Скачать электронную версию статьи (в свободном доступе).

English Abstract

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОТОКОЛОВ КОМПЬЮТЕРНО-ТОМОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЛЯ НОВОРОЖДЕННЫХ ПАЦИЕНТОВ НА ПРИМЕРЕ ФАНТОМНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ С КОМПЬЮТЕРНЫМ ТОМОГРАФОМ INGENUITY 128, PHILIPS
П.С. Дружинина, Л.А. Чипига, И.Г. Шацкий, А.В. Водоватов, А.В. Поздняков, В.Г. Пузырев, А.И. Тащилкин, Д.А. Маликов, Н.Н. Потрахов, Ю.Н. Потрахов

Цель: Исследование влияния параметров протоколов КТ-сканирования на дозу облучения пациентов и качество изображения, с целью оптимизации протоколов сканирования для новорожденных пациентов (от 0 до 1 года) на компьютерном томографе Ingenuity 128, Philips.
Материал и методы: В работе был использован антропоморфный фантом новорожденного ребенка PH-50 Newborn Whole Body Phantom. Для сканирования были выбраны три протокола: органов грудной клетки (ОГК), органов брюшной полости (ОБП) и совмещенный ОГК+ОБП. В качестве дозовых величин использовались значения объемного компьютерно-томографического индекса дозы (CTDIvol) и произведения дозы на длину сканирования (DLP), для оценки качества КТ-изображения был выбран параметр шума. Шум определялся: в мягких тканях в зонах плечевого пояса и диафрагмы на изображениях с кернелем реконструкции В, а также в легочной ткани в зоне верхушек легких для изображений с кернелем реконструкции YC для протоколов ОГК и ОГК+ОБП; в мягких тканях (для кернеля реконструкции В) в зоне диафрагмы на изображениях протоколов сканирования ОБП.
Результаты: Анализ влияния разных значений напряжения и дозового индекса (англ. – Dose Right Index) (далее – DRI) на дозовые характеристики и качество изображения позволил определить оптимальные параметры протоколов КТ-сканирования: ОГК – 80 кВ при DRI=19, ОБП – 100 кВ при DRI=22, ОГК + ОБП – 100 кВ при DRI=22, которые обеспечивают эффективную дозу облучения новорожденных пациентов 1,4, 1,7 и 2,8 мЗв соответственно.
Заключение: Сканирование антропоморфного фантома новорожденного на разных параметрах протоколов сканирования ОГК, ОБП и ОГК + ОБП позволило оценить влияние напряжения и DRI на шум изображений и дозу облучения пациентов, а также выбрать оптимальные настройки протоколов для повышения качества диагностики.

Ключевые слова: компьютерная томография, новорожденные пациенты, качество изображения, дозы облучения, оптимизация

Реферат

OPTIMIZATION OF CT PROTOCOLS FOR NEWBORN PATIENTS BY INGENUITY 128, PHILIPS. A PHANTOM STUDY
P.S. Druzhinina, L.A. Chipiga, I.G. Shatskiy, A.V. Vodovatov, A.V. Pozdnyakov, V.G. Puzyrev, A.I. Tashchilkin, D.A. Malikov, N.N. Potrakhov, Yu.N. Potrakhov

Purpose: To evaluate the impact of CT scan protocol parameters on patient dose and image quality for optimization of protocols for newborn patients.
Materials and methods: Three anatomical areas (chest, abdomen and combined chest + abdomen area) of a newborn PH-50 Newborn Whole-Body Phantom (Kyoto Kagaku Co, LTD, Japan) were scanned on Ingenuity 128 CT scanner (Philips) using different scan parameters. The values of weighted CT dose index (CTDIvol) and dose length product (DLP) were used as dose characteristics and the noise of CT image was chosen to estimate the image quality. The noise was determined in the soft tissues in the areas of shoulder girdle and diaphragm in images with the reconstruction kernel B, as well as in lung tissue of lung apices for images with the reconstruction kernel YC for chest and chest + abdomen; and in soft tissues (for reconstruction kernel B) in the area of the diaphragm for abdomen.
Results: The analysis of the impact of tube voltage and dose right index (DRI) on dose characteristics and image quality made it possible to determine the optimal parameters of CT protocols for selected CT department: chest - 80 kV at DRI - 19, abdomen - 100 kV at DRI - 22, chest + abdomen – 120 kV at DRI – 22. These protocol parameters provide an effective dose of newborn patients – 1.4, 1.7 and 2,8 mSv for chest, abdomen and chest + abdomen scans, respectively.
Conclusion: The impact of different scan parameters (tube voltage and DRI) of chest, abdomen and chest + abdomen protocols on patient dose and image noise was evaluated. The study allowed setting optimized protocol parameters to improve the image quality.

Key words: computed tomography, newborn patients, image quality, effective dose, optimization

DOI: 10.52775/1810-200X-2022-96-4-43-55