Effects of the use of Automatic Tube Current Modulation on Patient Dose and Image Quality in Computed Tomography

¹Department of Medical Physics, Dokuz Eylül Univeristy, İzmir, Turkey
²Departmnet of Radiology, Dokuz Eylül University, İzmir, Turkey

INTRODUCTION: The frequency of abdominal computed tomography (CT) examinations is increasing, leading to a significant level of patient dose. This study aims to quantify and evaluate the effects of automatic tube current modulation (ATCM) technique on patient dose and image quality in contrast-enhanced biphasic abdomen examinations.
METHODS: Two different scan protocols, based on constant tube current and automatic tube current modulation technique, were used on 64 patients who visited our radiology department periodically. For three patient groups of different patient size, results from two protocols were compared with respect to patient dose and image quality. Dosimetric evaluations were based on the Computed Tomography Dose Index (CTDI), Dose Length Product (DLP), and Effective Dose (E). For the comparison of image qualities between two protocols, Noise Index (NI) and Contrast to Noise Ratio (CNR) values were determined for each image. Additionally, the quality of each image was evaluated subjectively by an experienced radiologist, and the results were compared between the two protocols.
RESULTS: Dose reductions of 31% and 21% were achieved by the ATCM protocol in the arterial and portal phases, respectively. On the other hand, NI exhibited an increase between 13% and 30% for liver, fat and aorta. CNR values were observed to decrease between 5% and 19%. All images were evaluated by a radiologist, and no obstacle limiting a reliable diagnostic evaluation was found in any image obtained by either technique.
DISCUSSION AND CONCLUSION: These results showed that the ATCM technique reduces patient dose significantly while maintaining a certain level of image quality.

Keywords:

Bilgisayarlı Tomografide Otomatik Tüp Akımı Modülasyonu Kullanımının Hasta Dozu ve Görüntü Kalitesi Üzerine Etkileri

¹Dokuz Eylül Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Medikal Fizik Ana Bilim Dalı, İzmir
²Dokuz Eylül Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Radyoloji Ana Bilim Dalı, İzmir

GİRİŞ ve AMAÇ: Abdominal bilgisayarlı tomografi incelemelerinin sıklığı artmakta ve önemli miktarda hasta dozuna yol açmaktadır. Bu çalışma, kontrastlı, çift fazlı abdomen incelemelerinde otomatik tüp akım modülasyon tekniğinin hasta dozu ve görüntü kalitesi üzerine etkilerini ölçmeyi ve değerlendirmeyi amaçlamaktadır.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Radyoloji anabilim dalını periyodik olarak ziyaret eden 64 hastaya sabit tüp akımı ve otomatik tüp akımı modülasyonu tekniğine dayanan iki farklı tarama protokolü uygulandı. Farklı hasta boyutlarına sahip üç hasta grubu için, iki protokolden elde edilen sonuçlar hasta dozu ve görüntü kalitesi açısından karşılaştırıldı. Dozimetrik değerlendirmeler, Bilgisayarlı Tomografi Doz İndeksi (CTDI), Doz Uzunluk Çarpımı (DLP) ve Etkin Doz'a (E) dayandırıldı. İki protokol arasındaki görüntü kalitesinin karşılaştırılması amacıyla her görüntü için Gürültü İndeksi (NI) ve Kontrast Gürültü Oranı (CNR) değerleri belirlenmiştir. Ek olarak, her görüntü deneyimli bir radyolog tarafından öznel olarak değerlendirildi ve sonuçlar iki protokol arasında karşılaştırıldı.
BULGULAR: Otomatik tüp akım modülasyon protokolü ile arteriyel ve portal fazlarda sırasıyla % 31 ve % 21 doz düşüşleri sağlandı. Öte yandan, NI karaciğer, yağ ve aort için % 13 ile % 30 arasında bir artış göstermiştir. CNR değerlerinin % 5 ile % 19 arasında azaldığı gözlendi. Tüm görüntüler bir radyolog tarafından değerlendirildi ve herhangi bir teknikle elde edilen görüntülerde güvenilir bir tanısal değerlendirmeyi sınırlayan bir engel bulunmadı.
TARTIŞMA ve SONUÇ: Bu sonuçlar, otomatik tüp akım modülasyon tekniğinin, belirli bir görüntü kalitesi seviyesini korurken hastanın dozunu önemli ölçüde azalttığını göstermiştir.

Anahtar Kelimeler:

Ayşegül Yurt, Ismail Ozsoykal, Funda Obuz. Effects of the use of Automatic Tube Current Modulation on Patient Dose and Image Quality in Computed Tomography. . 2019; 28(3): 0-0

Corresponding Author: Ayşegül Yurt, Türkiye