Radiological imaging of neonates: radiation dose and image quality

Abstract

Neonates, and especially premature (with gestational age as low as 24 weeks and birth weight as low as 600 g) are predisposed to a variety of minor to life-threatening health complications, and often require special care during the first days of their life in the Special Baby Care Unit (SBCU). One of the primary methods of monitoring neonates in the neonatal unit is through radiography. During hospitalisation in the SCBU premature neonates may undergo a significant number of radiographic procedures to assist mainly in the diagnosis and management of lung diseases, such as respiratory distress syndrome and meconium aspiration syndrome, which represent one of the major clinical concerns in the neonatal care. Additionally, repeated radiographs are required to confirm correct positioning of the multiple tubes and lines (e.g. umbilical catheters, long-lines, endotracheal tubes) that are placed during the course of their management. Additionally, neonates may undergo a variety of other radiological investigations during the management of their condition. Although neonatal Computed tomography (CT) e.g. for assessment of congenital heart abnormalities or head trauma, is relatively infrequent compared to radiography, in view of the high organ doses involved with this modality, it is important for radiologists and operators to be able to easily estimate doses and cancer risks, and optimise protocols depending on patients size. Radiation damage is more extensive on dividing cells, thus exposure during childhood increases the risk of suffering the detrimental effects of ionizing radiation. Also, as a consequence of longer life expectancy, compared to adults, there is a greater period for the potential delayed effects of radiation to be expressed. Furthermore, the small sizes of the newborn bring critical organs frequently within or close to the primary beam resulting in a relatively higher overall exposure per examination than may be the case with adults. Therefore, it is emphasized that providing an image which is adequate for the clinical imaging task with the minimum radiation dose, whilst considering the best outcome of their treatment, is of particular importance to the neonate. Handling of the neonate inside the incubator should be minimized, since lifting or moving the infant to position the cassette, can lead to hypoxia, bradycardia, cerebral haemorrhage and could cause accidental dislodgment of tubes and lines. Modern incubators incorporate an imaging tray under the bed to facilitate placement of the radiographic cassette 10 with minimum disturbance to the infant and the conditions inside the incubator. The current study was divided in three parts. Part 1 The first objective of the study was to perform a survey on the doses encountered during chest radiography in the Special Care Baby Unit at the University Hospital of Patras in Greece. In our sample (378 chest and chest–abdomen radiographs) the majority of neonates were preterm and the mean number of radiographs was 3,6 per neonate (maximum 26). Entrance Surface Doses (ESDs) were estimated, Dose-Area Product (DAP) values were measured and the quality of radiographic image was evaluated for clinical film-screen neonatal images. The ESD values obtained are lower than, or comparable to, the values obtained in studies in other European countries and the majority showed good compliance with the recommended diagnostic reference levels proposed by the National radiological protection board and the European Commission (50 μGy and 80mGy respectively). A relatively wide variation in ESD (16-77 μGy, mean 38.2mGy) and DAP (1.2-15 mGy·cm2 , mean 7.2 mGy·cm 2 ) values is observed even for neonates of the same weight (3,5- fold in group 4). Image quality evaluation demonstrated that high tube voltage techniques, related to low ESD values, the image quality is adequate to answer the diagnostic question, thus adhering to the driving philosophy of the ALARA principle. An optimized standardized radiographic protocol is suggested depending on birth-weight for film screen radiography. Part 2 Since computed radiography is now the most used digital imaging modality in many centers, the study was further developed to compare techniques and exposure factors applied in SBCU of the Royal Victoria Infirmary hospital in Newcastle Upon Tyne, in the UK. The range of ESD values in the UK smaller that that found in the Greek hospital. All doses are below the Diagnostic Reference level. Comparing the two departments, a common overlap in the low range of doses is observed for high tube voltage techniques. That is in agreement with the optimised protocol proposed in Part 1 of this work. Additionally, the exposure index for most of the neonatal radiographs were in the range 1.8-2.1, as recommended from the Agfa manufacturer. With the use of an anthropomorphic neonatal phantom and thermoluminescent dosimeters (TLDs), our results demonstrated that the organs receiving the highest doses during neonatal chest AP radiography are the breast, liver lung and thyroid (when in the primary 11 beam) which are also amongst the most radiosensitive organs. Organ dose coefficients were deduced for lung and breast with respect to entrance kerma free-in air and entrance surface dose. Those are comparable to coefficients deduced in national reports and other studies. The phantom was irradiated with various techniques (58-64 kVp, 0.64-3.2 mAs) in order to compare image quality for the two radiographic methods, i.e. with the cassette ‘on the bed’ and ‘in the tray’. The Signal to noise ration (SNR) was measured for 10 regions of interest (ROIs) representing anatomical features such as lung, retrocardiac lung, rib on lung, retrocardiac rib on lung, tissue, rib on tissue, spine and was plotted in graphs for each kVp and for the corresponding mAs values used clinically. The contrast to noise ratio (CNR), was measured between the lung and the lung behind the heart, rib on the lung and lung, as well as between lung and tissue. In order to achieve the same dose to the detector when switching from “on the bed” to “in the tray” method a necessary increase in the mAs is required of approximately 40%, when using the same tube voltage. The reduction in the SNR values is more prominent for low xray beams, ranging from 45% on average for the low tube voltages to 27% for the higher tube voltages. An increase of 55% in mAs is required to maintain the SNR. The decrease in the contrast to noise ratio (CNR) between lung and lung behind the heart, rid and rib behind the heart, and lung and tissue caused by the use of the tray was 40-46% for low and 20-25% for higher tube voltages. The figure of merit, CNR2 /ESD was calculated and it was concluded that the higher tube voltages are preferable for imaging neonates with the cassette positioned in the incubator imaging x-ray tray. Reducing neonatal handling may ultimately improve outcome and speed up therapy and recovery, therefore structure and composition of materials of incubators should be improved e.g. thinner transparent bed, made from low attenuation materials or a grid of carbon fibre material can be tested. Part 3 Part three is presenting a dosimetric methodology for neonatal CT, updated based on the new tissue radiosensitivity factors, published in the new report from the International Commission on Radiological Protection 2007. That impact of the new factors on the effective dose and the dose conversion coefficients in neonatal and paediatric CT . In order to obtain size dependant coefficients, it was extended to paediatric CT scans, including the ages of 1, 5 and 10 years old. Despite the relatively low frequency of CT examinations in neonates compared to radiography, since CT is related to high organ doses, optimized protocols adjusted to clinical 12 task and patient size should be implemented for neonates. Neonates represent the most radiosensitive group of patients. Additionally, in view of their longer life expectancy, and possible repeated radiological examinations, knowledge of organ and effective dose is vital for the estimation of cancer risks. The dosimetric methodology presented in this study, utilizing anthropomorphic neonatal phantom, was updated based on the new set of tissue weighting factors suggested by the ICRP 2007. The tissue weighting factor for breast increased from 0.05 to 0.12 and the factor for gonads has decreased from 0.20 to 0.08. Also liver, bladder, esophagus and thyroid have changed from 0.05 to 0.04. The effect of these changes in the calculation of E through the EDLP coefficients is investigated in this work. Effective dose is a parameter related to the relative biologic risk and is not a physical parameter that can be measured. Four non-overlapping anatomical areas were scanned, namely, head, chest, abdomen and pelvis. Organ doses were measured utilising TLDs and effective dose was calculated for each scan. This work was primarily focused on neonatal CT, however, in order to obtain size dependant conversion coefficients it was extended to paediatric CT scans, including the ages of 1, 5 and 10 years old. A standard protocol was used for all patient sizes and anatomical areas. Effective dose conversion coefficients, normalised to dose-length product, were derived for neonates and children as a function of patient size for four anatomical areas (head, chest, abdomen, pelvis). The highest coefficient was found to be for the abdomen. The coefficients for chest, abdomen and pelvis were approximately 2-3,5 times higher than those for head, similarly to those published previously. The changes in the dose coefficients range from an increase of up to 25 % for chest CT scans to a decrease of 30–40 % for scans of the pelvis. No significant changes were observed for scans of the head and abdomen. The results of this study were validated by irradiating the neonatal phantom on a clinical ‘chest neonatal protocol’ (base of the neck to end of the liver). The predicted effective doses, using the deduced coefficients, were within 20% of the measured values. The results suggest that even for scanners of different manufacturers and maximum slice widths, the coefficients can be used to predict E however, the current results are only indicative of the influence of the new ICRP103 weighting factors on the paediatric EDLP coefficients, and further investigation is necessary, including the effect of varying tube voltages. 13 The neonatal phantom was additionally irradiated on two other different scanners (Toshiba and the Siemens) on the default clinical chest neonatal protocol in a paediatric hospital. It was observed that the main difference between the two protocols on the scanner was the tube voltage. For the neonatal protocol in the Toshiba scanner, the default tube voltage was set to 80kVp, whereas on the Siemens it was 120kVp, as used for adults. The scan parameters were used to calculate the E from the IMPACT software program. The values produced through the IMPACT dose calculator, for those clinical protocols, compared good with those estimated by application of the deduced dose coefficients in this work, and verified our results. Also, actual patient data were collected during the survey in various hospitals. The predicted values using the coefficients produced dose values which were within the range of the dose values given by the IMPACT dose calculator. That signifies that the use of the deduced size dependant EDLP conversion coefficients for paediatric patients is a quick and straightforward method for estimating E. Accurate dosimetry is crucial for children and neonates due to the greater susceptibility of radiation effects in younger ages. That can assist in the optimisation of protocols for children. Patient doses in paediatric CT vary considerably as a function of patient age and weight and are highly dependent on the optimisation procedures and the type of the CT scanner. It was observed that data for neonatal scans are scarce due to the low frequency of the examinations. Only half of the 15 hospitals included in the survey have responded to the survey as the majority has not set protocols particularly for neonates. Only those departments dedicated to paediatric imaging applied low tube voltage techniques (80kVp or 90kVp) versus 120kVp used for adults, and less than half used tube current modulation. Finally, organ doses for radiosensitive organs (breast, lung, stomach and liver) were normalized to the CT dose index. The organ doses can be estimated to within 20%. The dose coefficients presented in this study provide a practical and effective way for radiologists/radiographers to estimate effective dose in routine clinical practice. This can contribute in the optimisation of scan parameters and assist in the calculation of radiation cancer risks for infants and paediatric patients of any size. The method and the results of this study can assist radiologists and CT users understand the radiation dose estimates and the risks associated with this modality. Awareness of the risks can reinforce the justification criteria

Τα νεογνά, και ιδιαίτερα τα πρόωρα (διάρκεια κύησης έως και 24 εβδομάδες και βάρος γέννησης έως και 600 g) αμέσως μετά την γέννηση τους διανύουν μια περίοδο υψηλού κινδύνου και συχνά έχουν να αντιμετωπίσουν μια ποικιλία από σοβαρές έως και απειλητικές για τη ζωή επιπλοκές στην υγεία τους, που συχνά απαιτούν ειδική φροντίδα κατά τη διάρκεια των πρώτων ημερών στην Μονάδα Εντατικής Θεραπείας Νεογνών. Τόσο η καθυστερημένη ενδομήτρια ανάπτυξη, όσο και ο πρόωρος τοκετός αποτελούν σημαντικές αιτίες για την εμφάνιση αναπνευστικών ή καρδιαγγειακών προβλημάτων. Το ποσοστό επιβίωσης αυτών των νεογνών, ωστόσο, έχει αυξηθεί δραματικά κατά τις τελευταίες δύο δεκαετίες, που βασίζεται τόσο στην άµεση διάγνωση όσο και στην έγκαιρη και αποτελεσματική θεραπεία. Η ακτινογράφηση νεογνών είναι ένα απολύτως αναγκαίο και ισχυρό «εργαλείο» που συμβάλλει σηµαντικά όχι µόνο στην έγκαιρη αρχική διάγνωση και εκτίµηση της ασθένειας (π.χ αναπνευστική δυσχέρεια, εισρόφηση µηκωνίου, βρογχοπνευµονική δυσπλασία, πνευµοθώρακας, νεκρωτική εντεροκολίτιδα κτλ) αλλά και στην τοποθέτηση και επιβεβαίωση της σωστής θέσης των διαδερµικών ενδοφλέβιων κεντρικών γραµµών, οµφαλικών καθετήρων και ενδοτραχειακών σωλήνων που απαιτούνται κατά την αντιµετώπιση των συµπτωµάτων αυτών καθώς και κατά την παρακολούθηση της θεραπείας. Συνεπώς, ανάλογα µε τα κλινικά συμπτώματα που παρουσιάζουν, τα πρόωρα νεογνά υποβάλλονται σε ένα αρκετά σηµαντικό αριθµό ακτινογραφικών εξετάσεων θώρακος και κοιλίας (έως και > 60 ακτινογραφίες) κατά τις πρώτες µέρες ζωής. Επιπλέον, τα νεογνά πιθανόν να υποβληθούν σε μια ποικιλία από άλλες ακτινολογικές τεχνικές κατά τη διαχείριση της κατάστασής τους. Αν και η αξονική τομογραφία σε νεογνά (computed tomography- CT) π.χ. για την εκτίμηση των συγγενών ανωμαλιών της καρδιάς ή τραύμα στο κεφάλι, είναι σχετικά σπάνια σε σύγκριση με την ακτινογράφηση, ενόψει των υψηλών δόσεων που συνδέονται με την τεχνική αυτή, είναι σημαντικό για τους ακτινολόγους και τους τεχνολόγους να είναι σε θέση να εκτιμήσουν την δόση και τα στοχαστικά αποτελέσματα, όπως την πιθανότητα εμφάνισης καρκίνου η λευχαιμίας, εξαιτίας της ακτινοβολίας. Κατά τη διάρκεια εξετάσεων CT, η ενέργεια εναποτίθεται στα διάφορα όργανα με ένα περίπλοκο τρόπο, ανάλογα με την ακτινοβολούμενη ανατομική περιοχή και τις διαστάσεις του σώματος του ασθενή. Η εκτίμηση του κινδύνου καρκίνου απαιτεί γνώση των εν λόγω δόσεων στα όργανα. Ως εκ τούτου, κρίθηκε απαραίτητο να διερευνηθεί και να επαναπροσδιοριστεί μια μεθοδολογία δοσιμέτρησης, με σκοπό να συμβάλλει στη βελτιστοποίηση των ακτινολογικών τεχνικών στις αξονικές εξετάσεις νεογνών. Η ακτινοευαισθησία κάθε ιστού είναι ευθέως ανάλογη του ρυθµού εξάπλωσης και πολλαπλασιασµού των κυττάρων. Τα νεογνά είναι έως και δέκα φορές πιο ευαίσθητα σε σχέση µε τους ενήλικες στις χρωµοσωµατικές καταστροφικές συνέπειες της ακτινοβολίας, εξ’ αιτίας της υψηλής µιτωτικής δραστηριότητας των κυττάρων τους. Επιπλέον, κρίσιµα και ακτινοευαίσθητα όργανα, όπως ο µαστός, ο θυρεοειδής αδένας, οι γονάδες και ένα µεγάλο τµήµα του αιµοπαραγωγικού µυελού των οστών βρίσκονται κοντά ή εντός της πρωτογενούς δέσµης και ακτινοβολούνται απ’ ευθείας. Επίσης, λόγω του µεγαλύτερου προσδόκιµου ζωής των νεογνών σε σχέση µε οποιαδήποτε άλλη οµάδα ασθενών, υπάρχει μεγαλύτερη περίοδος της πιθανής εµφάνισης κακοήθειας εξ’ αιτίας της ακτινοβολίας. Ένα άλλο στοιχείο σχετικό με την συχνή απεικόνιση των νεογνών, κατά την παραμονή τους στην μονάδα, είναι ότι ο χειρισμός και η αλληλεπίδραση με το νεογνό θα πρέπει να ελαχιστοποιούνται. Τα πρόωρα νεογνά δέχονται ιατρική φροντίδα σε θερμοκοιτίδες, οι οποίες είναι σχεδιασμένες για να παρέχουν το βέλτιστο ελεγχόμενο 2 μικροπεριβάλλον, ιδανικό για το μωρό, όπου οι ζωτικές λειτουργίες του μπορούν να παρακολουθούνται προσεκτικά συνεχώς. Κατά την ακτινογράφηση, στην τρέχουσα κλινική πρακτική, η κασέτα τοποθετείται κυρίως πάνω στο κρεβάτι, ακριβώς πίσω από το νεογνό. Ωστόσο, η ανάγκη για μετακίνηση και ανύψωση του νεογνού μπορεί να οδηγήσει σε υποθερμία, υποξία, βραδυκαρδία, εγκεφαλική αιμορραγία, καθώς και μεταφορά μολύνσεων και τυχαία εκτόπιση των κεντρικών γραμμών και καθετήρων. Οι σύγχρονες θερμοκοιτίδες είναι εφοδιασμένες με ένα μια υποδοχή/συρόμενο δίσκο απεικόνισης (imaging tray) κάτω από το κρεβάτι που διευκολύνει την τοποθέτηση της ακτινολογικής κασέτας με σκοπό την ελάχιστη ενόχληση του μωρού και μεταβολή των συνθηκών μέσα στην θερμοκοιτίδα. Για ακτινογραφίες που λαμβάνονται χρησιμοποιώντας το συρόμενο δίσκο απεικόνισης, λόγω της εξασθένησης που προκαλείται από το κρεβάτι, το στρώμα και τα άλλα υλικά που παρεμβαίνουν στην δέσμη, πιθανόν να απαιτείται αύξηση των παραμέτρων έκθεσης, με αποτέλεσμα το νεογνό να εκτεθεί σε υψηλότερη δόση. Το κρεβάτι συνήθως δεν είναι κατασκευασμένο από υλικά χαμηλής απορρόφησης, αλλά από ένα απλό πλαστικό υλικό, έτσι ώστε υπάρχουν ισχυρά επιχειρήματα που να υποστηρίζουν ότι η τοποθέτηση της κασέτας πίσω από το νεογνό είναι πιο συνεπής με την αρχή της βελτιστοποίησης. Η παρούσα μελέτη αποτελείται από τρία βασικά μέρη. Ο πρώτος στόχος της μελέτης ήταν να πραγματοποιηθεί μια έρευνα σχετικά με τον καθορισμό της δόσεων που σχετίζονται με ακτινογραφικές εξετάσεις θώρακος στην Μονάδα Εντατικής Θεραπείας Νεογνών στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Πάτρας στην Ελλάδα, η σύγκριση των δόσεων αυτών με τα διεθνή διαγνωστικά επίπεδα αναφοράς και ανάπτυξη και η παρουσίαση ενός βελτιστοποιημένου ακτινογραφικού πρωτοκόλλου με χρήση ακτινολογικού φιλμ, ανάλογα με το σωματικό βάρος γέννησης του νεογνού, βασισμένη σε κλινικές εικόνες νεογνών. Δεδομένου ότι η ψηφιακή ακτινογράφηση είναι σήμερα η πλέον χρησιμοποιούμενη μορφή απεικόνισης σε πολλά κέντρα, η μελέτη αναπτύχθηκε περαιτέρω ώστε να συγκρίνει τις τεχνικές και τις παραμέτρους έκθεσης που εφαρμόζονται κλινικά στην μονάδα εντατικής θεραπείας νεογνών στο Royal Victoria Infirmary (RVI) στο Newcastle Upon Tyne, στο Ηνωμένο Βασίλειο. Επιπλέον, ερευνήθηκε η επίδραση της χρήσης του συρόμενου δίσκου απεικόνισης της θερμοκοιτίδας για την τοποθέτηση της κασέτας κατά τη ακτινογράφηση θώρακος, σε σχέση με τη δόση στη κασέτα, το δείκτη έκθεσης της ψηφιακής εικόνας, την ποιότητα της εικόνας και των επιπτώσεων από τη χρήση του δίσκου στο νεογνό. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε βασισμένη σε εικόνες από ανθρωπόμορφο ομοίωμα νεογνού με ψηφιακο ανιχνευτή (computed radiography-CR). Στο τρίτο μέρος μελετάται και επαναπροσδιορίζεται μια μεθοδολογία δοσιμέτρησης σε εξετάσεις CT, καθώς και η επίδραση των νέων παραγόντων ακτινοευαιθησίας των ιστών, όπως δημοσιεύθηκαν στην νέα έκθεση από τη Διεθνή Επιτροπή Ακτινοπροστασίας το 2007 (International Radiological Protection BoardICRP), στην ενεργό δόση (effective dose- E) και στους συντελεστές μετατροπής της δόσης (effective dose per dose length product- EDLP). Αρχικά η μελέτη επικεντρώθηκε σε νεογνά, ωστόσο εφόσον οι συντελεστές μετατροπής δόσης εξαρτώνται από τις διαστάσεις του ασθενούς, θεωρήθηκε σκόπιμο να επεκταθεί και σε εξετάσεις παιδιών, συμπεριλαμβανομένων των ηλικιών 1, 5 και 10 ετών. Πρώτο Μέρος Στο δείγμα, η πλειοψηφία των νεογνών ήταν πρόωρα και χωρίσθηκαν σε 4 ομάδες ανάλογα με το βάρος γέννησης. Συλλέχθηκαν συνολικά 378 ακτινογραφίες θώρακος και θώρακοςκοιλίας, και κατεγράφησαν οι παράμετροι έκθεσης (π.χ. tube voltage-kVp, mAs). Η δόση εισόδου στη επιφάνεια του δέρματος (Entrance Surface Dose –ESD) υπολογίσθηκε θεωρητικά από τις παραμέτρους έκθεσης. Η ποσότητα δόση-επί-επιφάνεια (Dose Area 3 Product-DAP) μετρήθηκε απευθείας. Η αξιολόγηση της ποιότητας της εικόνας πραγματοποιήθηκε από δύο παρατηρητές και βασίστηκε στα κριτήρια που προτείνονται από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή για παιδιατρικές εξετάσεις, και αφορούν στην απεικόνιση συγκεκριμένων ανατομικών χαρακτηριστικών όπως απεικόνιση τη τραχείας, καρδιακό παρέγχυμα στους πνεύμονες, βρόγχοι, διάφραγμα κτλ. χρησιμοποιώντας 5-βάθμια κλίμακα. Επιπλέον, μελετήθηκε η απεικόνιση κεντρικών γραµµών και καθετήρων που τοποθετούνται κατά τη διάρκεια της θεραπείας. Τα στοιχεία που προκύπτουν κατά τη διάρκεια αυτής της μελέτης κατέδειξαν μόνον λίγες περιπτώσεις στις οποίες ένα νεογνό έλαβε μεγάλο αριθμό ακτινογραφιών (μέγιστο 26), ενώ ο μέσος αριθμός ήταν 3,6 ακτινογραφίες ανά νεογνό. Τα Διαγνωστικά Επίπεδα Αναφοράς (Dose Reference levels-DRLs) έχουν προταθεί από Επιτροπή της Ευρωπαϊκής Ένωσης (Commission of the European Community- CEC) καθώς και πιο πρόσφατα από το National Radiological Protection Board (NRPB), και που συστήνουν 80 µGy και 50 µGy αντίστοιχα σαν δόση αναφοράς για προσθοπίσθια ακτινογραφία θώρακος νεογνού. Τα DRLs δεν αποτελούν όρια δόσης, όµως συστήνεται να µην ξεπερνώνται για συνηθισμένες εξετάσεις κατά την διάρκεια καλής πρακτικής. Οι τιμές της δόσης εισόδου αυξάνονται με την αύξηση του βάρος του νεογνού και παρατηρήθηκε διακύμανση (16,4-76.9mGy, μέση τιμή 38.2mGy) τόσο μεταξύ των διαφορετικών κατηγοριών βάρους, όσο και μέσα στην ίδια κατηγορία βάρους (3,5 φορές για νεογνά στην κατηγορία 4), γεγονός το οποίο αντανακλά την έλλειψη ενός σταθερού πρωτοκόλλου ακτινογράφησης. Ένα μεγάλο εύρος τιμών παρατηρήθηκε επίσης στις τιμές DAP (1,2-15,0 mGy cm 2 , μέση τιμή 7,2 mGy cm 2 ). Η τιμές ESD που λαμβάνονται στην παρούσα μελέτη είναι χαμηλότερες ή συγκρίσιμες με τις τιμές που λαμβάνονται σε μελέτες άλλων ευρωπαϊκών χωρών. Η πλειοψηφία των τιμών ESD συμφωνούν με τα διαγνωστικά επίπεδα αναφοράς που προτείνει η Ευρωπαϊκή Επιτροπή και με εκείνα που προτείνονται από το NRPB για ακτινογραφίες νεογνών. Οι τιμές ESD τιμές είναι χωρισμένες σε δύο ομάδες, λόγω του γεγονότος ότι οι τεχνολόγοι χρησιμοποιούν τεχνικές χαμηλής ή υψηλής τάσης της λυχνίας, σύμφωνα με την δική τους κατάρτιση και εμπειρία και κρίση, χωρίς να ακολουθείται ένα συγκεκριμένο πρωτόκολλο ακτινογράφησης. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η χρήση τεχνικών ακτινογράφησης υψηλής τάσης μπορούν να οδηγήσουν σε περαιτέρω μείωση της δόσης, αφού λιγότερα mAs χρησιμοποιούνται με την αύξηση της τάσης της λυχνίας. Από τις μέσες τιμές παρατηρείται, όπως αναμενόταν, ότι οι τιμές DAP αυξάνονται με την αύξηση του βάρους του νεογνού λόγω της αύξησης του μεγέθους του πεδίου και των παραμέτρων έκθεσης (mAs και kVp). Ωστόσο, μια μεγάλη διακύμανση παρατηρήθηκε, με τη μέγιστη τιμή DAP να είναι πάνω από πέντε φορές μεγαλύτερη από την ελάχιστη τιμή. Το γεγονός αυτό θα μπορούσε να αποδοθεί όχι μόνο σε διαφορές στις τεχνικές έκθεσης, αλλά και σε διαφορές στο μέγεθος των ακτινολογικών πεδίων χρησιμοποιούνται σε κάθε εξέταση, ακόμη και για νεογνά έχουν παρόμοιο βάρος. Ειδικά, στην τέταρτη κατηγορία βάρους υπάρχει ένα ευρύ φάσμα τιμών με τη μέγιστη τιμή είναι 3 φορές το ελάχιστο. Πιθανώς ο σημαντικότερος παράγοντας κατά την ακτινογράφηση, όσον αφορά την ακτινοπροστασία για το νεογνό αλλά και το προσωπικό, είναι ο προσεκτικός περιορισμός του ακτινολογικού πεδίου στην περιοχή ενδιαφέροντος. Ως εκ τούτου, ο κίνδυνος της ακτινοβολίας στον ασθενή ελαχιστοποιείται με τη προϋπόθεση ότι λαμβάνονται μόνο απολύτως απαραίτητες ακτινογραφίες, αυστηρά περιορισμένες στο πεδίο ενδιαφέροντος. Τα αποτελέσματα της αξιολόγησης της ποιότητας της εικόνας, ανέδειξαν τη δυνατότητα επίτευξης εικόνων με υψηλή συνολική τελική βαθμολογία ως προς την ποιότητα της εικόνας, που σημαίνει διαγνωστικά αποδεκτές εικόνες, χρησιμοποιώντας τεχνικές τόσο χαμηλής όσο και υψηλής τάσης, με την τελευταία να έχει ως αποτέλεσμα τη μειωμένη δόση ESD. Τα στοιχεία αυτά οδηγούν στο συμπέρασμα ότι οι τεχνικές υψηλής τάσης παρότι ίσως επηρεάζουν ελαφρώς την αντίθεση σε ορισμένες ανατομικές λεπτομέρειες, η ποιότητα της 4 εικόνας συνολικά επαρκεί για να απαντήσει στο κλινικό ερώτημα, ακολουθώντας την αρχή της ακτινοπροστασίας As Low As Reasonably Achievable (ALARA). Η απεικόνιση της άκρης των ενδοτραχειακών σωλήνων, των ομφαλικών καθετήρων και κεντρικών γραμμών αξιολογήθηκαν με υψηλό βαθμό ανεξάρτητα από τεχνική ακτινογράφησης, εκτός από της περιπτώσεις υποκείμενης παθολογίας. Προτείνεται ένα βελτιστοποιημένο σταθερό πρωτόκολλο με παραμέτρους έκθεσης προσαρμοσμένες σε κάθε κατηγορία βάρους ξεχωριστά. Με βάση τα αποτελέσματα συμπεραίνεται ότι είναι δυνατή η περαιτέρω μείωση της δόσης ESD που λαμβάνει το νεογνό, έως σχεδόν το ήμισυ των προτεινόμενων επιπέδων DRL. Δεύτερο Μέρος Τα στοιχεία έκθεσης συλλέχθηκαν από κλινικές εικόνες νεογνών μέσω του συστήματος αρχειοθέτησης και αναζήτησης εικόνων (Picture and Archive Communications SystemPACS), καθώς και καταγράφηκαν επίσης από τους τεχνολόγους. Η δόση ESD υπολογίσθηκε θεωρητικά και επιπλέον μετρήθηκε με δοσίμετρα θερμοφωταύγειας (thermoluminescent dosimeters-TLDs).Ένα ανθρωπόμορφο ομοίωμα νεογνού ακτινοβολήθηκε με διαφορετικές παραμέτρους έκθεσης, που κυμαίνονται 58-64 kVp και 0.64-3.2 mAs ώστε να μελετηθεί και να συγκριθεί η ποιότητα της εικόνας, για τις δυο διαφορετικές μεθόδους με την κασέτα τοποθετημένη «στο κρεβάτι», και με την κασέτα τοποθετημένη «στο συρόμενο δίσκο». Η απορροφούμενη δόση στα όργανα που βρίσκονται μέσα στο πεδίο, όπως ο θυρεοειδής αδένας, οι πνεύμονες, η καρδιά, το ήπαρ, το πάγκρεας και ο μαστός, μετρήθηκε με TLDs. Για κάθε μια τεχνική ο δείκτης έκθεσης της ψηφιακής εικόνας logM καταγράφηκε για κάθε εικόνα. Σε κάθε εικόνα μετρήθηκε η μέση τιμή pixel (pixel value- pv) καθώς και η τυπική απόκλιση για 10 περιοχές ενδιαφέροντος (Regions of Interest- ROIs). Οι περιοχές ενδιαφέροντος περιλαμβάνουν περιοχές στον πνεύμονα και στον οπισθοκαρδιακό πνεύμονα, στα πλευρά και στα πλευρά πίσω από την καρδιά, στα πλευρά κοντά στην κοιλιακή περιοχή, στην σπονδυλική στήλη και στον μαλακό ιστό στην κοιλιακή περιοχή. Ο λόγος σήματος προς θόρυβο (Signal to Noise ratio- SNR) μετρήθηκε για τις δύο μεθόδους, με την κασέτα στο κρεβάτι και στο συρτάρι μετρήθηκε για κάθε τιμή τάσης kVp της λυχνίας και τις ανάλογες τιμές mAs που χρησιμοποιούνται στην κλινική πράξη. Ο λόγος αντίθεση προς θόρυβο (Contrast to Noise ratio- CNR) μετρήθηκε μεταξύ περιοχών στον πνεύμονα και τον οπισθοκαρδιακό πνεύμονα, στα πλευρά και στα πλευρά πίσω από την καρδιά και μεταξύ πνεύμονα και μαλακού ιστού στην κοιλιακή χώρα. Το εύρος των τιμών της δόσης ESD στο νοσοκομείο της Αγγλίας είναι μικρότερο από το εύρος των τιμών που παρατηρήθηκαν στο νοσοκομείο της Ελλάδας. Όλες οι τιμές ESD βρίσκονται χαμηλότερα από τα προτεινόμενα διαγνωστικά επίπεδα αναφοράς της Ευρωπαϊκής Επιτροπής και εκείνων που προτείνονται από το NRPB για ακτινογραφίες νεογνών. Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα από τις δύο μονάδες νεογνών, παρατηρείται ένα κοινό εύρος τιμών χαμηλών δόσεων που αντιστοιχεί σε τεχνικές υψηλής τάσης, γεγονός που βρίσκεται σε συμφωνία με το προτεινόμενο πρωτόκολλο στο πρώτο μέρος αυτής της εργασίας. Επιπλέον, ο δείκτης έκθεσης της ψηφιακής εικόνας για την πλειοψηφία των ακτινογραφιών βρίσκονται μεταξύ 1,8-2,1 όπως προτείνεται από τον κατασκευαστή (Agfa). Κατά την προσθοπίσθια ακτινογράφηση θώρακος νεογνών, όργνανα υψηλής ακτινοευαισθησίας ακτινοβολούνται απευθείας. Σύμφωνα με τις μετρήσεις, τα όργανα που λαμβάνουν υψηλές δόσεις είναι ο μαστός, το ήπαρ, ο πνεύμονας και ο θυρεοειδής αδένας (όταν βρίσκεται εντός της πρωτογενούς δέσμης). Ωστόσο, εξαιτίας των μικρών διαστάσεων του νεογνού, άλλα όργανα βρίσκονται κοντά στην πρωτογενή δέσμη. Στην μονάδα νεογνών στο νοσοκομείο RVI, γίνεται χρήση μολύβδου, διαμορφωμένο σε κατάλληλα σχήματα, που 5 τοποθετείται στο πάνω μέρος της θερμοκοιτίδας ώστε να περιορίζει το ακτινολογικό πεδίο ανάλογα με την επιθυμητή ανατομική περιοχή. Αυτή η πρακτική οδηγεί σε χαμηλότερη συνολική δόση (προστατεύοντας το θυρεοειδή αδένα και τις γονάδες) και βελτιωμένη αντίθεση μειώνοντας την σκεδαζόμενη ακτινοβολία, και θα μπορούσε εύκολα να εφαρμοσθεί και στην μονάδα στο νοσοκομείο της Πάτρας. Υπολογίσθηκαν συντελεστές μετατροπής δόσης οργάνων για τον πνεύμονα και τον μαστό σε σχέση με την δόση εισόδου (0,48 και 0,92 mGy/mGy αντίστοιχα). Οι συντελεστές αυτοί είναι συγκρίσιμοι με συντελεστές που έχουν δημοσιευθεί σε παρόμοιες μελέτες της διεθνούς βιβλιογραφίας. Μια σημαντική εξασθένηση της δέσμης μετρήθηκε λόγω της παρουσίας άλλων υλικών μεταξύ της λυχνίας και του ανιχνευτή πέραν του ασθενούς, όπως το κρεβάτι, το στρώμα και το πάνω μέρος της θερμοκοιτίδας. Το πάνω μέρος της θερμοκοιτίδας προκαλεί εξασθένηση της δέσμης κατά 20% ενώ το κρεβάτι 55% κατά μέσο όρο, ανάλογα με την τάση. Ακτινοβολώντας το ομοίωμα νεογνού με την τεχνική αναφοράς που χρησιμοποιείται κλινικά για νεογνό βάρους 3.5 κιλών (62 kVp, 1.6 mAs) η χρήση του δίσκου, για την τοποθέτηση της κασέτας, θα οδηγούσε σε μια δόση στον ανιχνευτή κατά 30% λιγότερο από αυτήν με την κασέτα ακριβώς πίσω από τον ασθενή. Προκειμένου να επιτευχθεί η ίδια δόση στον ανιχνευτή, είναι αναγκαία η αύξηση των τιμών mAs κατά περίπου 40% για την ίδια τιμή τάσης λυχνίας. Προκειμένου να επιτευχθεί ο ίδιος δείκτης έκθεσης ψηφιακής εικόνας με την κασέτα στο δίσκο, οι τιμές των mAs πρέπει να αυξηθούν κατά περίπου 31%. Ωστόσο ο δείκτης έκθεσης δεν θεωρείται κατάλληλος να χρησιμοποιηθεί ως δείκτης για την αξιολόγηση δόσεων του ασθενή. Το ακτινολογικό πεδίο και η τάση της λυχνίας θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη. Υψηλότερα ποσοστά θορύβου μετρήθηκαν στις εικόνες που παρήχθησαν με την κασέτα τοποθετημένη στο δίσκο. Το SNR μετρήθηκε στο ομοίωμα νεογνού για μια σειρά από τεχνικές έκθεσης. Η μείωση στις τιμές του μετρούμενου SNR κατά τη μετάβαση από την μέθοδο με την κασέτα "στο κρεβάτι" σε αυτήν με την κασέτα "στο δίσκο", είναι σημαντικότερη για τις τεχνικές χαμηλής τάσης. Η μείωση στο SNR κυμαίνεται από 48% κατά μέσο όρο, για όλα τα ανατομικά χαρακτηριστικά, για τις χαμηλές τάσεις έως 23% για τις υψηλότερες τάσεις λυχνίας. Σε δέσμες που περιέχουν περισσότερα «μαλακά» φωτόνια χαμηλής ενέργειας, ένα μεγαλύτερο ποσοστό αυτών απορροφάται από τον ασθενή, το κρεβάτι και τα υπόλοιπα υλικά που παρεμβάλλονται μεταξύ της λυχνίας και του ανιχνευτή. Δέσμες υψηλότερης ενέργειας, περιέχουν περισσότερα φωτόνια με μεγαλύτερη διεισδυτική ικανότητα, που μπορεί να φτάσουν ευκολότερα στον ανιχνευτή μέσα από το στρώμα και το κρεβάτι κλπ. Μια αύξηση στις τιμές mAs της τάξης του 55% σε mΑs απαιτείται για τη διατήρηση του SNR. Στις ακτινογραφίες θώρακος, η αντίθεση μεταξύ των πνευμόνων, του πνεύμονα πίσω από την καρδιά και των οστών και ιστών είναι σημαντική. Η μείωση του CNR μεταξύ του πνεύμονα και του οπισθοκαρδιακού πνεύμονα, που προκαλείται από τη χρήση του δίσκου είναι 45% για τις χαμηλές και 10% για υψηλότερες τάσεις λυχνίας. Για την τεχνική αναφοράς, (62kVp, 1.6 mAs) η αντίστοιχη μείωση του CNR είναι 17%. Το CNR μεταξύ του πνεύμονα και του οστού στα πλευρά, και μεταξύ του πνεύμονα και του μαλακού ιστού για την τεχνική αναφοράς μειώνεται κατά 23% και 10% αντίστοιχα με χρήση του δίσκου. Μια αύξηση στις τιμές mAs της τάξης του 50% σε mΑs απαιτείται για τη διατήρηση του CNR. Ωστόσο, ακόμα και μετά την αύξηση των στοιχείων έκθεσης, οι δόσεις παραμένουν εντός των προτεινόμενων διαγνωστικών επιπέδων αναφοράς. Ο συντελεστής κέρδους, (figure of merit FOM=CNR2 /ESD) υπολογίστηκε και το συμπέρασμα είναι ότι οι υψηλότερες τάσεις λυχνίας (π.χ. 64 kVp) είναι προτιμότερες για την απεικόνιση νεογνών με την κασέτα τοποθετημένη στο συρόμενο δίσκο της θερμοκοιτίδας. Η προτεινόμενη τεχνική με χρήση του δίσκου απεικόνισης είναι 64 kVp, 2 mAs, που θα οδηγήσει σε αύξηση της δόσης κατά 36%. 6 Η αναγκαία αύξηση των παραμέτρων έκθεσης, όταν γίνεται χρήση του δίσκου απεικόνισης σε σύγκριση με την τοποθέτηση της κασέτας πίσω από το νεογνό στο κρεβάτι, οδηγεί σε αυξημένη πιθανότητα εμφάνισης κακοήθειας λόγω της μεγαλύτερης ακτινοβολίας. Αυτό αντιστοιχεί σε μια αύξηση της τάξης του 37% μεταξύ των δύο μεθόδων. Στα κορίτσια αντιστοιχεί υψηλότερος κίνδυνος, που για μια ακτινογραφία θώρακος, η πιθανότητα είναι 5.6 νεογνά ανά εκατομμύριο νεογνά (5.6 x 10-6). Ωστόσο τα νεογνά πιθανόν να υποβληθούν σε συνολικά έως και 60 ή και περισσότερες ακτινογραφίες κατά τη διάρκεια της θεραπείας τους. Ωστόσο, οι περισσότερες μελέτες αναφέρουν 8-10 ακτινογραφίες κατά μέσο όρο ανά νεογνό. Αυτό θα οδηγήσει σε μια αύξηση της πιθανότητας εμφάνισης καρκίνου σε 56 νεογνά ανά εκατομμύριο νεογνά. Με άλλα λόγια, δηλαδή 1 στα 18.000 νεογνά (που ισοδυναμεί με 14.4 ημέρες ακτινοβολίας περιβάλλοντος). Η σχετικά ευρεία διακύμανση των δόσεων σε ευρωπαϊκές μελέτες υπογραμμίζουν την ανάγκη ανάπτυξης πρωτοκόλλων για ακτινογραφικές εξετάσεις νεογνών. Αν και τα αποτελέσματα αυτής της εργασίας χρειάζεται να εμπλουτιστούν περαιτέρω, μπορούν να οδηγήσουν στην πρόταση ενός τέτοιου πρωτοκόλλου στην αναλογική και ψηφιακή ακτινογράφηση νεογνών (φιλμ και CR). Η ελαχιστοποίηση της αλληλεπίδρασης με το νεογνό και το περιβάλλον εντός της θερμοκοιτίδας είναι ευεργετική για την θεραπεία και την αποκατάσταση της υγείας του νεογνού, ειδικά σε νεογνά εξαιρετικά χαμηλού βάρους. Στόχος είναι ο εξοπλισμός, η τεχνική ακτινογράφησης και η ποιότητα των παρεχόμενων πληροφοριών να είναι σε συμφωνία με την αρχή της ALARA. Η τοποθέτηση της κασέτας στο κρεβάτι πίσω από το νεογνό συνδέεται με ιατρικούς κλινικούς κινδύνους, κάποιοι από τους οποίους αναφέρθηκαν, που θα πρέπει να ζυγισθούν απέναντι στην αναγκαία άυξηση του κίνδυνου της ακτινοβολίας όταν γίνεται χρήση του δίσκου. Η άνεση του ασθενούς είναι σημαντική, όμως, στις σύγχρονες θερμοκοιτίδες, εξοπλισμένες με συρόμενους δίσκους απεικόνισης πίσω απο το κρεβάτι, ο σχεδιασμός, η δομή και η σύνθεση των υλικών που θα μπορούσαν να βελτιωθούν από την άποψη της ακτινοπροστασίας. Κρίνεται αναγκαίο η μελέτη αυτή να επεκταθεί και σε υψηλότερες τάσεις . Μια στενή συνεργασία είναι απαραίτητη μεταξύ παιδιάτρων, παιδιατρικών ακτινολόγων, ακτινοφυσικών και τεχνολόγων ακτινολογικών μηχανημάτων σχετικά με το σχεδιασμό και τις διαρθρωτικές βελτιώσεις των θερμοκοιτίδων, π.χ. πιο ομοιόμορφο και πιο λεπτό κρεβάτι, διαφανές, κατασκευασμένο από υλικά χαμηλής εξασθένησης (ή ένα πλέγμα από ανθρακονήματα), λεπτότερο πάνω μέρος της θερμοκοιτίδας, συρτάρια εξοπλισμένα με εξωτερικούς δείκτες για εύκολη ευθυγράμμιση κασέτας, λυχνίας και νεογνού. Ως εκ τούτου το σύνολο της αλυσίδας απεικόνισης πρέπει να βελτιστοποιηθεί και η χρήση του δίσκου της θερμοκοιτίδας θα πρέπει να ενθαρρύνεται εφόσον η επιλογή της τεχνικής είναι βελτιστοποιημένη. Τα νεογνά είναι η πιο ευαίσθητη ομάδα των ασθενών και λαμβάνοντας υπόψη τη συχνή απεικόνιση τους, η συνολική αλυσίδα της ακτινολογικής διαδικασίας θα πρέπει να είναι βελτιστοποιημένη με σκοπό το μεγαλύτερο όφελος στην περίθαλψη των νεογνών και στην ταχύτερη ανάρρωση τους. Τρίτο Μέρος Η συχνότητα των εξετάσεων αξονικής τομογραφίας σε νεογνά είναι αρκετά χαμηλή, ιδιαίτερα σε σύγκριση με την ακτινογράφηση, ωστόσο συνδέεται με υψηλές δόσεις σε διάφορα όργανα, και είναι επιτακτική η εφαρμογή βελτιστοποιημένων πρωτοκόλλων προσαρμοσμένων στο μέγεθος του ασθενούς και το εκάστοτε κλινικό ερώτημα. Ως εκ τούτου, κρίθηκε απαραίτητο να διερευνηθεί και να επαναπροσδιοριστεί μια μεθοδολογία 7 δοσιμέτρησης, με σκοπό να συμβάλλει στη βελτιστοποίηση των ακτινολογικών τεχνικών στις αξονικές εξετάσεις νεογνών. Η μεθοδολογία δοσιμετρίας που παρουσιάζεται στην παρούσα μελέτη, πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας ανθρωπόμορφο ομοίωμα νεογνού, και επαναπροσδιορίστηκε βασισμένη στην πρόσφατη δημοσίευση των νέων συντελεστών ακτινοευαισθησίας για κάθε όργανο, που προτάθηκαν από το ICRP το 2007. Βασικές αλλαγές είναι η αύξηση του συντελεστή ακτινοευαισθησίας του μαστού από 0,05 σε 0,12 και η μείωση του για τις γονάδες από 0,20 σε 0,08. Επίσης ο συντελεστής για το ήπαρ, την ουροδόχο κύστη, τον οισοφάγο και τον του θυρεοειδή αδένα έχουν αλλάξει από 0,05 σε 0,04. Το αποτέλεσμα αυτών των αλλαγών στον υπολογισμό της ενεργού δόσης Ε καθώς και στον συντελεστή μετατροπής δόσης EDLP ερευνάται σε αυτό το μέρος της εργασίας. Η ενεργός δόση Ε είναι μια παράμετρος που σχετίζονται με το σχετικό κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου και δεν είναι μια φυσική παράμετρος που μπορεί να μετρηθεί αλλά απαιτείται η γνώση της δόσης σε κάθε όργανο. Η μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν με σάρωση για τέσσερις, μη επικαλυπτόμενες ανατομικές περιοχές, και συγκεκριμένα την περιοχή του κεφαλιού, του θώρακα, της κοιλιακής χώρας και της πυέλου. Οι δόσεις στα επιμέρους ακτινοβολούμενα όργανα μετρήθηκαν τοποθετώντας δοσίμετρα TLD μέσα στο ομοίωμα. Η ενεργός δόση υπολογίσθηκε για κάθε περιοχή σάρωσης. Η παρούσα μελέτη εστιάζεται κυρίως σε CT νεογνών, ωστόσο, προκειμένου να ληφθούν οι συντελεστές μετατροπής για ασθενείς με μεγαλύτερες διαστάσεις, η μελέτη επεκτάθηκε σε παιδιατρικές εξετάσεις CT, συμπεριλαμβάνοντας τις ηλικίες 1, 5 και 10 ετών. Για όλες τις ηλικίες και όλες τις ανατομικές περιοχές εφαρμόσθηκε το ίδιο σταθερό πρωτόκολλο για την ακτινοβόληση των ομοιωμάτων (120 kVp, 200 mAs, 10 mm slice width, pitch of 1). Ο συντελεστής μετατροπής ενεργού δόσης (ΕDLP) υπολογίσθηκε, από την E σε συνάρτηση με το γινόμενο δόση επί μήκος (dose-length product-DLP) για νεογνά και παιδιά σε σχέση με τις διαστάσεις του ασθενή για τις 4 ανατομικές περιοχές σάρωσης. Ο υψηλότερος συντελεστής δόσης βρέθηκε για περιοχή της κοιλιακής χώρας. Οι συντελεστές για τον θώρακα, την κοιλιακή χώρα και την πύελο ήταν περίπου 2-3,5 φορές υψηλότερες από εκείνες για το κεφάλι, ομοίως με τους συντελεστές που έχουν δημοσιευθεί στο παρελθόν. Οι μεταβολές των νέων συντελεστών δόσης κυμαίνονται από μια αύξηση έως και 25% για CT θώρακα σε μια μείωση της τάξης του 30-40% για CT πυέλου. Δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές μεταβολές για CT του κεφαλιού και της κοιλιακής χώρας. Τα αποτελέσματα της μελέτης αυτής επικυρώθηκαν με την ακτινοβόληση του ομοιώματος νεογνού χρησιμοποιώντας το κλινικό πρωτόκολλο για απεικόνιση του θώρακα που εμφανίζεται στην προκαθορισμένη λίστα διαμορφωμένων πρωτοκόλλων του μηχανήματος (συνολικό μήκος σάρωσης από την βάση του λαιμού συμπεριλαμβάνοντας το ήπαρ). Η ενεργός δόση μετρήθηκε με δοσίμετρα TLDs, ενώ η προβλεπόμενη E υπολογίσθηκε με τη χρήση των νέων συντελεστών δόσης. Οι δύο τιμές αποκλίνουν κατά 20%. Επιπλέον, το ομοίωμα νεογνού ακτινοβολήθηκε σε άλλους δυο διαφορετικούς υπολογιστικός τομογράφους (Toshiba και Siemens), εφαρμόζοντας κλινικά προκαθορισμένα πρωτόκολλα σε παιδιατρικό νοσοκομείο. Παρατηρήθηκε ότι η κύρια διαφορά μεταξύ των δύο πρωτόκολλων των τομογράφων ήταν η τάση στη λυχνία. Για το πρωτόκολλο νεογνών στο τομογράφο Toshiba, η προεπιλεγμένη τάση ήταν ορισμένη στα 80kVp, ενώ για τον Siemens ήταν 120kVp, όπως εφαρμόζεται σε ενήλικες. Οι παράμετροι σάρωσης που απεικονίζονται στην οθόνη του αξονικού τομογράφου χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό της Ε από το λογισμικό πρόγραμμα ειδικό για υπολογισμό δόσης, IMPACT. Οι τιμές που ελήφθησαν μέσα από το πρόγραμμα IMPACT για αυτά τα κλινικά πρωτόκολλα, βρίσκονται σε συμφωνία με τις τιμές που προκύπτουν με εφαρμογή των ΕDLP αυτής της εργασίας και επαλήθευσαν τα αποτελέσματα μας. Επίσης, πραγματικά δεδομένα από εξετάσεις ασθενών συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια της έρευνας σε διάφορα νοσοκομεία. Οι προβλεπόμενες τιμές Ε με χρήση των συντελεστών ΕDLP 8 που προκύπτουν βρίσκονται εντός του εύρους των τιμών της Ε που δίνεται από πρόγραμμα IMPACT, γεγονός που καταδεικνύει ότι η χρήση των ΕDLP ανάλογα με τις διαστάσεις του ασθενή, είναι μια γρήγορη και απλή μέθοδος για την εκτίμηση της Ε. Μετά από έρευνα σε διάφορα νοσοκομεία παρατηρήθηκε ότι τα δεδομένα για νεογνά είναι περιορισμένα λόγω της χαμηλής συχνότητας των εξετάσεων. Συνολικά 15 νοσοκομεία συμπεριλήφθησαν στην έρευνα. Η πλειοψηφία δεν έχει θέσει προκαθορισμένα πρωτόκολλα ιδιαίτερα για νεογνά. Μόνο συγκεκριμένα παιδιατρικά ακτινολογικά τμήματα χρησιμοποιούν απεικονιστικές τεχνικές στις οποίες εφαρμόζεται χαμηλή τάση λυχνίας (80 kVp ή 90 kVp) αντί για 120 kVp που χρησιμοποιείται για τους ενήλικες. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι για τομογράφους διαφορετικών κατασκευαστών, οι συντελεστές δόσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη της ενεργού δόσης. Ωστόσο, είναι ενδεικτικά ως προς την επιρροή των νέων συντελεστών ακτινοευαισθησίας των οργάνων του ICRP103 σχετικά με τα E DLP, και περαιτέρω έρευνα είναι αναγκαία, συμπεριλαμβανομένης της επίδρασης των χαμηλότερων τάσεων για παιδιά. Τέλος, υπολογίσθηκαν συντελεστές δόσης για συγκεκριμένα ακτινοευαίσθητα όργανα (μαστό, πνεύμονα, στομάχι και ήπαρ) σύμφωνα με το δείκτη δόσης CT (computed tomography dose index- CTDI). Βάση αυτών των συντελεστών, η δόση σε κάθε όργανο μπορεί να εκτιμηθεί με σφάλμα 20%. Η ακριβής μέτρηση της δόσης είναι ζωτικής σημασίας για τα παιδιά και νεογνά, λόγω της αυξημένης πιθανότητας εμφάνισης των επιπτώσεων της ακτινοβολίας σε νεότερες ηλικίες. Οι δόσεις σε εξετάσεις CT στα παιδία μπορεί να διαφέρουν σημαντικά ανάλογα με την ηλικία του ασθενούς και το βάρος και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τα πρωτόκολλα βελτιστοποίησης και τον τύπο του αξονικού τομογράφου. Η μέθοδος και τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης μπορεί να παρέχουν ένα πρακτικό και αποτελεσματικό τρόπο στους ακτινολόγους και στους τεχνολόγους για την αποτελεσματική εκτίμηση της δόσης στην καθημερινή κλινική πρακτική. Αυτό μπορεί να συμβάλει στη βελτιστοποίηση των παραμέτρων σάρωσης και να βοηθήσει στον υπολογισμό της πιθανότητας εμφάνισης καρκίνου εξαιτίας της ακτινοβολίας για νεογνά και παιδιά διαφορετικών διαστάσεων, ενισχύοντας έτσι τα κριτήρια αιτιολόγησης της εξέτασης.