SlideShare a Scribd company logo
1 of 7
Download to read offline
Exposure onder controle in de dagelijkse praktijk -
radiologie
Inleiding
Onderzoek heeft aangetoond dat Medisch Beeldvormings- en
Bestralingsdeskundigen (MBB’ers) vaker ervaren dat een opname
wordt afgekeurd bij onder-exposure dan bij over-exposure, wat kan
leiden tot structurele dosisverhoging bij röntgenopnamen. Binnen
het onderzoek van Schaefer-Prokop, C et al.(1)
wordt over het voor-
komen van ‘dose creep’ gesproken, waarmee een geleidelijke stij-
ging in structurele exposure wordt bedoeld. Hieruit blijkt de grote
noodzaak voor een exposure indicator waarmee zowel individuele
patiëntendosis als dosis voor specifieke onderzoeken en patiën-
tencategorieën gereguleerd worden(1,4)
. Onder-exposure is redelijk
goed herkenbaar in de dagelijkse praktijk doordat ruis manifester
wordt op de röntgenopname. Over-exposure daarentegen blijft
vaak onopgemerkt omdat het beeld kwalitatief goed gepresen-
teerd wordt na de post-processing. Een digitale röntgenopname
vervaardigd met 5 – 10 keer meer dan de benodigde detectordosis
zal ogen als een röntgenopname met een correcte exposure. Een
nadeel van de digitale radiologische systemen is het gebrek aan
directe en duidelijke feedback aan de gebruiker over de gebruikte
hoeveelheid exposure(2,3)
. Onopgemerkte over-exposure kan resul-
teren in onnodige hogere stralenbelasting voor de patiënt.
Exposure index is inmiddels een breed geïntroduceerd begrip
binnen de digitale radiologie. De exposure index heeft als doel een
terugkoppeling te verschaffen over de geschatte detectordosis aan
de gebruiker en is bij digitale apparatuur de enige methode om te
kunnen bepalen of de juiste opnametechnieken zijn toegepast. De
exposure index kan indirect ook gebruikt worden als indicatie over
de diagnostische beeldkwaliteit. Verschillende fabrikanten van
röntgenapparatuur variëren met betrekking tot de exposure index
berekenmethode en kalibratie voorwaarden. Om de gebruiker in
staat te stellen conclusies te kunnen trekken uit de exposure index
zijn specifieke gegevens van de fabrikant van cruciaal belang(2,3,4)
.
De International Electrotechnical Commission (IEC) ontwikkelde
en publiceerde in 2008 een internationale standaard voor de
exposure index (EI) en deviation index (DI). Deze standaard biedt
een universele methode met betrekking tot het tot stand komen
van exposure index. Na het instellen van een exposure index
streefwaarde (targetwaarde, EIT
) per onderzoek in een individueel
apparaat, maakt de deviation index inzichtelijk voor de gebruiker
in welke mate de opname met een afwijkende exposure ver-
vaardigd is. Volgens de IEC standaard zal de EI berekend worden
volgens formule 1(5)
:
EI=100 •K (1)
Waarin:
EI = Exposure index
K = Kerma, luchtkerma op de detector [μGy]
De exposure index geeft informatie over de detectordosis en kan
niet direct gebruikt worden als indicatie over de geabsorbeerde
dosis of effectieve patiëntendosis. Bij een standaard sensitiviteit
(S400) van de detector hanteren de meeste fabrikanten een gemid-
delde detectordosis van 2,5 μGy. De meeste fabrikanten berekenen
de detectordosis om naar een EI met behulp van formule 1. Vol-
gens deze formule wordt een dosis van 2,5 μGy vertaald naar een
EI van 250(6,7,8)
. Belangrijk om te realiseren is dat in een klinische
setting niet gesproken kan worden over ‘de’ detectordosis, alleen
over een gemiddelde detectordosis of over de detectordosis ter
plaatse van een bepaald gebied van interesse. Bij röntgenopnamen
van een menselijk lichaam wordt de detector immers getroffen
door een uittreebundel bestaande uit verschillende stralingsinten-
siteiten, door verzwakkingsverschillen in de verschillende weefsels
Reinalda Slade-Schaaphok
Toezichthoudend medewerker stralingsbescherming /
Senior MBB’er onderwijs bij Treant Zorggroep
E-mail: r.schaaphok@treant.nl
Dit artikel is een herschreven versie
van het artikel “Exposure in de dage-
lijkse praktijk – radiologie” gepubli-
ceerd in het Nederlands Tijdschrift voor
Stralingsbescherming (ISSN 1879-9620
jaargang 9, 2018 nummer 1)
10 NVMBR Magazine • December 2019 • jaargang 2 • nummer 4
PublicatiesN V M B R
van het menselijke lichaam(3)
. Er kan in de praktijk niet standaard
uitgegaan worden van een exposure index van 250 als streef-
waarde, zonder specifieke informatie van de fabrikant.
Fabrikanten passen een eigen post-processing methode toe voor
het bewerken van de ruwe data. De volgende gevonden verschil-
len onder de fabrikanten zijn van grote invloed op de analyse
van de exposure index en exposure feedback aan de hand van de
deviation index:
• De kalibratie voorwaarde van de detector en de daarbij
gebruikte stralingskwaliteit van de bundel. De EI waarde
wordt gekalibreerd op één fabrikantspecifieke acquisitie-
conditie (een combinatie van buisspanning, buisfiltering, Fd
afstand, strooistralenrooster etc.)(2)
;
• De plaatsbepaling op de detector, waar de voor de EI bereke-
ning gebruikte detectordosis wordt uitgelezen;
• De specifieke manier waarop de exposure index wordt
bepaald. Bijvoorbeeld of de exposure index op het histogram
of op een region of interest (ROI) gebaseerd wordt; of de
exposure index op de pre-processing of op de post-processing
gebaseerd wordt. Daarmee samenhangend of de re-ranging /
shuttering tools van invloed zijn op de exposure index(2,7)
.
Door deze verschillen is de gebruiker niet in staat om concrete
uitspraken te doen over correcte exposure in de dagelijkse praktijk
zonder apparaatspecifieke exposure index inzichten en duide-
lijke afdelingsspecifieke deviation index richtlijnen. Verdiepend
onderzoek naar de verschillende buckyapparaten binnen een
radiologie afdeling is dan ook cruciaal. Daarnaast moeten ook
target- en grenswaarden (deviation index richtlijnen) afgesproken
worden waarbij per individueel apparaat, per onderzoek en per
patiëntencategorie (volwassen of kind) van correcte-, onder- en
over- exposure gesproken kan worden.
Digitale beeldvorming
De röntgenstralen die de detector bereiken worden direct of indi-
rect digitaal omgezet. De pixelwaarden van ruwe
data worden berekend op basis van de röntgendosis op die pixel.
Van de ruwe data wordt digitaal een histogramanalyse gemaakt
met op de x-as de dosis in pixelwaarden en op de y-as de frequen-
tie waarmee elke dosiswaarde voorkomt in de opname(3,9,4)
. In
figuur 1 is een mogelijke analyse van een thoraxopname te zien.
Figuur 1 laat zien hoeveel pixels een bepaalde dosis hebben ont-
vangen. De vorm van een histogram is afhankelijk van het aantal
pixels met dezelfde dosis en daarmee onderzoekafhankelijk. Elke
pixellijn (een verticale lijn op de x-as van alle pixels met dezelfde
detectordosiswaarden) komt overeen met een uittreedosis na
verzwakking door bepaalde anatomie(3,9,4)
. In figuur 1 kan alge-
meen gezegd worden dat op ongeveer 90% van de x-as de pixellijn
gepresenteerd wordt met de dosiswaarde die na verzwakking door
longweefsel de detector bereikt hebben. Op ongeveer 25% van de
x-as zal bij deze opname de detectordosis tot stand zijn gekomen
na verzwakking door weefsel met een dichtheid die nagenoeg
gelijk is aan die van botweefsel(7)
.
Fabrikanten hanteren een eigen histogramanalyse en daarmee
samenhangend het tot stand komen van de exposure index bepa-
ling. De gepresenteerde exposure index bij een thoraxopname
wordt bij de ene fabrikant berekend op de mediaanlijn (50%) van
het histogram, bij een andere fabrikant op een pixellijn overeen-
komend met longweefsel (90%) van het histogram. Anders dan de
methode waarbij de exposure index op het histogram gebaseerd is
kan de exposure index ook op een region of interest (ROI) gebied
gebaseerd zijn. Hierbij wordt de exposure index niet gebaseerd
Figuur 1: Mogelijke histogramanalyse van een thoraxopname
Publicaties N V M B R
op een pixellijn maar op de gemiddelde pixelwaarden binnen een
gespecificeerd ROI-gebied(8)
. Des te eerder de exposure index in
het digitale beeldbewerkingsproces berekend wordt, des te nauw-
keuriger en betrouwbaarder deze is(3)
.
Tijdens de histogramanalyse wordt het collimatie (shutter) gebied
bepaald, ook wel het range gebied genoemd. In figuren 1 en 2
worden de gebieden B en C van het histogram samen het diagnos-
tische gebied genoemd. Gebied A (relatief erg lage detectordosis)
en gebied D (relatief erg hoge detectordosis) zijn niet interessant
voor de berekeningen tijdens de post-processing van de afbeel-
ding. Over het range gebied wordt de LUT (look-up-table) curve
uitgelijnd met het histogram van het digitale röntgenbeeld. Bij
een thoraxopname is deze curve meestal sigmoïdvormig. Door de
LUT-curve worden de oorspronkelijke grijswaarden gecorrigeerd
naar nieuwe grijswaarde, waardoor meer contrastverschillen
ontstaan in het gebied van interesse. De bepaling van het range
gebied en de plaats van de LUT-curve zijn fabrikant- en onder-
zoeksprotocolafhankelijk. Deze post-processing technieken worden
automatisch bepaald op basis van het gekozen onderzoeksproto-
col. De gebruiker kan de post-processing bij de meeste apparaten
handmatig aanpassen of uitzetten om een onbewerkte afbeelding
te krijgen(3,9,4,8)
.
Een foutieve plaatsing van de LUT-curve kan als gevolg hebben
dat het verkeerde gebied van interesse wordt versterkt. In figuur
2 is een voorbeeld te zien van een thoraxopname, vervaardigd
op een 4e
generatie Philips DIDI apparaat, met correcte exposure
maar met verschillende post-processing. In figuur 2a is te zien dat
het correcte gebied van interesse versterkt wordt, namelijk het
longweefsel. In figuur 2b en 2c is te zien dat bij dezelfde opnamen
het verkeerde gebied van interesse versterkt wordt, namelijk bij
figuur 2b het mediastinum gebied en bij figuur 2c het gebied van
onverzwakte straling. Bij een incorrecte match van de LUT-curve en
het histogram kan met window-level aanpassingen niet dezelfde
afbeelding als in figuur 2a vervaardigd worden.
Afhankelijk van het specifieke apparaat kunnen de volgende oorza-
ken leiden tot een verkeerde match van het histogram met de LUT-
curve, met een verkeerde post-processing en onjuiste exposure
index als gevolg:
• Over- of onder-exposure van een röntgenopname;
Figuur 2: Correcte en foutieve LUT-curve en histogram match
12 NVMBR Magazine • December 2019 • jaargang 2 • nummer 4
PublicatiesN V M B R
• Foutieve range bepaling. Bijvoorbeeld doordat relatief veel
strooistraling de detector bereikt (figuur 3a), of door aan-
wezigheid van metaal in de afbeelding (figuur 3b) of door
relatief veel directe straling op de detector(3)
;
• Verkeerde pixellijn of ROI bepaling. Bijvoorbeeld bij relatief
meer spier en/of vetweefsel (weke delen), bij bepaalde patho-
logieën zoals vochtophoping in de longen of bij een inhomo-
geen object dikte (zoals bij een axiale heup opname).
De gebruiker dient in staat te zijn een mis-match te herkennen en
kennis te hebben van de apparaatspecifieke aanpassingsmogelijk-
heden binnen de post-processing methoden. De LUT-curve en het
histogram dienen in deze gevallen handmatig correct samenge-
bracht te worden in de post-processing optie van het apparaat. De
post-processing methode en de wijze waarop de LUT-curve met
het histogram samenvalt, verschilt erg per fabrikant. Bij de ene
fabrikant moet de gebruiker hiervoor de ranging aanpassen, bij
een andere fabrikant moet de gebruiker het histogram verplaatsen
naar een vaste LUT-curve toe of de LUT-curve juist naar het histo-
gram toe verplaatsen. Bij het ene apparaat moet de gebruiker een
pixellijn in het gebied van interesse aanpassen en bij een ander
apparaat moet een ROI-gebied verplaatst worden(6,7,8)
.
Exposure index
Om in een zo beknopt mogelijke beschrijving te trachten een zo
helder mogelijke en praktijkgerichte uitleg te geven, wordt hieron-
der een thoraxopname van een volwassen patiënt uitgewerkt op
de volgende buckyapparaten: Carestream DRX-Evolution, Siemens
YSIO, Oldelft MobileDaRt Shimadzu in combinatie met een Canon
detector, Philips 1e
generatie DIDI, 2e
, 3e
en 4e
generatie DIDI en
de Philips Mobile Diagnost. Hierbij moet uitdrukkelijk vermeld
worden dat bij overige röntgenopnamen (o.a. skeletopnamen,
buikopnamen en opnamen bij kinderen) een specifiek histograma-
nalyse hoort met de daarbij behorende eigen exposure index en
deviation index. Daardoor behoren bij die overige röntgenopna-
men specifieke uitleg en richtlijnen met betrekking tot de exposure
index en deviation index, welke binnen dit artikel niet uitgewerkt
zullen worden.
Onder gelijkblijvende omstandigheden, in hetzelfde gebied van
interesse zijn de exposure index bij Oldelft MobileDaRt Shimadzu,
Siemens YSIO, Philips DIDI 2e
, 3e
en 4e
generatie en de Mobile
Diagnost lineair evenredig met de detectordosis. Verdubbeling
van de detectordosis zal dan een verdubbeling van deze exposure
index geven. Dit is niet van toepassing op de 1e
generatie DIDI van
Philips door de specifieke EI berekening en sterke afronding van de
EI waarden(6,7,8)
. Carestream DRX-Evolution hanteert een logaritmi-
sche schaal en elke verandering in de exposure index van plus of
min 300 houdt respectievelijk een verdubbeling of halvering van
de detectordosis in(3)
.
Correcte, onder- en over-exposure
Veelal wordt, bij een standaard thoraxopname (volwassen patiënt)
een detectordosis van 2,5 μGy in het gebied dat na verzwak-
king door het longweefsel bestraald wordt, als een correcte
exposure beschouwd. Een detectordosis lager dan 2,5 μGy
wordt als onder-exposure beschouwd en hoger dan 2,5 μGy als
over-exposure. Hierbij kan in het midden gelaten worden of deze
detectordosis van 2,5 μGy tot stand is gekomen door gebruik van
Figuur 3: Foutieve range bepaling(3)
Publicaties
13
N V M B R
de automatic exposure control (AEC) of handmatig ingestelde
belichtingsparameters.
De, op het display getoonde, exposure index (EI_s) van de Philips
2e
, 3e
en 4e
generatie DIDI buckyapparaten en de Mobile Diagnost
wordt bij een thoraxopname rond de 90% van de x-as afgelezen.
De EI_s zal bij een correcte exposure 250 zijn, bij een onder-ex-
posure lager dan 250 en bij een over-exposure hoger dan 250(7)
.
Bij een thoraxopname zal de, op het display getoonde, exposure
index (EI) van de Philips 1e
generatie DIDI buckyapparaten bij een
correcte exposure 400 zijn, bij een onder-exposure hoger dan 400
en bij een over-exposure lager dan 400. De exposure index bij de
1e
generatie DIDI wordt namelijk niet volgens formule 1 berekend
maar volgens formule 2(7)
:
EI=1000/K (2)
Waarin:
EI = Exposure index
K = Kerma, luchtkerma op de detector [μGy]
De, op het display getoonde, exposure index (Clinical EXI) van de
Siemens YSIO buckyapparaten, wordt bij een thoraxopname op de
mediaanlijn (50%) van de x-as afgelezen. De Clinical EXI zal bij een
correcte exposure 125 zijn, bij een onder-exposure lager dan 125
en bij een over-exposure hoger dan 125(6)
.
De, op het display getoonde, exposure index (EI) van de Oldelft
MobileDaRt in combinatie met een Canon detector wordt direct
afgeleid van de gemiddelde pixelwaarde uit een ROI-gebied. Bij
een thoraxopname, met ROI-plaatsing in het longweefsel, zal de
EI bij een correcte exposure 250 zijn, bij een onder-exposure lager
dan 250 en bij een over-exposure hoger dan 250. De, op het dis-
play getoonde, reached exposure (REX) van de Oldelft MobileDaRt
wordt na de ingestelde image processing (zoals brightness, con-
trast en LUT-curve) bepaald. Doordat de REX later in het beeldbe-
werkingsproces wordt bepaald moet rekening worden gehouden
met het verschil in nauwkeurigheid en betrouwbaarheid tussen
de REX en de EI waarden. Het voordeel van de REX in de dagelijkse
praktijk is dat deze opnieuw berekend wordt bij aanpassing van
het rangegebied. Met ROI-plaatsing in het longweefsel zal de REX
bij een correcte exposure bij een thoraxopname tussen de 100
en 200 liggen, bij een onder-exposure lager dan 100 en bij een
over-exposure hoger dan 200(8)
.
Bij een thoraxopname zal de, op het display getoonde, exposure
index (EI) van de Carestream DRX-Evolution bij een correcte
exposure 1400 zijn, bij een onder-exposure lager dan 1000 en
bij een over-exposure hoger dan 1700. De exposure index bij de
Carestream DRX-Evolution wordt namelijk niet volgens formule 1
berekend maar volgens formule 3(3,10)
:
1000·log(K/8.69)+2000 (3)
Waarin:
EI = Exposure index
K = Kerma, luchtkerma op de detector [μGy]
Samengevat worden in de onderstaande tabel de verschillende EI
en streefwaarde (EIT
) weergegeven voor een standaard thoraxop-
name bij een volwassen patiënt, uitgaande van een detectordosis
van 2,5 μGy in het gebied van interesse.
Tabel 1. Exposure index bij correcte, onder- en over-exposure, gebaseerd
op de detectordosis in het gebied van interesse (longweefsel bij thorax-
opname volwassen patiënt)
Apparaat
Correcte
exposure EIT
waarden
Onder-
exposure
EI waarden
Over-
exposure
EI waarden
Philips 2e
, 3e
en 4e
generatie DIDI &
Mobile Diagnost
EI_s 250 EI_s < 250 EI_s > 250
Philips 1e
generatie
DIDI
EI 400 EI > 400 EI < 400
Siemens YSIO
Clinical EXI
125
Clinical EXI
< 125
Clinical EXI
> 125
Oldelft MobileDaRt
EI 250
(REX 100-
200)
EI < 250
(REX < 100)
EI > 250
(REX > 200)
Carestream
DRX-Evolution
EI 1400 EI < 1400 EI > 1400
Deviation Index
Door onder-exposure kan de beeldkwaliteit verslechteren doordat
ruis manifester wordt op de opname. Bij over-exposure kan de
beeldkwaliteit verslechteren door artefacten en burn-outa (11,7)
.
De deviation index (DI) geeft informatie over correcte-, onder- en
over-exposure in het diagnostische range gebied. Volgens de
standaard van de IEC zal de DI berekend worden volgens formule
4(2,5,11)
:
a
Er wordt gesproken van burn-out wanneer één of meerdere uniforme
zwarte gebieden zichtbaar zijn op een röntgenopname waar feitelijk object-
details zichtbaar zouden moeten zijn.
14 NVMBR Magazine • December 2019 • jaargang 2 • nummer 4
PublicatiesN V M B R
DI = 10log10
[EI/EIT
] (4)
Waarin:
DI = Deviation index
EI = Exposure index
EIT
= Target exposure index
De deviation index is bedoeld als indicatie voor de gebruiker
of de opname met de optimale belichtingstechniek en met de
gewenste beeldkwaliteit (signaal-ruis verhouding) is vervaardigd
in het relevante anatomiegebied voor het specifieke lichaamsdeel
en patiëntencategorie. Daarvoor zal er een afdelingsspecifieke EIT
waarde database beschikbaar moeten zijn in elk apparaat voor elk
onderzoek en patiëntencategorie(2)
.
In een ideale situatie, waarbij EI en EIT
gelijk zijn, is de deviation
index nul. Een DI waarde van + 3.0 correspondeert met een 100%
over-exposure. In tabel 2 worden de, door de American Associa-
tion of Physicists in Medicine (AAPM), initiële aanbevelingen gege-
ven over de interpretaties van DI waarden in klinische setting(11)
.
Tabel 2. Deviation index en toepassing m.b.t. klinische afbeeldingen(11)
Deviation Index Exposure Actie
> +3 > 2 x Over-exposure Rapporteer aan manage-
ment, re-take opname
bij burn-out of andere
artefacten
+1.0 tot +3.0 Over-exposure Re-take opname bij burn-
out of andere artefacten
-0.5 t/m +0.5 Target exposure
-1.0 tot -3.0 Onder-exposure Raadpleeg radioloog voor
re-take
< -3.0 Onder-exposure Re-take
Deze aanbevelingen kunnen gebruikt worden als uitgangs-
punt. Elke afdeling zou eigen afdeling- en onderzoeksspecifieke
targetwaarden (EIT
) en grenswaarden (minimale- en maximale
EI waarden) moeten specificeren per patiëntencategorie. Hierbij
moet ook de te nemen actie worden opgenomen die gebaseerd
zijn op eigen afdelingsprotocollen, kwaliteitseisen en richtlijnen(11)
.
In Nederland is landelijk (nog) geen vergelijkbaar deviation index
actiescore-systeem geïmplementeerd, zoals in tabel 2 weergege-
ven. Daarnaast werken (nog) niet alle fabrikanten met dit systeem,
wat een afdelingsbrede implementatie bemoeilijkt. Om alle gebrui-
kers binnen een radiologieafdeling toch in staat te kunnen stellen
uitspraken te kunnen doen over correcte, over- en onder-exposure
moeten afdelingsspecifieke, onderzoeksspecifieke en patiënten-
categoriespecifieke (volwassen of kind) EIT
waarden, minimale- en
maximale EI waarden worden afgesproken in nauw overleg met
de maatschap radiologie en (toezichthoudende) stralingsbescher-
mingsdeskundige.
De onderstaande specifieke target- en grenswaarden zijn geba-
seerd op acceptabele diagnostische beeldkwaliteit en de detec-
tordosis in het gebied van interesse, per onderzoek en patiënten-
categorie voor de eigen afdeling. Hierbij wordt bij een standaard
thoraxopname (volwassen patiënt) een detectordosis targetwaarde
van 2,5 μGy in het gebied van interesse (longweefsel) aangehou-
den voor een correcte exposure en als grenswaarden 1 μGy en 5
μGy. Bij een detectordosis in het gebied van interesse van minder
dan 1 μGy wordt van onder-exposure gesproken, vergelijkbaar
met een DI -4.0 volgens formule 4 en vanaf 5 μGy van zodanige
over-exposure, vergelijkbaar met een DI > +3.0 in tabel 2. In beide
gevallen dient de beeldkwaliteit van de opname op een diagnos-
tische monitor beoordeeld te worden en overlegd te worden met
de radioloog of een re-take noodzakelijk is. Daarnaast dienen van
thoraxopnamen vervaardigd met een exposure buiten deze grens-
waarden een incidentmelding gemaakt te worden voor verdere
analyse en kwaliteitsverbetering.
Ter illustratie van deze grenswaarden worden in tabel 3 de target
exposure index en grenswaarden voor een standaard thorax-
opname bij een volwassen patiënt weergegeven geldend op de
Philips, Siemens, Oldelft en Carestream buckyapparaten. Voor de
overige röntgenopnamen en overige patiëntencategorieën zijn
eigen specifieke grenswaarden afgesproken welke in dit artikel niet
verder toegelicht worden.
Tabel 3. EI grenswaarden, gebaseerd op de detectordosis in het gebied
van interesse (longweefsel bij thoraxopname volwassen patiënt)
Apparaat
Onder
exposure
EI grens-
waarden
Correcte
exposure EIT
waarden
Over
exposure
EI grens-
waarden
Philips 2e
, 3e
en 4e
generatie DIDI &
Mobile Diagnost (EI_s)
< 100 250 > 500
Philips 1e
generatie
DIDI (EI)
> 1000 400 < 200
Siemens YSIO
(Clinical EXI)
< 100 125 > 200
Oldelft MobileDaRt (EI) < 100 (REX
<50)
250 (REX
100-200)
> 500 (REX >
400)
Carestream
DRX-Evolution
< 1000 1400 > 1700
Publicaties
15
N V M B R
Conclusie, discussie en aanbevelingen
Een nadeel van de digitale radiologiesystemen is het gebrek aan
directe en duidelijke feedback aan de gebruiker over de gebruikte
hoeveelheid exposure. De hierdoor onopgemerkte over-exposure
kan resulteren in structurele en onnodige toename van de
stralingsbelasting voor de patiënt. Naast over-exposure verdient
onder-exposure dezelfde aandacht doordat elke re-take bijdraagt
aan een hogere stralingsbelasting voor de patiënt(2,3)
.
In de dagelijkse praktijk kan een thoraxopname met behulp van
veel verschillende conventionele röntgenapparaten gemaakt
worden. De hier besproken opname van eenzelfde standaard
volwassen patiënt zal bij een 2e
t/m 4e
generatie DIDI van Philips
een correcte exposure in het longweefsel hebben bereikt wanneer
de EI_s 250 is. Deze opname vervaardigd met een Siemens YSIO
zou bij een Clinical EXI van 250 een over-exposure betekenen. Bij
Carestream zou bij een EI van 250 zelfs sprake zijn van een zoda-
nige onder-exposure dat een re-take noodzakelijk is en dezelfde EI
waarde bij een 1e
generatie DIDI van Philips is juist een indicatie
van over-exposure. Daarnaast gelden voor andere röntgenopna-
men en andere patiëntencategorieën, eigen specifieke exposure
index, waardoor weer andere conclusies getrokken moeten
worden(6,7,8)
. In de dagelijkse praktijk wisselt een MBB’er regelmatig
tussen de verschillende apparaten waardoor adequate kennis en
inzichten evenals duidelijke specifieke werkinstructies voor ieder
apparaat met betrekking tot het herkennen van correcte, onder en
over-exposure cruciaal zijn om te allen tijde conform het ALA-
RA-principe te werken.
Kennis en inzichten in digitale conventionele radiologische
technieken, waaronder exposure index is weliswaar inmiddels
breed geïntroduceerd maar door de onderlinge verschillen bij de
fabrikanten in post-processing technieken, kalibratie voorwaarden
en exposure index berekeningen wordt het de gebruiker moeilijk
tot onmogelijk gemaakt om per individueel apparaat een afwij-
kende exposure te herkennen. Binnen een radiologieafdeling is
nauwe samenwerking noodzakelijk met de applicatiespecialisten
van de fabrikanten voor het verkrijgen van kennis en inzichten
met betrekking tot de exposure index, target exposure index en
grenswaarden per apparaat. Op basis hiervan is het van groot
belang om specifieke werkinstructies voor ieder apparaat te maken
en interne bijscholingen te organiseren. Daarnaast zullen, door
de afgesproken target- en grenswaarde, situaties van over- en
onder-exposure inzichtelijker worden. Deze maatregelen zullen
significant bijgedragen aan dosisreductie en kwaliteitsverbeterin-
gen.
Carroll, Q stelt: “Inzicht en controle hebben met betrekking tot de
exposure index is voor MBB’ers een cruciale ethische en professi-
onele kwestie geworden om als gewoonte aan te leren”(3)
. Naast
dat de MBB’er deze verantwoordelijkheid heeft zou daar aan
toegevoegd kunnen worden dat deze ethische en professionele
verantwoordelijkheid tevens bij radiologen, (toezichthoudende)
stralingsdeskundigen, klinisch fysici, managers en fabrikanten lig-
gen. Gezamenlijk met de MBB’ers zijn deze verantwoordelijk voor
de stralingsdosis voor de patiënt op radiologie afdelingen.
Referenties
1. Schaefer-Prokop, C, Neitzel, U, Venema, H, Uffmann, M, Prokop, M
‘Digital chest radiography: an update on modern technology, dos
containment and control of image quality’ European Radiology
18:1818-1830; 2008
2. Morin, R, Siebert, J, ‘The standardized exposure index for digital
radiography: an opportunity for optimization of radiation dose to the
pediatric population’ Pediatric Radiology Springer 41:573–581; 2011
3. Carroll, Q ‘Radiography in the digital age: physics, exposure, radiation
biology’ Charles C. Thomas Publisher Ltd, ISBN 978-0-398-08647-3;
2011
4. Shepard, S., Wang, J. ‘An Exposure Indicator for Digital Radiography’,
AAPM REPORT NO. 116, ISBN: 978-1-888340-86-0; 2009
5. International Standard IEC 62494-1 ‘Medical electrical equipment -
Exposure index of digital X-ray imaging systems – Part : definitions
and requirements for general radiolgraphy.’ International Electrotech-
nical Commission ISBN 2-8318-9944-3; 2008
6. Siemens Healthineers ‘FLUOROSPOT Compact Operator Manual
Imaging System for Ysio System Version VC10 or higher, XP41-
060.621.05.01.02’; 2011
7. Philips Healthcare ‘Beeldkwaliteit en beeldprocssing van de DIDI’,
‘handleidingen DIDI Philips 2e
, 3e
en 4e
generatie & Mobile Diagnost’,
applicatie specialist Dhr. T. Teunissen; 2016
8. Oldelft Benelux: ‘handleiding Oldelft MobileDaRt Shimadzu’, applica-
tie specialist Mevr. R. Roeterdink; 2014
9. Hensen, J., Jaarsveld, K., Dam, T., Dol, J., Geers, S. ‘Radiologie Techniek
en onderzoek’ Reed Business, ISBN 978-90-352-3196-2; 2011
10. Schaetzing, R, Streng, W, ‘Exposure Feedback and Image Quality in
Digital Radiography: New Developments’
https://www.researchgate.net/;2014
11. Don, S, Whiting, B, Rutz L, Apgar, B ‘New Exposure Indicators for
Digital Radiography Simplified for Radiologists and Technologists’
AJR;199:1337-1341; 2012
16 NVMBR Magazine • December 2019 • jaargang 2 • nummer 4
PublicatiesN V M B R

More Related Content

Featured

2024 State of Marketing Report – by Hubspot
2024 State of Marketing Report – by Hubspot2024 State of Marketing Report – by Hubspot
2024 State of Marketing Report – by HubspotMarius Sescu
 
Everything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPTEverything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPTExpeed Software
 
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsProduct Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsPixeldarts
 
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthThinkNow
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfmarketingartwork
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024Neil Kimberley
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)contently
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024Albert Qian
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsKurio // The Social Media Age(ncy)
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Search Engine Journal
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summarySpeakerHub
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Tessa Mero
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentLily Ray
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best PracticesVit Horky
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementMindGenius
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...RachelPearson36
 

Featured (20)

2024 State of Marketing Report – by Hubspot
2024 State of Marketing Report – by Hubspot2024 State of Marketing Report – by Hubspot
2024 State of Marketing Report – by Hubspot
 
Everything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPTEverything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPT
 
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsProduct Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
 
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
 
Skeleton Culture Code
Skeleton Culture CodeSkeleton Culture Code
Skeleton Culture Code
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
 
How to have difficult conversations
How to have difficult conversations How to have difficult conversations
How to have difficult conversations
 
Introduction to Data Science
Introduction to Data ScienceIntroduction to Data Science
Introduction to Data Science
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best Practices
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project management
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
 

1912 nvmbr magazine 2019 r. slade schaaphok

  • 1. Exposure onder controle in de dagelijkse praktijk - radiologie Inleiding Onderzoek heeft aangetoond dat Medisch Beeldvormings- en Bestralingsdeskundigen (MBB’ers) vaker ervaren dat een opname wordt afgekeurd bij onder-exposure dan bij over-exposure, wat kan leiden tot structurele dosisverhoging bij röntgenopnamen. Binnen het onderzoek van Schaefer-Prokop, C et al.(1) wordt over het voor- komen van ‘dose creep’ gesproken, waarmee een geleidelijke stij- ging in structurele exposure wordt bedoeld. Hieruit blijkt de grote noodzaak voor een exposure indicator waarmee zowel individuele patiëntendosis als dosis voor specifieke onderzoeken en patiën- tencategorieën gereguleerd worden(1,4) . Onder-exposure is redelijk goed herkenbaar in de dagelijkse praktijk doordat ruis manifester wordt op de röntgenopname. Over-exposure daarentegen blijft vaak onopgemerkt omdat het beeld kwalitatief goed gepresen- teerd wordt na de post-processing. Een digitale röntgenopname vervaardigd met 5 – 10 keer meer dan de benodigde detectordosis zal ogen als een röntgenopname met een correcte exposure. Een nadeel van de digitale radiologische systemen is het gebrek aan directe en duidelijke feedback aan de gebruiker over de gebruikte hoeveelheid exposure(2,3) . Onopgemerkte over-exposure kan resul- teren in onnodige hogere stralenbelasting voor de patiënt. Exposure index is inmiddels een breed geïntroduceerd begrip binnen de digitale radiologie. De exposure index heeft als doel een terugkoppeling te verschaffen over de geschatte detectordosis aan de gebruiker en is bij digitale apparatuur de enige methode om te kunnen bepalen of de juiste opnametechnieken zijn toegepast. De exposure index kan indirect ook gebruikt worden als indicatie over de diagnostische beeldkwaliteit. Verschillende fabrikanten van röntgenapparatuur variëren met betrekking tot de exposure index berekenmethode en kalibratie voorwaarden. Om de gebruiker in staat te stellen conclusies te kunnen trekken uit de exposure index zijn specifieke gegevens van de fabrikant van cruciaal belang(2,3,4) . De International Electrotechnical Commission (IEC) ontwikkelde en publiceerde in 2008 een internationale standaard voor de exposure index (EI) en deviation index (DI). Deze standaard biedt een universele methode met betrekking tot het tot stand komen van exposure index. Na het instellen van een exposure index streefwaarde (targetwaarde, EIT ) per onderzoek in een individueel apparaat, maakt de deviation index inzichtelijk voor de gebruiker in welke mate de opname met een afwijkende exposure ver- vaardigd is. Volgens de IEC standaard zal de EI berekend worden volgens formule 1(5) : EI=100 •K (1) Waarin: EI = Exposure index K = Kerma, luchtkerma op de detector [μGy] De exposure index geeft informatie over de detectordosis en kan niet direct gebruikt worden als indicatie over de geabsorbeerde dosis of effectieve patiëntendosis. Bij een standaard sensitiviteit (S400) van de detector hanteren de meeste fabrikanten een gemid- delde detectordosis van 2,5 μGy. De meeste fabrikanten berekenen de detectordosis om naar een EI met behulp van formule 1. Vol- gens deze formule wordt een dosis van 2,5 μGy vertaald naar een EI van 250(6,7,8) . Belangrijk om te realiseren is dat in een klinische setting niet gesproken kan worden over ‘de’ detectordosis, alleen over een gemiddelde detectordosis of over de detectordosis ter plaatse van een bepaald gebied van interesse. Bij röntgenopnamen van een menselijk lichaam wordt de detector immers getroffen door een uittreebundel bestaande uit verschillende stralingsinten- siteiten, door verzwakkingsverschillen in de verschillende weefsels Reinalda Slade-Schaaphok Toezichthoudend medewerker stralingsbescherming / Senior MBB’er onderwijs bij Treant Zorggroep E-mail: r.schaaphok@treant.nl Dit artikel is een herschreven versie van het artikel “Exposure in de dage- lijkse praktijk – radiologie” gepubli- ceerd in het Nederlands Tijdschrift voor Stralingsbescherming (ISSN 1879-9620 jaargang 9, 2018 nummer 1) 10 NVMBR Magazine • December 2019 • jaargang 2 • nummer 4 PublicatiesN V M B R
  • 2. van het menselijke lichaam(3) . Er kan in de praktijk niet standaard uitgegaan worden van een exposure index van 250 als streef- waarde, zonder specifieke informatie van de fabrikant. Fabrikanten passen een eigen post-processing methode toe voor het bewerken van de ruwe data. De volgende gevonden verschil- len onder de fabrikanten zijn van grote invloed op de analyse van de exposure index en exposure feedback aan de hand van de deviation index: • De kalibratie voorwaarde van de detector en de daarbij gebruikte stralingskwaliteit van de bundel. De EI waarde wordt gekalibreerd op één fabrikantspecifieke acquisitie- conditie (een combinatie van buisspanning, buisfiltering, Fd afstand, strooistralenrooster etc.)(2) ; • De plaatsbepaling op de detector, waar de voor de EI bereke- ning gebruikte detectordosis wordt uitgelezen; • De specifieke manier waarop de exposure index wordt bepaald. Bijvoorbeeld of de exposure index op het histogram of op een region of interest (ROI) gebaseerd wordt; of de exposure index op de pre-processing of op de post-processing gebaseerd wordt. Daarmee samenhangend of de re-ranging / shuttering tools van invloed zijn op de exposure index(2,7) . Door deze verschillen is de gebruiker niet in staat om concrete uitspraken te doen over correcte exposure in de dagelijkse praktijk zonder apparaatspecifieke exposure index inzichten en duide- lijke afdelingsspecifieke deviation index richtlijnen. Verdiepend onderzoek naar de verschillende buckyapparaten binnen een radiologie afdeling is dan ook cruciaal. Daarnaast moeten ook target- en grenswaarden (deviation index richtlijnen) afgesproken worden waarbij per individueel apparaat, per onderzoek en per patiëntencategorie (volwassen of kind) van correcte-, onder- en over- exposure gesproken kan worden. Digitale beeldvorming De röntgenstralen die de detector bereiken worden direct of indi- rect digitaal omgezet. De pixelwaarden van ruwe data worden berekend op basis van de röntgendosis op die pixel. Van de ruwe data wordt digitaal een histogramanalyse gemaakt met op de x-as de dosis in pixelwaarden en op de y-as de frequen- tie waarmee elke dosiswaarde voorkomt in de opname(3,9,4) . In figuur 1 is een mogelijke analyse van een thoraxopname te zien. Figuur 1 laat zien hoeveel pixels een bepaalde dosis hebben ont- vangen. De vorm van een histogram is afhankelijk van het aantal pixels met dezelfde dosis en daarmee onderzoekafhankelijk. Elke pixellijn (een verticale lijn op de x-as van alle pixels met dezelfde detectordosiswaarden) komt overeen met een uittreedosis na verzwakking door bepaalde anatomie(3,9,4) . In figuur 1 kan alge- meen gezegd worden dat op ongeveer 90% van de x-as de pixellijn gepresenteerd wordt met de dosiswaarde die na verzwakking door longweefsel de detector bereikt hebben. Op ongeveer 25% van de x-as zal bij deze opname de detectordosis tot stand zijn gekomen na verzwakking door weefsel met een dichtheid die nagenoeg gelijk is aan die van botweefsel(7) . Fabrikanten hanteren een eigen histogramanalyse en daarmee samenhangend het tot stand komen van de exposure index bepa- ling. De gepresenteerde exposure index bij een thoraxopname wordt bij de ene fabrikant berekend op de mediaanlijn (50%) van het histogram, bij een andere fabrikant op een pixellijn overeen- komend met longweefsel (90%) van het histogram. Anders dan de methode waarbij de exposure index op het histogram gebaseerd is kan de exposure index ook op een region of interest (ROI) gebied gebaseerd zijn. Hierbij wordt de exposure index niet gebaseerd Figuur 1: Mogelijke histogramanalyse van een thoraxopname Publicaties N V M B R
  • 3. op een pixellijn maar op de gemiddelde pixelwaarden binnen een gespecificeerd ROI-gebied(8) . Des te eerder de exposure index in het digitale beeldbewerkingsproces berekend wordt, des te nauw- keuriger en betrouwbaarder deze is(3) . Tijdens de histogramanalyse wordt het collimatie (shutter) gebied bepaald, ook wel het range gebied genoemd. In figuren 1 en 2 worden de gebieden B en C van het histogram samen het diagnos- tische gebied genoemd. Gebied A (relatief erg lage detectordosis) en gebied D (relatief erg hoge detectordosis) zijn niet interessant voor de berekeningen tijdens de post-processing van de afbeel- ding. Over het range gebied wordt de LUT (look-up-table) curve uitgelijnd met het histogram van het digitale röntgenbeeld. Bij een thoraxopname is deze curve meestal sigmoïdvormig. Door de LUT-curve worden de oorspronkelijke grijswaarden gecorrigeerd naar nieuwe grijswaarde, waardoor meer contrastverschillen ontstaan in het gebied van interesse. De bepaling van het range gebied en de plaats van de LUT-curve zijn fabrikant- en onder- zoeksprotocolafhankelijk. Deze post-processing technieken worden automatisch bepaald op basis van het gekozen onderzoeksproto- col. De gebruiker kan de post-processing bij de meeste apparaten handmatig aanpassen of uitzetten om een onbewerkte afbeelding te krijgen(3,9,4,8) . Een foutieve plaatsing van de LUT-curve kan als gevolg hebben dat het verkeerde gebied van interesse wordt versterkt. In figuur 2 is een voorbeeld te zien van een thoraxopname, vervaardigd op een 4e generatie Philips DIDI apparaat, met correcte exposure maar met verschillende post-processing. In figuur 2a is te zien dat het correcte gebied van interesse versterkt wordt, namelijk het longweefsel. In figuur 2b en 2c is te zien dat bij dezelfde opnamen het verkeerde gebied van interesse versterkt wordt, namelijk bij figuur 2b het mediastinum gebied en bij figuur 2c het gebied van onverzwakte straling. Bij een incorrecte match van de LUT-curve en het histogram kan met window-level aanpassingen niet dezelfde afbeelding als in figuur 2a vervaardigd worden. Afhankelijk van het specifieke apparaat kunnen de volgende oorza- ken leiden tot een verkeerde match van het histogram met de LUT- curve, met een verkeerde post-processing en onjuiste exposure index als gevolg: • Over- of onder-exposure van een röntgenopname; Figuur 2: Correcte en foutieve LUT-curve en histogram match 12 NVMBR Magazine • December 2019 • jaargang 2 • nummer 4 PublicatiesN V M B R
  • 4. • Foutieve range bepaling. Bijvoorbeeld doordat relatief veel strooistraling de detector bereikt (figuur 3a), of door aan- wezigheid van metaal in de afbeelding (figuur 3b) of door relatief veel directe straling op de detector(3) ; • Verkeerde pixellijn of ROI bepaling. Bijvoorbeeld bij relatief meer spier en/of vetweefsel (weke delen), bij bepaalde patho- logieën zoals vochtophoping in de longen of bij een inhomo- geen object dikte (zoals bij een axiale heup opname). De gebruiker dient in staat te zijn een mis-match te herkennen en kennis te hebben van de apparaatspecifieke aanpassingsmogelijk- heden binnen de post-processing methoden. De LUT-curve en het histogram dienen in deze gevallen handmatig correct samenge- bracht te worden in de post-processing optie van het apparaat. De post-processing methode en de wijze waarop de LUT-curve met het histogram samenvalt, verschilt erg per fabrikant. Bij de ene fabrikant moet de gebruiker hiervoor de ranging aanpassen, bij een andere fabrikant moet de gebruiker het histogram verplaatsen naar een vaste LUT-curve toe of de LUT-curve juist naar het histo- gram toe verplaatsen. Bij het ene apparaat moet de gebruiker een pixellijn in het gebied van interesse aanpassen en bij een ander apparaat moet een ROI-gebied verplaatst worden(6,7,8) . Exposure index Om in een zo beknopt mogelijke beschrijving te trachten een zo helder mogelijke en praktijkgerichte uitleg te geven, wordt hieron- der een thoraxopname van een volwassen patiënt uitgewerkt op de volgende buckyapparaten: Carestream DRX-Evolution, Siemens YSIO, Oldelft MobileDaRt Shimadzu in combinatie met een Canon detector, Philips 1e generatie DIDI, 2e , 3e en 4e generatie DIDI en de Philips Mobile Diagnost. Hierbij moet uitdrukkelijk vermeld worden dat bij overige röntgenopnamen (o.a. skeletopnamen, buikopnamen en opnamen bij kinderen) een specifiek histograma- nalyse hoort met de daarbij behorende eigen exposure index en deviation index. Daardoor behoren bij die overige röntgenopna- men specifieke uitleg en richtlijnen met betrekking tot de exposure index en deviation index, welke binnen dit artikel niet uitgewerkt zullen worden. Onder gelijkblijvende omstandigheden, in hetzelfde gebied van interesse zijn de exposure index bij Oldelft MobileDaRt Shimadzu, Siemens YSIO, Philips DIDI 2e , 3e en 4e generatie en de Mobile Diagnost lineair evenredig met de detectordosis. Verdubbeling van de detectordosis zal dan een verdubbeling van deze exposure index geven. Dit is niet van toepassing op de 1e generatie DIDI van Philips door de specifieke EI berekening en sterke afronding van de EI waarden(6,7,8) . Carestream DRX-Evolution hanteert een logaritmi- sche schaal en elke verandering in de exposure index van plus of min 300 houdt respectievelijk een verdubbeling of halvering van de detectordosis in(3) . Correcte, onder- en over-exposure Veelal wordt, bij een standaard thoraxopname (volwassen patiënt) een detectordosis van 2,5 μGy in het gebied dat na verzwak- king door het longweefsel bestraald wordt, als een correcte exposure beschouwd. Een detectordosis lager dan 2,5 μGy wordt als onder-exposure beschouwd en hoger dan 2,5 μGy als over-exposure. Hierbij kan in het midden gelaten worden of deze detectordosis van 2,5 μGy tot stand is gekomen door gebruik van Figuur 3: Foutieve range bepaling(3) Publicaties 13 N V M B R
  • 5. de automatic exposure control (AEC) of handmatig ingestelde belichtingsparameters. De, op het display getoonde, exposure index (EI_s) van de Philips 2e , 3e en 4e generatie DIDI buckyapparaten en de Mobile Diagnost wordt bij een thoraxopname rond de 90% van de x-as afgelezen. De EI_s zal bij een correcte exposure 250 zijn, bij een onder-ex- posure lager dan 250 en bij een over-exposure hoger dan 250(7) . Bij een thoraxopname zal de, op het display getoonde, exposure index (EI) van de Philips 1e generatie DIDI buckyapparaten bij een correcte exposure 400 zijn, bij een onder-exposure hoger dan 400 en bij een over-exposure lager dan 400. De exposure index bij de 1e generatie DIDI wordt namelijk niet volgens formule 1 berekend maar volgens formule 2(7) : EI=1000/K (2) Waarin: EI = Exposure index K = Kerma, luchtkerma op de detector [μGy] De, op het display getoonde, exposure index (Clinical EXI) van de Siemens YSIO buckyapparaten, wordt bij een thoraxopname op de mediaanlijn (50%) van de x-as afgelezen. De Clinical EXI zal bij een correcte exposure 125 zijn, bij een onder-exposure lager dan 125 en bij een over-exposure hoger dan 125(6) . De, op het display getoonde, exposure index (EI) van de Oldelft MobileDaRt in combinatie met een Canon detector wordt direct afgeleid van de gemiddelde pixelwaarde uit een ROI-gebied. Bij een thoraxopname, met ROI-plaatsing in het longweefsel, zal de EI bij een correcte exposure 250 zijn, bij een onder-exposure lager dan 250 en bij een over-exposure hoger dan 250. De, op het dis- play getoonde, reached exposure (REX) van de Oldelft MobileDaRt wordt na de ingestelde image processing (zoals brightness, con- trast en LUT-curve) bepaald. Doordat de REX later in het beeldbe- werkingsproces wordt bepaald moet rekening worden gehouden met het verschil in nauwkeurigheid en betrouwbaarheid tussen de REX en de EI waarden. Het voordeel van de REX in de dagelijkse praktijk is dat deze opnieuw berekend wordt bij aanpassing van het rangegebied. Met ROI-plaatsing in het longweefsel zal de REX bij een correcte exposure bij een thoraxopname tussen de 100 en 200 liggen, bij een onder-exposure lager dan 100 en bij een over-exposure hoger dan 200(8) . Bij een thoraxopname zal de, op het display getoonde, exposure index (EI) van de Carestream DRX-Evolution bij een correcte exposure 1400 zijn, bij een onder-exposure lager dan 1000 en bij een over-exposure hoger dan 1700. De exposure index bij de Carestream DRX-Evolution wordt namelijk niet volgens formule 1 berekend maar volgens formule 3(3,10) : 1000·log(K/8.69)+2000 (3) Waarin: EI = Exposure index K = Kerma, luchtkerma op de detector [μGy] Samengevat worden in de onderstaande tabel de verschillende EI en streefwaarde (EIT ) weergegeven voor een standaard thoraxop- name bij een volwassen patiënt, uitgaande van een detectordosis van 2,5 μGy in het gebied van interesse. Tabel 1. Exposure index bij correcte, onder- en over-exposure, gebaseerd op de detectordosis in het gebied van interesse (longweefsel bij thorax- opname volwassen patiënt) Apparaat Correcte exposure EIT waarden Onder- exposure EI waarden Over- exposure EI waarden Philips 2e , 3e en 4e generatie DIDI & Mobile Diagnost EI_s 250 EI_s < 250 EI_s > 250 Philips 1e generatie DIDI EI 400 EI > 400 EI < 400 Siemens YSIO Clinical EXI 125 Clinical EXI < 125 Clinical EXI > 125 Oldelft MobileDaRt EI 250 (REX 100- 200) EI < 250 (REX < 100) EI > 250 (REX > 200) Carestream DRX-Evolution EI 1400 EI < 1400 EI > 1400 Deviation Index Door onder-exposure kan de beeldkwaliteit verslechteren doordat ruis manifester wordt op de opname. Bij over-exposure kan de beeldkwaliteit verslechteren door artefacten en burn-outa (11,7) . De deviation index (DI) geeft informatie over correcte-, onder- en over-exposure in het diagnostische range gebied. Volgens de standaard van de IEC zal de DI berekend worden volgens formule 4(2,5,11) : a Er wordt gesproken van burn-out wanneer één of meerdere uniforme zwarte gebieden zichtbaar zijn op een röntgenopname waar feitelijk object- details zichtbaar zouden moeten zijn. 14 NVMBR Magazine • December 2019 • jaargang 2 • nummer 4 PublicatiesN V M B R
  • 6. DI = 10log10 [EI/EIT ] (4) Waarin: DI = Deviation index EI = Exposure index EIT = Target exposure index De deviation index is bedoeld als indicatie voor de gebruiker of de opname met de optimale belichtingstechniek en met de gewenste beeldkwaliteit (signaal-ruis verhouding) is vervaardigd in het relevante anatomiegebied voor het specifieke lichaamsdeel en patiëntencategorie. Daarvoor zal er een afdelingsspecifieke EIT waarde database beschikbaar moeten zijn in elk apparaat voor elk onderzoek en patiëntencategorie(2) . In een ideale situatie, waarbij EI en EIT gelijk zijn, is de deviation index nul. Een DI waarde van + 3.0 correspondeert met een 100% over-exposure. In tabel 2 worden de, door de American Associa- tion of Physicists in Medicine (AAPM), initiële aanbevelingen gege- ven over de interpretaties van DI waarden in klinische setting(11) . Tabel 2. Deviation index en toepassing m.b.t. klinische afbeeldingen(11) Deviation Index Exposure Actie > +3 > 2 x Over-exposure Rapporteer aan manage- ment, re-take opname bij burn-out of andere artefacten +1.0 tot +3.0 Over-exposure Re-take opname bij burn- out of andere artefacten -0.5 t/m +0.5 Target exposure -1.0 tot -3.0 Onder-exposure Raadpleeg radioloog voor re-take < -3.0 Onder-exposure Re-take Deze aanbevelingen kunnen gebruikt worden als uitgangs- punt. Elke afdeling zou eigen afdeling- en onderzoeksspecifieke targetwaarden (EIT ) en grenswaarden (minimale- en maximale EI waarden) moeten specificeren per patiëntencategorie. Hierbij moet ook de te nemen actie worden opgenomen die gebaseerd zijn op eigen afdelingsprotocollen, kwaliteitseisen en richtlijnen(11) . In Nederland is landelijk (nog) geen vergelijkbaar deviation index actiescore-systeem geïmplementeerd, zoals in tabel 2 weergege- ven. Daarnaast werken (nog) niet alle fabrikanten met dit systeem, wat een afdelingsbrede implementatie bemoeilijkt. Om alle gebrui- kers binnen een radiologieafdeling toch in staat te kunnen stellen uitspraken te kunnen doen over correcte, over- en onder-exposure moeten afdelingsspecifieke, onderzoeksspecifieke en patiënten- categoriespecifieke (volwassen of kind) EIT waarden, minimale- en maximale EI waarden worden afgesproken in nauw overleg met de maatschap radiologie en (toezichthoudende) stralingsbescher- mingsdeskundige. De onderstaande specifieke target- en grenswaarden zijn geba- seerd op acceptabele diagnostische beeldkwaliteit en de detec- tordosis in het gebied van interesse, per onderzoek en patiënten- categorie voor de eigen afdeling. Hierbij wordt bij een standaard thoraxopname (volwassen patiënt) een detectordosis targetwaarde van 2,5 μGy in het gebied van interesse (longweefsel) aangehou- den voor een correcte exposure en als grenswaarden 1 μGy en 5 μGy. Bij een detectordosis in het gebied van interesse van minder dan 1 μGy wordt van onder-exposure gesproken, vergelijkbaar met een DI -4.0 volgens formule 4 en vanaf 5 μGy van zodanige over-exposure, vergelijkbaar met een DI > +3.0 in tabel 2. In beide gevallen dient de beeldkwaliteit van de opname op een diagnos- tische monitor beoordeeld te worden en overlegd te worden met de radioloog of een re-take noodzakelijk is. Daarnaast dienen van thoraxopnamen vervaardigd met een exposure buiten deze grens- waarden een incidentmelding gemaakt te worden voor verdere analyse en kwaliteitsverbetering. Ter illustratie van deze grenswaarden worden in tabel 3 de target exposure index en grenswaarden voor een standaard thorax- opname bij een volwassen patiënt weergegeven geldend op de Philips, Siemens, Oldelft en Carestream buckyapparaten. Voor de overige röntgenopnamen en overige patiëntencategorieën zijn eigen specifieke grenswaarden afgesproken welke in dit artikel niet verder toegelicht worden. Tabel 3. EI grenswaarden, gebaseerd op de detectordosis in het gebied van interesse (longweefsel bij thoraxopname volwassen patiënt) Apparaat Onder exposure EI grens- waarden Correcte exposure EIT waarden Over exposure EI grens- waarden Philips 2e , 3e en 4e generatie DIDI & Mobile Diagnost (EI_s) < 100 250 > 500 Philips 1e generatie DIDI (EI) > 1000 400 < 200 Siemens YSIO (Clinical EXI) < 100 125 > 200 Oldelft MobileDaRt (EI) < 100 (REX <50) 250 (REX 100-200) > 500 (REX > 400) Carestream DRX-Evolution < 1000 1400 > 1700 Publicaties 15 N V M B R
  • 7. Conclusie, discussie en aanbevelingen Een nadeel van de digitale radiologiesystemen is het gebrek aan directe en duidelijke feedback aan de gebruiker over de gebruikte hoeveelheid exposure. De hierdoor onopgemerkte over-exposure kan resulteren in structurele en onnodige toename van de stralingsbelasting voor de patiënt. Naast over-exposure verdient onder-exposure dezelfde aandacht doordat elke re-take bijdraagt aan een hogere stralingsbelasting voor de patiënt(2,3) . In de dagelijkse praktijk kan een thoraxopname met behulp van veel verschillende conventionele röntgenapparaten gemaakt worden. De hier besproken opname van eenzelfde standaard volwassen patiënt zal bij een 2e t/m 4e generatie DIDI van Philips een correcte exposure in het longweefsel hebben bereikt wanneer de EI_s 250 is. Deze opname vervaardigd met een Siemens YSIO zou bij een Clinical EXI van 250 een over-exposure betekenen. Bij Carestream zou bij een EI van 250 zelfs sprake zijn van een zoda- nige onder-exposure dat een re-take noodzakelijk is en dezelfde EI waarde bij een 1e generatie DIDI van Philips is juist een indicatie van over-exposure. Daarnaast gelden voor andere röntgenopna- men en andere patiëntencategorieën, eigen specifieke exposure index, waardoor weer andere conclusies getrokken moeten worden(6,7,8) . In de dagelijkse praktijk wisselt een MBB’er regelmatig tussen de verschillende apparaten waardoor adequate kennis en inzichten evenals duidelijke specifieke werkinstructies voor ieder apparaat met betrekking tot het herkennen van correcte, onder en over-exposure cruciaal zijn om te allen tijde conform het ALA- RA-principe te werken. Kennis en inzichten in digitale conventionele radiologische technieken, waaronder exposure index is weliswaar inmiddels breed geïntroduceerd maar door de onderlinge verschillen bij de fabrikanten in post-processing technieken, kalibratie voorwaarden en exposure index berekeningen wordt het de gebruiker moeilijk tot onmogelijk gemaakt om per individueel apparaat een afwij- kende exposure te herkennen. Binnen een radiologieafdeling is nauwe samenwerking noodzakelijk met de applicatiespecialisten van de fabrikanten voor het verkrijgen van kennis en inzichten met betrekking tot de exposure index, target exposure index en grenswaarden per apparaat. Op basis hiervan is het van groot belang om specifieke werkinstructies voor ieder apparaat te maken en interne bijscholingen te organiseren. Daarnaast zullen, door de afgesproken target- en grenswaarde, situaties van over- en onder-exposure inzichtelijker worden. Deze maatregelen zullen significant bijgedragen aan dosisreductie en kwaliteitsverbeterin- gen. Carroll, Q stelt: “Inzicht en controle hebben met betrekking tot de exposure index is voor MBB’ers een cruciale ethische en professi- onele kwestie geworden om als gewoonte aan te leren”(3) . Naast dat de MBB’er deze verantwoordelijkheid heeft zou daar aan toegevoegd kunnen worden dat deze ethische en professionele verantwoordelijkheid tevens bij radiologen, (toezichthoudende) stralingsdeskundigen, klinisch fysici, managers en fabrikanten lig- gen. Gezamenlijk met de MBB’ers zijn deze verantwoordelijk voor de stralingsdosis voor de patiënt op radiologie afdelingen. Referenties 1. Schaefer-Prokop, C, Neitzel, U, Venema, H, Uffmann, M, Prokop, M ‘Digital chest radiography: an update on modern technology, dos containment and control of image quality’ European Radiology 18:1818-1830; 2008 2. Morin, R, Siebert, J, ‘The standardized exposure index for digital radiography: an opportunity for optimization of radiation dose to the pediatric population’ Pediatric Radiology Springer 41:573–581; 2011 3. Carroll, Q ‘Radiography in the digital age: physics, exposure, radiation biology’ Charles C. Thomas Publisher Ltd, ISBN 978-0-398-08647-3; 2011 4. Shepard, S., Wang, J. ‘An Exposure Indicator for Digital Radiography’, AAPM REPORT NO. 116, ISBN: 978-1-888340-86-0; 2009 5. International Standard IEC 62494-1 ‘Medical electrical equipment - Exposure index of digital X-ray imaging systems – Part : definitions and requirements for general radiolgraphy.’ International Electrotech- nical Commission ISBN 2-8318-9944-3; 2008 6. Siemens Healthineers ‘FLUOROSPOT Compact Operator Manual Imaging System for Ysio System Version VC10 or higher, XP41- 060.621.05.01.02’; 2011 7. Philips Healthcare ‘Beeldkwaliteit en beeldprocssing van de DIDI’, ‘handleidingen DIDI Philips 2e , 3e en 4e generatie & Mobile Diagnost’, applicatie specialist Dhr. T. Teunissen; 2016 8. Oldelft Benelux: ‘handleiding Oldelft MobileDaRt Shimadzu’, applica- tie specialist Mevr. R. Roeterdink; 2014 9. Hensen, J., Jaarsveld, K., Dam, T., Dol, J., Geers, S. ‘Radiologie Techniek en onderzoek’ Reed Business, ISBN 978-90-352-3196-2; 2011 10. Schaetzing, R, Streng, W, ‘Exposure Feedback and Image Quality in Digital Radiography: New Developments’ https://www.researchgate.net/;2014 11. Don, S, Whiting, B, Rutz L, Apgar, B ‘New Exposure Indicators for Digital Radiography Simplified for Radiologists and Technologists’ AJR;199:1337-1341; 2012 16 NVMBR Magazine • December 2019 • jaargang 2 • nummer 4 PublicatiesN V M B R