADULT PATIENTS

İsmail Ozsoykal
Dokuz Eylul University Health Sciences Institute
Medical Physics Department, İnciralti-IZMIR
ozsoykal@gmail.com

Objective: Volume Computed Tomography Dose Index (CTDIvol) does not contain any dose information regarding the patient size in Computed Tomography (CT) exams. Size specific dose estimates (SSDE), calculated by the multiplication of CTDIvol and size dependent conversion factors (fDw), give more reliable results accounting for the patient size, but requires a complex series of calculations as well. This study aims to develop a software to automatically calculate SSDE values along the patient and compare mean SSDE value to the central SSDE value for each examination, owing to the consideration of a more practical method of SSDE determination.

Material and Method: 55 consecutive pediatric CT exams of the combined chest, abdomen and pelvis (CAP) have been examined. MATLAB based algorithm has been developed to calculate size dependent conversion factors (fDw) by means of water equivalent diameter (Dw) of the patient cross section in every slice of image. Examination specific CTDIvol parameters have been taken from dose reports. SSDE values have been calculated for 6 hypothetical scan ranges: chest alone (1), abdomen alone (2), pelvis alone (3), chest and abdomen (4), abdomen and pelvis (5), and CAP (6). Two SSDE values have been recorded and compared: mean SSDE over each scan range (1) and SSDE in the middle of each scan range (2).

Results: For scan ranges 1 to 6, the root mean square differences between both SSDE values have been found to be 0.4, 0.5, 0.3, 1.0, 1.5, 0.7 mGy corresponding to 3%, 4%, 2%, 7%, 10%, 5% percentage differences, respectively.

Conclusion: For pediatric exams, instead of making mean SSDE calculation over the whole scan range, using the mean CTDIvol and the fDw information for the central slice of the scan range provides a reasonable mean SSDE approach.

Keywords : Computed Tomography, Dose, Computed Tomography Dose Index, Size Specific Dose Estimates, Pediatry