Vastasyntyneiden lasten säteilyaltistuksen optimointi keuhkojen natiiviröntgentutkimuksessa : Fantomitutkimus

Abstract

Lasten yleisin röntgentutkimus vuonna 2008 on ollut keuhkojen natiivitutkimus, joista 80 % on tehty 0-1 -vuotiaille lapsille. Lasten säteilyherkkyyden ja pidemmän odotettavissa olevan elinajan vuoksi, lapsuudessa saatu säteilyaltistus aiheuttaa suuremman riskin sairastua syöpään kuin vastaava altistus aikuisiällä. Kun säteilyaltistusten määrä lisääntyy, lapsen todennäköisyys sairastua syöpään kasvaa. Tämän vuoksi kaikki tarpeelliset tutkimukset tulee huolellisesti optimoida ja tarpeettomia tutkimuksia ei tule tehdä.

Työmme tarkoituksena oli ennalta valittuja kuvausarvoja ja -parametreja muuttamalla tutkia vastasyntyneiden keuhkotutkimuksen säteilyaltistuksen optimointia, sekä kuvan laatua digitaalisessa kuvantamisessa. Tavoitteenamme oli todentaa aikaisempaa tietoa optimoinnista, ja luoda uusia mahdollisuuksia tuottaa vastasyntyneiden keuhkojen natiiviröntgentutkimuksessa riittävän hyvää kuvan laatua, yhä pienemmällä säteilyaltistuksella.

Opinnäytetyömme on tehty Oulun seudun ammattikorkeakoulun Sosiaali- ja terveysalan yksikön röntgenharjoitusluokassa. Tutkimus suoritettiin Philips Digital Diagnost natiivikuvauslaitteistolla taulukuvailmaisin- ja kuvalevyjärjestelmällä. Käytimme potilasvasteena Säteilyturvakeskuksen Atom Pediatric fantomia. Havainnoimme valittujen muuttujien (putkijännite, putkivirta, lisäsuodatus) vaikutusta säteilyaltistukseen, sekä kuvan laatuun keuhkojen röntgentutkimuksen AP -projektiossa. Säteilyaltistuksen tarkkailussa käytettiin annoksen ja pinta-alan tulon annossuuretta (DAP), ja kuvan laadun tarkkailu tapahtui määritettyjen kriteerien mukaisesti. Tutkimuksessa vertailukohteena oli Säteilyturvakeskuksen vastasyntyneiden AP -projektion säteilyannos ja kuvan laatu. Aineisto dokumentoitiin kirjallisesti, sekä Microsoft Excel -taulukkoon. Lisäksi vertailimme PCXMC -annoslaskentaohjelman avulla, kahden eri projektiosuunnan (AP vs. PA) vaikutusta säteilyherkkien elinten (rinnat, kilpirauhanen) ekvivalenttiannokseen.

Tulokset osoittavat, että muuttamalla vastasyntyneiden keuhkokuvausprotokollan kuvausarvoja, säteilyannosta pystyttäisiin pienentämään säilyttäen kuvan laatu lähes samantasoisena kuin Säteilyturvakeskuksen ohjeiden mukaisesti suoritetussa tutkimuksessa. Taulukuvailmaisin- ja kuvalevyjärjestelmän välillä oli eroavaisuuksia, ja taulukuvailmaisinta käytettäessä saatiin pienemmällä säteilyannoksella parempi kuvan laatu kuin kuvalevyllä.

Jatkotutkimushaasteena esitämme kuvan laadun tarkemman tarkastelun tutkimuksessamme esille tulleilla kuvausparametreilla.

The most common children’s x-ray examination in 2008 was chest x-ray of which 80 % were related to 0-1 -year-old children. Because of children’s sensitivity to radiation and longer life expectancy, the radiation exposure received during childhood has a greater risk of developing cancer than the corresponding exposure in adulthood. Child's likelihood of developing cancer increases with the amounts of radiation exposures. This is the reason why every necessary examination needs to be optimized and unnecessary examinations should not be made.

Our purpose in this thesis was to examine newborn’s radiation exposure optimization and image quality in chest x-ray examination by changing pre-selected imaging values and parameters. Our aim was to verify the previous knowledge of optimization and to create new opportunities to produce pictures with necessary quality and less radiation in newborn’s chest x-ray examination.

Our thesis has been made at x-ray training class in Oulu University of applied sciences’ school of health and social care. The study was made by Philips Digital Diagnost x-ray equipment’s flat panel detector and image plate systems. We used Radiation and Nuclear Safety Authority’s Atom Pediatric phantom as a patient. We observed the effects of selected variables (tube voltage, tube current, additional filtration) to a radiation exposure and image quality in AP -projection of chest x-ray. The dose area product (DAP) was used to observe radiation exposure while image quality control was defined according to the criteria. A reference for the study was radiation dose and image quality produced by the Radiation and Nuclear Safety Authority’s AP -projection. The data was documented in writing and with the help of Microsoft Excel table. In addition, we compared the effects of two different projection direction (AP versus PA) to equivalent doses of radiation-sensitive organs (breast, thyroid gland) by using the PCXMC dose calculation program.

The results show that by changing newborn’s chest x-ray protocol’s image values, it is possible to reduce radiation exposure while maintaining image quality in almost the same level as the image quality of Radiation and Nuclear Safety Authority’s AP -projection protocol. There were differences between the flat panel detector and image plate system. It was possible to produce less radiation exposure and a little better image quality by using the flat panel detector instead of the image plate system.

As a challenge for future research we present an idea of studying the image quality more precisely with our study’s image values and parameters.