Massnahmen zur Reduktion der Strahlendosis bei Cone Beam-Computertomografie

Zielsetzung Reduktion der Strahlendosis während einer 3D-Akquisition mittels Cone Beam-Computertomografie (CBCT) durch Optimierung der Trajektorien des C-Arms für interventionelle Anwendungen und unter Einbeziehung von Bildinformationen aus vorheriger Bildgebung.

Material und Methoden Für alle Experimente wurde eine Philips Allura FD20 Xper CBCT-Arm Anlage verwendet. Ein patienter-spezifisches Modell, basierend auf Bilddaten eines präoperativen CTs, wurde zur Simulation von Trajektorien verwendet. Um die Strahlungsdosis während einer CBCT 3D-Akquisition zu minimieren wurde die Anzahl und räumliche Orientierung der Einzelprojektionen minimiert. Um gleichzeitig eine ausreichende Bildqualität des rekonstruierten Bildes einer virtuellen Zielläsion beizubehalten wurde ein Optimierungsschema der dazu erforderlichen Trajektorien entwickelt.

Ergebnisse Mittels Kopfphantom ermittelte Daten zeigen, dass eine optimierte Trajektorie mit nur 25% der Projektionen einer konventionellen CBCT eine vergleichbare Bildqualität erzielen kann. Die relative Abweichung des Merkmal-Ähnlichkeitsindex eines mittels optimierter Trajektorie rekonstruierten Bildes betrug im Vergleich zum Referenzbild mit konventioneller CBCT-Trajektorie lediglich 7,5%. Der CTDI der CBCT einer optimierten Trajektorie war sechsmal niedriger als jener der Standard-Trajektorie.

Schlußfolgerungen Bei optimierten Bildgebungs-Trajektorien reicht eine minimale Anzahl von Projektionen aus, um dennoch Zielläsionen mit vergleichbarer Bildqualität exakt zu lokalisieren. Damit lässt sich die Strahlendosis während einer CBCT-gezielten Interventionen deutlich reduzieren.