Annossuunnittelukuvantamisen optimointi : Pitch-arvon ja kollimaatioleveyden muutosten vaikutus kuvanlaatuun ja säteilyannokseen eturauhassyövän annossuunnittelutietokonetomografiakuvantamisessa
Pöyhönen, Erkki (2020)
Pöyhönen, Erkki
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024060721992
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024060721992
Tiivistelmä
Suomen syöpärekisterin julkaiseman raportin mukaan eturauhassyöpä on miesten yleisin syöpä suomessa. Paikallisesti edenneen eturauhassyövän hoito on potilas- ja tautikohtaista. Yksi eturauhassyövän hoitokeinoista on ulkoinen sädehoito, jossa ionisoivan säteilyn avulla tuhotaan syöpäsolukkoa. Sädehoidettava kohde määritetään kuvaamalla ja usein tässä toimenpiteessä käytetään tietokonetomografialaitetta, joka antaa informaatiota hoitokohteesta ja mahdollistaa kohteen kolmiulotteisen tarkastelun.
Vuonna 2014 säteilyturvakeskus selvitti sädehoidon TT-annossuunnittelukuvausten annostasoja Suomessa. Tutkimuksen mukaan säteilyannostasoissa oli suuria vaihteluita sairaaloiden välillä ja annostasot olivat selkeästi korkeammat kuin mitä diagnostisessa TT-kuvantamisessa. Tutkimuksen perusteella on todettu, että sädehoidon TT-simuloinnin annostasoissa ja kuvausarvoissa on tarvetta optimointiin.
Opinnäytetyön tarkoituksena oli kuvailla pitch-arvon ja kollimaatioleveyden muutosten vaikutusta kuvanlaatuun ja säteilyannokseen eturauhassyövän sädehoidon TT-annossuunnittelun kuvantamisessa. Opinnäytetyön tavoitteena oli tuottaa näyttöön perustuvaa materiaalia, jota voidaan käyttää hyödyksi optimoitaessa eturauhassyövän TT-annossuunnittelun kuvausta.
Tutkimus toteutettiin Oulun yliopistollisen sairaalan sädehoidon yksikön TT-laitteella ja tutkimuksessa kuvattiin ihmisen kehoa mallintavaa kuvausfantomia. Tutkimuksessa säteilyannosta mitattiin TT-laitteen ilmoittamien CTDI– ja DLP-arvojen avulla. Kuvanlaatua tutkimuksessa arvioitiin numeraalisesti laskemalla kuvasta kontrasti-kohinasuhteen (CNR) ja kohinan lukumääräinen arvo. Tutkimustulosten perusteella matala pitch-arvo ja pieni kollimaatioleveys nostivat säteilyannosta ja paransivat laskennallista kontrasti-kohinasuhdetta (CNR). Verrattaessa pitch-arvoja standard ja fast voidaan havaita, että näiden kahden parametrin säteilyannoksissa ei ole paljoa eroa, mutta standard-arvon CNR-arvo on hieman korkeampi. Suomessa on uuden säteilylain myötä otettu käyttöön CTKI ja KLP-arvot TT-tutkimusten säteilyannossuureiksi, mutta opinnäytetyössäni käytettiin TT-laitteen jälkinäytön ilmoittamia CTDI ja DLP-arvoja.
Tutkimuksen säteilyannoksia ja kuvanlaatua tutkittiin kvantitatiivisesti. Jatkotutkimushaasteena kuvanlaatua voitaisiin tutkia sädehoidon suunnitelman tekijän arvioimana tai arvioimalla pitch-arvoa ja kollimaatioleveyttä eri kokoisilla potilailla. According to The Finnish Cancer Registry, the prostate cancer is the most diagnosed type of cancer among men in Finland. Locally spread prostate cancer’s treatment are patient -and disease-specific. One way to treat the prostate cancer is external beam radiation therapy. The target of the external beam radiation therapy is defined by imaging and computed tomography (CT) is used during this process. In year 2014 Radiation and Nuclear Safety Authority in Finland (STUK) did research in treatment-planning radiation doses. According to the research CT treatment-planning radiation doses were high and therefore optimization was needed.
The purpose of this thesis was to research effects of changing different pitch values and collimation widths in prostate cancer’s treatment-planning CT and evaluate the differences in image quality and radiation dose. The aim of this research was to produce material that can be used in optimization of prostate cancer’s treatment-planning CT protocol.
The measurements of this research were done in treatment-planning CT of Oulu University hospital’s radiation therapy department. The research was done by imaging phantom which models the human body. The image quality was measured by assessing noise and contrast-to-noise ratio (CNR). Radiation dose was measured with CTDI and DLP -values, although according to the new Finnish radiation law CT radiation doses should be measured with CTKI and KLP -values.
According to the research it was noted that low pitch value and small collimation width increases radiation dose and CNR. Comparing standard and fast pitch values it was noted that there were no significant differences between radiation doses of these two parameters. The image quality of standard pitch value was slightly better compared to the fast pitch value.
The image quality in this thesis was measured with using quantitative method. In further research the image quality should be measured subjectively by the person who does the treatment plan. Also, this research could be continued by assessing changes of pitch and collimation width in treatment-planning CT by changing the size of the patient.
Vuonna 2014 säteilyturvakeskus selvitti sädehoidon TT-annossuunnittelukuvausten annostasoja Suomessa. Tutkimuksen mukaan säteilyannostasoissa oli suuria vaihteluita sairaaloiden välillä ja annostasot olivat selkeästi korkeammat kuin mitä diagnostisessa TT-kuvantamisessa. Tutkimuksen perusteella on todettu, että sädehoidon TT-simuloinnin annostasoissa ja kuvausarvoissa on tarvetta optimointiin.
Opinnäytetyön tarkoituksena oli kuvailla pitch-arvon ja kollimaatioleveyden muutosten vaikutusta kuvanlaatuun ja säteilyannokseen eturauhassyövän sädehoidon TT-annossuunnittelun kuvantamisessa. Opinnäytetyön tavoitteena oli tuottaa näyttöön perustuvaa materiaalia, jota voidaan käyttää hyödyksi optimoitaessa eturauhassyövän TT-annossuunnittelun kuvausta.
Tutkimus toteutettiin Oulun yliopistollisen sairaalan sädehoidon yksikön TT-laitteella ja tutkimuksessa kuvattiin ihmisen kehoa mallintavaa kuvausfantomia. Tutkimuksessa säteilyannosta mitattiin TT-laitteen ilmoittamien CTDI– ja DLP-arvojen avulla. Kuvanlaatua tutkimuksessa arvioitiin numeraalisesti laskemalla kuvasta kontrasti-kohinasuhteen (CNR) ja kohinan lukumääräinen arvo. Tutkimustulosten perusteella matala pitch-arvo ja pieni kollimaatioleveys nostivat säteilyannosta ja paransivat laskennallista kontrasti-kohinasuhdetta (CNR). Verrattaessa pitch-arvoja standard ja fast voidaan havaita, että näiden kahden parametrin säteilyannoksissa ei ole paljoa eroa, mutta standard-arvon CNR-arvo on hieman korkeampi. Suomessa on uuden säteilylain myötä otettu käyttöön CTKI ja KLP-arvot TT-tutkimusten säteilyannossuureiksi, mutta opinnäytetyössäni käytettiin TT-laitteen jälkinäytön ilmoittamia CTDI ja DLP-arvoja.
Tutkimuksen säteilyannoksia ja kuvanlaatua tutkittiin kvantitatiivisesti. Jatkotutkimushaasteena kuvanlaatua voitaisiin tutkia sädehoidon suunnitelman tekijän arvioimana tai arvioimalla pitch-arvoa ja kollimaatioleveyttä eri kokoisilla potilailla.
The purpose of this thesis was to research effects of changing different pitch values and collimation widths in prostate cancer’s treatment-planning CT and evaluate the differences in image quality and radiation dose. The aim of this research was to produce material that can be used in optimization of prostate cancer’s treatment-planning CT protocol.
The measurements of this research were done in treatment-planning CT of Oulu University hospital’s radiation therapy department. The research was done by imaging phantom which models the human body. The image quality was measured by assessing noise and contrast-to-noise ratio (CNR). Radiation dose was measured with CTDI and DLP -values, although according to the new Finnish radiation law CT radiation doses should be measured with CTKI and KLP -values.
According to the research it was noted that low pitch value and small collimation width increases radiation dose and CNR. Comparing standard and fast pitch values it was noted that there were no significant differences between radiation doses of these two parameters. The image quality of standard pitch value was slightly better compared to the fast pitch value.
The image quality in this thesis was measured with using quantitative method. In further research the image quality should be measured subjectively by the person who does the treatment plan. Also, this research could be continued by assessing changes of pitch and collimation width in treatment-planning CT by changing the size of the patient.