Radiation Exposure in Multi-Slice CT of the Heart

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Abstract
Purpose: To assess radiation exposure of patients undergoing Multi-Row Detector CT (Multi-Slice CT, MSCT) of the heart. Material and Methods: Four different cardiac MSCT protocols with changing slice collimation (4 × 1, and 4 × 2.5 mm), and pitch-factor (1.5, 1.8, and 4) were examined. An anthropomorphic Alderson-Rando phantom was equipped with LiF-thermoluminescent dosimeters at several organ sites, and effective doses were calculated using ICRP-weighting factors. These data were compared to data from standard MSCT of chest and abdomen. Results: Effective dose in different protocols for cardiac MSCT varies from 2.8 to 10.3 mSv (male), and from 3.6 to 12.7 mSv (female). In protocols with thin collimation and low pitch or a combination of several heart examinations, radiation exposure may be comparable to the effective dose of standard MSCT of the chest (male: 11.9 mSv, female: 12.9 mSv) or the abdomen (male: 16.1 mSv, female: 15.7 mSv). Highest organ doses were found for the female breast (up to 46.6 mGy), and the lungs (up to 36.4 mGy) with surface doses as high as 54.3 mGy. Conclusions: Cardiac MSCT adds significantly to the radiation exposure of patients and can reach the effective dose applied by standard MSCT of chest or abdomen. Ziel: Bestimmung der Strahlenexposition von Patienten während einer Mehrschicht-Spiral-CT-(MSCT)Untersuchung des Herzens. Material und Methoden: Vier verschiedene MSCT-Protokolle zur Herzuntersuchung mit unterschiedlicher Schichtdicke (4 × 1 bis 4 × 2.5 mm) und Pitchfaktoren (1,5, 1.8 und 4) wurden untersucht. LiF-Thermolumineszenzdosimeter wurden in einem anthropomorphen Alderson-Rando Phantom an verschiedenen Organen positioniert. Die effektive Dosis wurde mit Hilfe der ICRP-Wichtungsfaktoren berechnet. Diese Werte wurden mit den Daten einer Standard-MSCT des Thorax und des Abdomen verglichen. Ergebnisse: Die effektive Dosis einer MSCT des Herzens reicht von 2,8 bis 10,3 mSv (Mann) bzw. 3,6 bis 12,7 mSv (Frau). Besonders bei Protokollen mit dünner Kollimation und niedrigem Pitch oder einer Kombination von Herzuntersuchungen kann es zu einer der Standard-MSCT des Thorax (Mann: 11,9 mSv, Frau: 12,9 mSv) oder des Abdomen (Mann: 16,1 mSv, Frau 15,7 mSv) vergleichbaren Strahlenexposition kommen. Bei kardialer MSCT waren die Organdosen der Mamma (bis 46,6 mGy) und der Lunge (bis 36,4 mGy) am höchsten bei einer Oberflächendosis bis 54,3 mGy. Schlussfolgerung: MSCT-Untersuchungen des Herzens führen zu einer signifikanten Strahlenexposition des Patienten, die in der Größenordnung einer Standard-MSCT des Thorax oder Abdomen liegen kann.

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