8. ct dosimetrie, geleijns

24
Dosismetingen Computer Tomografie Koos Geleijns

Upload: drn

Post on 06-May-2015

1.496 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 8. ct dosimetrie, geleijns

Dosismetingen

Computer Tomografie

Koos Geleijns

Page 2: 8. ct dosimetrie, geleijns

First dosimetric evaluations in CT in 1971

• Dr. BJ Perry – Head of Medical Physics SGH/AMH (radiation)

• First paper in BJR: Dosimetry and image quality, measurements and methods

Page 3: 8. ct dosimetrie, geleijns

Standard: 10 cm long chamber; 15 cm long PMMA phantom

Page 4: 8. ct dosimetrie, geleijns

Standard equipment: 10 cm ionization chamber and two phantoms

100 mm pencil chamber

Page 5: 8. ct dosimetrie, geleijns

De geometrie van een 64 slice CT scanner

Page 6: 8. ct dosimetrie, geleijns

Definition of CTDI

∫+

=mm

mm

dzzDTN

CTDI50

50100 )(

.1

∫+

=T

TFDA dzzD

TNCTDI

7

7

)(.1

Page 7: 8. ct dosimetrie, geleijns

4 x 11 x 5 16 x 0.5 64 x 0.5

1998 2001 2004

No big problems until 2004

Page 8: 8. ct dosimetrie, geleijns

CTDI100 efficiency

The CTDI100 efficiency is the ratio of the accumulated dose integral measured using the 100 mm chamber measurement to the total dose integral

John Boone, The trouble with CTDI100, Medical Physics, 2007

Page 9: 8. ct dosimetrie, geleijns

Body phantom, CTDI not efficient, but up to 40 mm consistent

John Boone, The trouble with CTDI100, Medical Physics, 2007

Page 10: 8. ct dosimetrie, geleijns

Head phantom, CTDI not efficient, but up to 40 mm consistent

John Boone, The trouble with CTDI100, Medical Physics, 2007

Page 11: 8. ct dosimetrie, geleijns

Tails of scattered radiation within the CT dose phantom

John Boone, The trouble with CTDI100, Medical Physics, 2007

Page 12: 8. ct dosimetrie, geleijns

Eerste pragmatische aanpassing door IEC ….

{ } ∫+

−×=

mm

mm

dzzDmmTN

CTDI50

50100 )(

100,min1

Page 13: 8. ct dosimetrie, geleijns

Tweede, meer solide, aanpassing door IEC …. Voorgesteld:

⎟⎟

⎜⎜

⎛×⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛×

×=

×−−

×−−+

−∫

)(,

,50

50100 )(

)(1

refref TNairinfree

TNairinfreemm

mmref

refref CTDICTDI

dzzDTN

CTDI

∫+

=mm

mm

dzzDTN

CTDI50

50100 )(

.1

Apply up to a beam width of 40 mm the ‘old’ methodology:

If the beam width exceeds 40 mm:

- Apply the ‘old’ methodology to a beam width of about 20 mm, this gives the ‘reference value’ (100 mm chamber, dose phantoms)

- Scale to the beam width > 40 mm by measuring CTDI free in air

Page 14: 8. ct dosimetrie, geleijns

For example: measure CTDI free in air in three steps

3 x 10 cm

Page 15: 8. ct dosimetrie, geleijns

CTDI free in air in drie stappen bij brede bundels

3 x 10 cm

160 mm

Page 16: 8. ct dosimetrie, geleijns

Inefficiency remains, but consistent for broad beams

Page 17: 8. ct dosimetrie, geleijns

AAPM rapport 2010, first proposal small chamber

Page 18: 8. ct dosimetrie, geleijns

A new phantom …

Quick-fill water phantom: 30-cm diameter, 50 cm long body phantom. A Farmer chamber is shown on the central axis.

Page 19: 8. ct dosimetrie, geleijns

A small ionization chamber …

Page 20: 8. ct dosimetrie, geleijns

Integration of dose profile by movement of the table

(Left figure) Phantom assembly and centered ionization chamber moving together from right to left over scanning length L3 (right figure), so that the chamber integrates values over the area indicatedin green under the dose profile.

Page 21: 8. ct dosimetrie, geleijns

Also free in air, small ionization chamber

Page 22: 8. ct dosimetrie, geleijns

ICRU report, expected 2011

ICRU CT phantom

spatialresolution

contrast resolution

contrast

Page 23: 8. ct dosimetrie, geleijns

ICRU report, expected 2011

ICRU proposes

polyethylene phantom30 cm diameter30 cm length~14 kg

Page 24: 8. ct dosimetrie, geleijns

Conclusie

• Dosimetrie bij CT is gebaseerd op meting van de CTDI met een 10 cm lange ionisatiekamer, in standaard CT dosis fantomen

• De CTDI onderschat de dosis (flanken van verstrooide straling buiten het bereik van de 10 cm lange ionisatiekamer), maar door aanpassingen (IEC) blijft het concept van CTDI wel toepasbaar (ook voor toepassingen zoals bij DRN´s), zelfs voor bundels breder dan 10 cm.

• Er zijn ontwikkelingen om te komen tot aangepaste methodes voor de meting van de dosis bij CT (AAPM, ICRU), nieuwe fantomen, en kleinere dosismeters.