Neue Röntgenkalibrierungsmethode verbessert die Genauigkeit und Interoperabilität von CT-Scannern

National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, Maryland

Ein neuer Messansatz könnte zu einer besseren Möglichkeit zur Kalibrierung von Computertomographie-Scannern (CT) führen und möglicherweise die Patientenbehandlung durch eine verbesserte Kommunikation zwischen Ärzten rationalisieren.

Der Ansatz schlägt vor, wie die von der CT erzeugten Röntgenstrahlen so gemessen werden können, dass Scans verschiedener Geräte sinnvoll miteinander verglichen werden können. Es bietet auch einen Weg zur Schaffung der ersten CT-Messstandards, die mit dem Internationalen Einheitensystem (SI) verbunden sind, indem eine präzisere Definition der in der CT verwendeten Einheiten erstellt wird – etwas, das auf diesem Gebiet bisher gefehlt hat.

Die Fähigkeit eines Objekts, Röntgenstrahlen zu blockieren – seine Radiodichte – wird in Hounsfield-Einheiten (HUs) gemessen. Die Kalibrierung eines CT-Geräts – etwas, das jede radiologische Einrichtung regelmäßig durchführen muss – umfasst das Scannen eines Objekts bekannter Radiodichte, das als Phantom bezeichnet wird, und die Prüfung, ob diese Messungen die richtige Anzahl an HUs ergeben.

Ein Problem besteht darin, dass die Röhre eines CT-Scanners – im Wesentlichen seine röntgenstrahlenerzeugende „Glühbirne“ – einen Strahl erzeugt, der die Röntgenversion von weißem Licht ist und voller Photonen mit unterschiedlichen Wellenlängen, die ihrer Energie entsprechen. (Wenn das menschliche Auge Röntgenstrahlen sehen könnte, könnte man den Strahl der Röhre durch ein Prisma laufen lassen und sehen, wie er in ein Farbspektrum aufbricht.) Da die Durchdringungskraft eines Photons von seiner Energie abhängt, muss die Gesamtwirkung des Strahls auf das Phantom gemittelt werden, was die Definition der Kalibrierung schwierig macht.

Erschwerend kommt hinzu, dass sich das Röntgenlicht der Röhre je nach Scanart ändern muss. Dichtere Körperteile benötigen durchdringendere Röntgenstrahlen, daher verfügt die Röhre über eine Art Farbschalter, mit dem der Bediener die Röhrenspannung an die jeweilige Aufgabe anpassen kann. Durch Anpassen der Spannung der Röhre wird das Spektrum des Strahls verändert, so dass er etwa zwischen einer „kalten weißen“ und einer „warm weißen“ Glühbirne liegt. Das variable Spektrum macht es schwieriger sicherzustellen, dass die Kalibrierung für alle Spannungen korrekt ist.

Wenn man die Kalibrierung eines bestimmten Scanners mit einem universellen Standard verknüpft, ist es problematisch, diese Komplikationen zu den Unterschieden zwischen verschiedenen CT-Geräteherstellern hinzuzufügen.

Eine bessere Kalibrierung könnte die Diagnose effizienter und kostengünstiger machen. Bessere Vergleiche zwischen Scannern könnten die Festlegung von Grenzwerten für Krankheiten ermöglichen, wie z. B. Emphyseme, die einen bestimmten Hounsfield-Score oder niedriger erreichen. Es kommt auch häufig vor, dass CT-Scans verdächtige Wucherungen aufdecken, die möglicherweise krebsartig sind, und ein Arzt ordnet häufig eine MRT als Folgeuntersuchung an. Dieses zweite Verfahren könnte entfallen.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Chad Boutin unter Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt. Sie müssen JavaScript aktivieren, damit Sie es sehen können.; 301-975-4261.