Performance of an Automatic Dose Control System for CT: Patient Studies

Abstract

Purpose: To study the effect of an automatic dose control (ADC) system with adequate noise characteristic on the individual perception of image noise and diagnostic acceptance compared to objectively measured image noise and the dose reductions achieved in a representative group of patients.

Materials and Methods: In a retrospective study two matched cohorts of 20 patients each were identified: a manual cohort with exposure settings according to body size (small – regular – large) and an ADC cohort with exposure settings calculated by the ADC system (DoseRight 2.0™, Philips Healthcare). For each patient, 12 images from 6 defined anatomic levels from contrast-enhanced scans of chest and abdomen/pelvis were analyzed by 4 independent readers concerning image noise and diagnostic acceptance on a five-point Likert scale and evaluated for objectively measured image noise. Radiation exposure was calculated from recorded exposure data.

Results: Use of the ADC system reduced the average effective dose for patients by 36 % in chest scans (3.2 vs. 4.9 mSv) and by 17 % in abdomen/pelvis scans (7.6 vs. 8.3 mSv). Average objective noise was slightly lower in the manual cohort (11.1 vs. 12.8 HU), correlating with a slightly better rating in subjective noise score (4.4 vs. 4.2). However, diagnostic acceptance was rated almost equal in both cohorts with excellent image quality (4.6 vs. 4.5).

Conclusion: Use of an ADC system with adequate noise characteristic leads to significant reductions in radiation exposure for patients while maintaining excellent image quality.

Zusammenfassung

Ziel: Evaluation eines automatischen Dosisregelungs-Systems (ADC) mit adäquater Rauschcharakteristik bezüglich des individuellen Eindrucks zum Bildrauschen und zur diagnostischen Akzeptanz im Vergleich zu objektiv gemessenem Bildrauschen und der in einer repräsentativen Patientengruppe erreichbaren Dosisreduktion.

Material und Methoden: In einer retrospektiven Studie wurden 2 vergleichbare Kohorten mit je 20 Patienten identifiziert: eine manuelle Kohorte mit Wahl der Aufnahmeparameter entsprechend der Körperabmessungen (schlank – normal – kräftig) und eine ADC-Kohorte mit Parameterwahl durch das ADC-System (DoseRight 2.0™, Philips Healthcare). Für jeden Patienten wurden insgesamt 12 Bilder von 6 definierten anatomischen Höhen aus kontrastmittelgestützten CT-Untersuchungen von Thorax und Abdomen/Becken von 4 unabhängigen Auswertern bezüglich Bildrauschen und diagnostischer Akzeptanz mit einer 5-Punkte-Likert-Skala analysiert und auf objektiv gemessenes Bildrauschen untersucht. Die Strahlenexposition wurde für jeden Patienten aus den aufgezeichneten Expositionsdaten errechnet.

Ergebnisse: Die Nutzung des ADC-Systems reduzierte die durchschnittliche effektive Strahlendosis für die Patienten beim Thorax-CT um 36 % (3,2 vs. 4,9 mSv) und beim Abdomen/Becken-CT um 17 % (7,6 vs. 8,3 mSv). Das durchschnittliche objektive Bildrauschen war etwas geringer in der manuellen Kohorte (11,1 vs. 12,8 HU). Korrelierend dazu wurden diese Bilder auch subjektiv mit einer etwas besseren Note bewertet (4,4 vs. 4,2). Die diagnostische Akzeptanz wurde jedoch in beiden Kohorten nahezu gleich exzellent eingeschätzt (durchschnittliche Note 4,6 vs. 4,5).

Schlussfolgerung: Die Durchführung von CT-Untersuchungen mit einem ADC-System mit adäquater Rauschcharakteristik führt zu einer signifikanten Reduktion der Strahlenexposition für die Patienten. Dabei wird weiterhin eine exzellente Bildqualität erreicht.

Key words

abdomen - thorax - CT - physics - radiation safety

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