Klinische Qualitätskontrolle für quantitative Bildgebung der Photon-counting Detektor Computertomographie (PCD-CT) im Vergleich zur Energie integrierten Detektor Computertomographie (EID-CT)

  • Lukas Rettenbacher

    Studienabschlussarbeit: Masterarbeit

    Abstract

    Zielsetzung
    Bewertung der Computertomographen quantitativen (PCD-CT) Bildparameter im eines Vergleich zu Photon-counting-Detektoreinem Dual-Energy-Computertomographen (DE-CT) mit verschiedenen Scan-Parametern. Hintergrund
    In der Klinik sind die Anwendungsgebiete der quantitativen Bildgebung trotz intensiver Forschung mit DE-CT noch selten im täglichen Workflow integriert. Dies könnte sich jedoch nun mithilfe der PCD-CT ändern. Die genaue Auswirkung verschiedener Protokollparameter wie der Dosismodulation, Röhrenspannungseinstellungen und der verwendeten Rekonstruktionsmethoden auf die quantitative Auswertung werden in bisherigen Studien kaum berücksichtigt. Durch geeignete Einstellungen könnten jedoch genauere Aussagen zu den verschiedenen Materialien getätigt werden.
    Methodik
    Bildgebung durch einen herkömmlichen Dual-Energy Computertomographen mit Energie integriertem Detektor (EID), als auch mit einem neuartigen PCD-CT mithilfe eines Multi-Energie-CT-Phantoms, in das verschiedene Stäbe, sogenannte Rods, integriert sind. Es werden mehrere Scans mit verschiedenen Röhrenspannungen durchgeführt und für jede Röhrenspannung wird ein Scan mit und ohne Dosismodulation aufgenommen. Außerdem wird ein post-processing mit verschiedenen Rekonstruktionsalgorithmen durchgeführt. Es wird eine Auswertung erstellt, um die Abweichung der Messwerte im Verhältnis zu einem Referenzwert zu ermitteln und sie miteinander zu vergleichen. Der Schwerpunkt der Auswertungen liegt bei der Quantifizierung der Iodkonzentration. Zusätzlich wird die Dosis, die pro Scan eingesetzt wird, gemessen.
    Ergebnisse
    Im Durchschnitt ist die Dosis bei Röhrenspannungen bei EID-CT mit einem Zinnfilter um 50% niedriger als beim Scan ohne Filter. Die Dosismodulation führt nicht zu einer Dosisreduktion des Phantoms jedoch zu geringeren Abweichungen von den Referenz-Iod-Konzentrationen. Die geringste Abweichung der Iod-Konzentrationen wurde mit 100kVp & Sn150kVp erzielt. Beim PCD-CT Messaufbau führt die Dosismodulation ebenso zu einer geringeren Abweichung von der Referenz-Iod-Konzentration. Das beste Ergebnis wurde hier mit 140kVp erzielt. Werden beide Messmethoden miteinander verglichen, so zeigt sich im Durchschnitt eine genauere Messung der PCD-CT. Die geringste Abweichung wurde jedoch bei 100kVp und Sn150kVp bei dem EID-CT Messaufbau erreicht.
    Schlussfolgerungen
    Sowohl ein PCD-CT als auch ein EID-CT eignen sich hervorragend für die Quantifizierung von Iod-Konzentrationen. Eine eingeschaltete Dosismodulation bietet eine genauere Quantifizierung. Rekonstruktionsalgorithmen haben, im Gegenteil zur ausgewählten Röhrenspannung, keinen Einfluss auf die Quantifizierung. Für Bereiche des Abdomens beziehungsweise beim Scannen von adipösen Patienten ist eine höhere Röhrenspannung empfehlenswert. Für PCD-CT eignet sich für eine Röhrenspannung 140kVp, für EID-CT hingegen 100kVp und Sn150kVp.
    Datum der BewilligungJuni 2024
    OriginalspracheDeutsch (Österreich)
    Gradverleihende Hochschule
    • FH Gesundheitsberufe OÖ GmbH
    Betreuer/-inMario Scheweder (Betreuer*in)

    Zitieren

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