Tekoälypohjaiset ratkaisut tietokonetomografian annosoptimoinnissa

Abstract

Potilaiden saamat sädeannokset tietokonetomografiatutkimuksissa vastaavat jopa puolesta lääketieteellisessä kuvantamisessa käytetystä säteilyn määrästä. Tutkimusmäärien kasvaessa on kiinnitetty yhä enemmän huomiota erityisesti sädeherkkien elinten saamiin sädeannoksiin. Tekniikan kehittyminen on mahdollistanut erilaisten optimointikeinojen lisäämisen TT-laitteille sädeannoksen pienentämiseksi. Eri optimointikeinojen optimaalinen toiminta vaatii, että potilas on aseteltu juuri oikeaan kohtaan tutkimuspöydällä tutkimusta varten. Myös potilaan asettelua varten on kehitetty uusia tekniikoita tarkemman asettelun saavuttamiseksi.

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia tekoälypohjaisia optimointikeinoja tietokonetomografiatutkimuksissa ja niiden vaikutusta sädeannokseen. Tutkimuskysymykset olivat; 1) Kuinka paljon ja miksi sädeannokset ovat pienentyneet aikuisilla tehdyissä TT-tutkimuksissa, kun käytetään potilasasettelukameroita? ja 2) Kuinka paljon ja miksi sädeannokset ovat pienentyneet aikuisilla ja fantomilla tehdyissä pään alueen TT-tutkimuksissa, kun käytetään elinkohtaista annosmodulaatiota?

Menetelmänä käytettiin scoping-katsausta ja aineistoa etsittiin tutkimuskysymykseen 1 tietokannoista, Cinahl, Pubmed ja Proquest. Neljä julkaisua täytti sisäänotto- ja poissulkukriteerit sekä laadunarvioinnin, joista yksi julkaisu saatiin manuaalisella haulla. Tutkimuskysymykseen 2 aineistoa etsittiin tietokannoista Cinahl, Proquest ja ScienceDirect, joista kuusi julkaisua täytti sisäänotto- ja poissulkukriteerit sekä laadunarvioinnin. Näistä neljä julkaisua valittiin mukaan manuaalisella haulla.

Tulokset osoittivat elinkohtaisen annosmodulaation olevan tehokas optimointikeino sädeherkkien elinten sädeannoksen pienentämiseksi. Tutkimukset osoittivat myös, että potilas on aseteltava oikein tutkimusta varten optimaalisen sädeannoksen ja kuvanlaadun saavuttamiseksi. Potilasasettelukamerat osoittautuivat kaikissa tutkimuksissa mahdollistavan potilaan tarkemman asettelun tutkimukseen ja näin ollen sädeannoksen paremman optimoinnin.

Optimointikeinot pystyvät pienentämään sädeannoksia huomattavasti TT-tutkimuksissa, jos potilas on aseteltu oikein tutkimusta varten. Annossäästöön pyrkivät menetelmät voivat kuitenkin väärästä asettelusta tai keskityksestä johtuen kasvattaa potilaan sädeannosta ja heikentää kuvanlaatua. Potilasasettelukameroiden avulla pystytään tarkempaan potilaan asetteluun ja optimaalisempaan säteilyn käyttöön. Viime kädessä hoitaja aina varmistaa, että potilaan asettelu on oikein tutkimusta varten.