Computer-tomografi ved norske sykehus Undersøkelsesteknikk og stråledose til pasient

StrålevernRapport 1995:11 Computer-tomografi ved norske sykehus Undersøkelsesteknikk og stråledose til pasient Hilde M. Olerud Ingvild E. Finne

Referanse: Olerud, HM og Engen, I. Computer tomografi ved norske sykehus. Undersøkelsesteknikk og stråledose til pasient. StrålevernRapport 1995:nr. Østerås: Statens strålevern, 1995. Emneord: Computer tomografi, CT, effektiv dose, organdoser, kollektiv dose, eksponeringsteknikk, undersøkelsesstatistikk, klinisk spørsmålsstilling. Resymé: Undersøkelsesteknikk og stråledose til pasient ved 7 typiske CT undersøkelser og 12 kliniske spørsmålsstillinger er kartlagt basert på en norsk spørreundersøkelse (49 scannere) i 1994. Varierende bruk av kontrast, totalt scanvolum og eksponeringsteknikk er viktigste årsaker til variasjon i stråledose. Kollektivdose fra CT i Norge anslås til 1000 mansv, eller 0,2 msv/innbygger. Reference: Olerud, HM og Engen, I. Survey of CT practice in Norway. Examination technique and patient doses. StrålevernRapport 1995:nr. Østerås: Norwegian Radiation Protection Authority, 1995. Language: Norwegian. Key words: Computer tomography, CT, effective dose, organ doses, collective dose, exposure technique, examination frequency, clinical indications Abstract: A norwegian survey of CT practice is presented, including examination technique and patient doses for 7 typical examinations and 12 specific clinical indications. The results covers 49 CT scanners, and the patient doses are somewhat higher compared to similar results from other countries. Use of contrast, different scan volumes and exposure techniques are main reasons for the wide distribution in doses. The collective dose from CT is estimated to 1000 mansv, or 0,2 msv/caput. Prosjektleder: Hilde M. Olerud. Godkjent: Gunnar Saxebøl, avdelingsdirektør, Avdeling Tilsyn. 100 sider (inkl. 50 sider upaginert appendix). Utgitt 1995-12-24. Opplag 500 (95-12). Form, omslag: Graf, Oslo. Trykk: Grüner & Jebsen A/S, Østerås. Bestilles fra: Statens strålevern, Postboks 55, 1345 Østerås. Telefon 67 16 25 00, telefax 67 14 74 07. ISSN 0804-4910 3

Forord Røntgenundersøkelser med computer tomograf (CT) har økt sterkt i omfang de senere årene. CT er et effektivt diagnostisk verktøy. Undersøkelser har imidlertid vist at stråledose til pasient er vesentlig høyere enn ved sammenlignbare vanlige røntgenundersøkelser. Det er også påvist at stråledosene varierer mye for samme CT undersøkelse utført ved ulike sykehus. Med bakgrunn i dette ønsket Statens strålevern å karlegge CT bruken i Norge, blant annet med siktemål å finne årsaker til variasjonen i stråledose. Siden den samlede befolkningdose fra CT undersøkelser er såvidt stor, er det grunn til å være bevisst på bruken utfra strålevernprinsippene om berettigelse og optimalisering. Denne rapporten er ment å belyse denne problemstillingen, og dessuten som en tilbakemelding til alle de CT brukerne som deltok i spørreundersøkelsen i 1994. Takk for hjelpen til radiologene Dr. Nils Natvig, Fylkessykehuset i Volda, og Dr. Eli Marie Sager, Ullevål sykehus, for hjelp til valg av medisinske spørsmålsstillinger til Tore Ramsøy for hjelp til etablering av database til Anne-Grethe Haslerud for dataregistrering. 5

Sammendrag Undersøkelsesteknikk og stråledose til pasient ved 7 typiske CT undersøkelser og 12 gitte indikasjonsstillinger ved norske sykehus blir presentert. Doseberegningene er basert på data og metode publisert av National Radiological Protection Board (NRPB) i England. Stedlig undersøkelsesteknikk ble kartlagt ved hjelp av en spørreundersøkelse i 1994, og omfatter 49 CT scannere fra 4 ulike leverandører. Dette representerer 70% av alle norske CT scannere. Stråledose til pasient ved de ulike CT undersøkelsene lå i gjennomsnitt omkring 2 msv for hode/hjerne undersøkelser, 10-13 msv for undersøkelser i abdomen/thorax området og 5 msv for undersøkelse av lumbalcolumna. Forholdet mellom største og minste stråledose for samme undersøkelse utført ved ulike sykehus varierte med en faktor 8-20. Varierende bruk av kontrast, totalt scanvolum, valg av eksponeringsteknikk og tekniske forhold knyttet til scannerne er viktige årsaker til dette. Forskjellige medisinske spørsmålsstillinger forklarer bare en liten del av dosevariasjonen. Dose til øyelinsene kan reduseres med inntil en faktor 20 ved å vinkle gantry under undersøkelser av hode/hjerne. Stråledose til gonader og foster kan bli betydelige ved CT undersøkelser av rygg og nedre abdomen. Kollektiv effektiv dose i Norge (1994) ble estimert til omkring 1000 mansv fra bruk av 70 CT scannere (16,1 per mill. innbygger), noe som tilsvarer nær 0,2 msv per innbygger i 1994. Norge har flere CT scannere, utfører flere CT undersøkelser, og ligger høyere i dose per undersøkelse i forhold til våre naboland. Dette gir i dag en dobbelt så høy dose per innbygger fra CT aktiviteten i Norge i forhold til de senest publiserte verdier fra England, Sverige, Finland og Danmark. Summary A Norwegian survey of examination technique and patient doses from 7 typical CT examinations and 12 clinical indications are presented. The dose calculations were based on the data and methods published by National Radiological Protection Board (NRPB) in UK. Questionnaires were distributed to the CT users in 1994, in order to map the local examination technique. Answers were received from 49 scanners representing 70% of all Norwegian scanners and 4 manufacturers. The average patient doses were 2 msv for a typical examinations of head, 10-13 msv for examinations in the abdominal/thorax region and 5 msv for examinations of the lumbar spine. The quotient between the highest and lowest doses for a particular examination carried out at different hospitals varied in the range 8-20. This is explained by different use of contrast, scanvolum, exposure technique and scanner design. Different clinical indications for a specific CT examinations explains only a minor part of the total variation in dose. The lens doses might be reduced by a factor of 20 if the gantry is tilted during examinations of the head/brain. The doses to the gonads and uterus can be considerable when examining the spine and lower abdomen. The collective effective dose from CT in Norway in 1994 is estimated to 1000 mansv, or 0.2 msv/caput. This is approximately twice compared to the latest published data from England, Sweden, Finland and Denmark. This is explained by a higher number of CT scanners (16,1 per mill. caput), and some higher doses per examination in Norway. 7

Innhold 1 INTRODUKSJON 11 1.1 Kort om CT og bruk av CT i Norge 11 1.2 Prosjektmål og motivasjon 12 2 MATERIALE OG METODE 15 2.1 Dosimetriske aspekter, NRPB metode 15 2.2 Norsk spørreundersøkelse 20 2.3 Doseberegninger 21 2.4 Databehandling - analyser 22 3 RESULTATER 23 3.1 Svar fra brukerne, overordnet inntrykk 23 3.2 Stråledose til pasient ved CT undersøkelser 23 3.3 Eksponeringsteknikk 27 3.4 Variasjon mellom ulike scannere 29 3.5 CT undersøkelser ved gitte indikasjonsstillinger 30 3.6 Bruk av kontrastmidler 32 3.7 Dose til øyelinsene ved hodeundersøkelser 34 3.8 Gonadedoser og uterusdoser 34 3.9 Kollektiv effektiv dose fra CT i Norge 36 3.10 Dose til rød benmarg 38 4 DISKUSJON OG KONKLUSJON 39 4.1 Kommentarer til undersøkelsen og kvaliteten av resultatene 39 4.2 Årsaker til variasjon i stråledose 40 4.3 Sammenligning med andre studier 41 4.4 CT sammenlignet med konvensjonell røntgen 43 4.5 Anvendelser av materialet 44 4.5.1 ANBEFALTE DOSEFØRINGER 44 4.5.2 VINKLING VED HODEUNDERSØKELSER 44 4.5.3 ESTIMAT AV FOSTERDOSER 45 4.6 Berettiget og optimalisert CT bruk, oppsummering 46 5 LITTERATUR 49 APPENDIX I - VIII 9

1 Introduksjon 1.1 Kort om CT og bruk av CT i Norge Computer-tomografi (CT) er en metode for å fremskaffe tynne tverrsnittsavbildninger av pasienten ved hjelp røntgenstråling. Pasienten er sentrert mellom røntgenrøret og en kjede av detektorer. Bildene rekonstrueres fra multiple transmisjonsdata som registreres når et vifteformet smalt knippe av røntgenstråling roteres rundt pasienten. Et snittbilde består av mange bildeelementer (pixels), der hver pixel tilegnes et CT nummer bestemt av den relative attenuasjonskoeffisienten for tilsvarende volumelement (voxel) i det bestrålte snittet. Ulike CT nummere kan deretter tildeles gråtoner for bildevisning på TV monitor eller fotografi. Hovedprinsippene for CT kan derved oppsummeres som datainnsamling, rekonstruksjon og bildevisning (1). Dosefordelingen i ett snitt er ikke uniform. For avbildninger i abdomenområdet er det typisk en faktor to i dose mellom dosen ved hudoverflaten og sentralt i kroppen (2). Dosen avhenger av eksponeringsbetingelsene, som anvendt rørspenning, rørstrøm og eksponeringstid, og vil variere mellom scannere på grunn av ulik filtrering, geometriske forhold m.m. Dosen fra en CT undersøkelse avhenger dessuten av antall snitt, snitt-tykkelse og snitt-avstand. Disse forholdene gjør at samme CT undersøkelse utført ved ulike sykehus kan resultere i svært ulike pasientdoser. I tillegg til tomografiske snitt av pasienten omfatter CT undersøkelsen oversiktsbilder for lokaliseringsformål. Oversiktsbildene bidrar kun i liten grad til den totale pasientdosen ved CT undersøkelsene, og er derfor ikke inkludert i resultatene for denne undersøkelsen. Det utføres nå i overkant av 3 millioner røntgenundersøkelser årlig i Norge. Antall CT undersøkelser har totalt sett blitt fordoblet hvert 5.te år i tidsrommet 1983 til 1993, mens det totale antall røntgenundersøkelser har holdt seg ganske konstant, som vist i Tabell 1. Av CT undersøkelsene er det imidlertid noen ganske få som bidrar vesentlig til den samlede befolkningsdose fra CT. Figur 1 viser utviklingen for de viktigste. Undersøkelsesstatistikk for 1993 er gitt i Appendix I. Tabell 1 Trender i årlig totalt antall røntgenundersøkelser og CT undersøkelser (3, 4). i) Data for 1993 er foreløpige tall År Totalt antall Totalt antall CT % av total røntgenundersøkelser undersøkelser 1983 2 651 266 46 580 1,8 % 1988 2 615 170 101 114 3,9 % 1993 i) 3 061 727 205 787 6,7 % 11

CT trender Bekken Lumbalcolumna 1983 1988 1993 Abdomen Thorax og Mediastinum Hode/hjerne 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 Antall CT undersøkelser Figur 1 Utviklingen av noen vanlige CT undersøkelser i tiden 1983-1993 Det finnes i dag omkring 70 CT scannere på landsbasis, eller 16,1 scanner per million innbygger (1994). Introduksjonen av MRI, avbildning ved hjelp av magnetisk resonans, har foreløpig ikke ført til at antall CT undersøkelser har gått ned. Det ser heller ut til å være et supplement. Økningen av CT undersøkelser har derimot ført til enkelte endringer i undersøkelsesprofilen av konvensjonelle røntgenundersøkelser. Utfra kjønn- og aldersstatistikk over foretatte CT undersøkelser ser en at pasienter i alle aldersgrupper rekvireres til CT undersøkelser, selv om dette varierer med typen av CT undersøkelse. Det er imidlertid totalt sett en overvekt av den eldre befolkningen til CT undersøkelse (5). 1.2 Prosjektmål og motivasjon Med bakgrunn i den kraftige økningen i bruken av CT i Norge, og de relativt høye pasientdosene som er involvert, var det ønskelig å gjøre en bedre kartlegging av stråledoser ved CT i Norge. Et CT prosjekt ble igangsatt i 1994 med tredelt målsetning : 1) Skaffe oversikt over dosene ved de ulike CT undersøkelsene i Norge for å undersøke om dosene ligger på samme nivå som i andre land. 2) Framskaffe bedre beregningsgrunnlag for kollektiv dose fra CT i Norge. 3) Belyse årsaker til variasjon i stråledose for en og samme CT undersøkelse utført ved ulike sykehus. I prosjektet ble det lagt vekt på å få fram hvordan valg av scanner, eksponeringsparametre og undersøkelseteknikk påvirker stråledose til pasient, samt om stråledose til pasient varierer mindre dersom en kun betrakter en gitt medisinsk spørsmålsstilling. 12

Prosjekter av denne typen motiveres utfra generelle strålevernsprinsipper om berettigelse, optimalisering og dosebegrensning, nedfelt i anbefalinger utgitt av the International Commission on Radiological Protection (ICRP) (6, 7, 8, 9, 10). Formålet er å sikre at stråledosen til individ og befolkning holdes på et akseptabelt nivå, og slik at balansen mellom nytte og risiko ivaretas til pasientens fordel. EU landene samarbeider om utarbeidelsen av kvalitetskriterer for røntgendiagnostiske bilder, også inkludert anbefalte referansedoser (11). Det foreliggende arbeidsdokumentet inkluderer foreløpig kun seks vanlig røntgenfotograferingsundersøkelser. Kartlegging av CT doser i ulike land er viktig for å kunne etablere tilsvarende referansedoser for CT. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR) utarbeider hvert 5.te år rapporten «Sources, Effects and Risks of Ionizing Radiation» (12). For å evaluere medisinsk strålebruk, etterlyses nasjonal undersøkelsesstatistikk og dosedata. Statens strålevern har gjennom mange år innhentet statistikk over antall røntgendiagnostiske undersøkelser ved ulike sykehus. Med basis i omfattende pasientdosemålinger på slutten av 80- tallet ble det foretatt en beregning av total befolkningsdose fra røntgendiagnostisk bruk (13, 14). Målematerialet skrev seg imidlertid hovedsaklig fra konvensjonell røntgendiagnostikk. Kollektivdosebidraget fra CT ble estimert fra dosemålinger publisert fra andre land. 13

14

2 Materiale og metode 2.1 Dosimetriske aspekter, NRPB metode Absorbert dose er definert som avsatt energi per masseenhet, og har enheten grey (Gy). Ved CT er det ikke uten videre gitt å angi stråledose til pasient. Tradisjonelt har dosen vært målt i ulike fantomer primært konstruert for å evaluere bildekvalitet. Målinger av gjennomsnittelig overflatedose eller integrerte doseprofiler ved overflaten eller i sentrum av et fantom har imidlertid ingen enkel sammenheng med risiko. ICRP har utviklet en størrelse kalt effektiv dose, E, med enheten sievert (Sv) (8). Effektiv dose er definert : E = H T w T der H T er ekvivalent dose til utvalgte organer i kroppen, og w T er vektfaktorer som inkluderer kreftrisiko og risiko for arvelig skade. I røntgendiagnostikk er ekvivalent dose det samme som absorbert dose. Målinger av absorbert dose i ulike organer kan utføres i menneskelignende fantomer, men er tidkrevende. En annen mulighet er å simulere strålingens vekselvirkning i et matematisk menneskelignede fantom ved såkalte Monte Carlo beregninger. Målsetningen er å finne sammenhengen mellom en enkel målbar størrelse og effektiv dose, slik at ulike inhomogene bestrålingssituasjoner kan sammenlignes. Det er viktig å kjenne til mulighetene og beregrensningene ved bruk av slike data. National Radiological Protection Board (NRPB) har utført Monte Carlo beregninger for CT, i forbindelse med kartleggingen av CT doser i England (15, 16, 17) Målsetningen var å etablere en sammenheng mellom dosen fritt i luft ved rotasjonsaksen og organdoser. Dosen fritt i luft langs rotasjonsaksen kan måles med en rad termoluminiscensdosimetre (TLD) plassert i en kapsel. Fordi strålebunten ikke er perfekt kollimert vil en se en betydelig spredning av strålebunten utenfor den nominelle snitt-tykkelsen, spesielt for tynne snitt. For en serie av kontinuerlige snitt vil halene på hver enkelt doseprofil bidra til dose i nabosnittene. En størrelse som tar hensyn til dette er CT doseindex (CTDI) : CTDI = D(z) dz / w der D(z) dz er integraldosen langs rotasjonsaksen, z, for et enkelt snitt og w er den nominelle snitt-tykkelsen 15

Ved bruk av en kontinuerlig rad med TLD kan integraldosen, D(z) dz, måles som summen av dosemålingene for hver enkelt TLD. Alternativt kan doseprofilene måles med et kalibrert ionisasjonskammer med avlesning i mgy cm (18). Ved målinger med ionisasjonskammer i fantom er det nødvendig å korrigere for spredt stråling (19, 20), men dette gjelder ikke fritt i luft. Prinsippet for bestemmelse av CTDI er vist i Figur 2. NRPB s metode for doseberegninger ved CT kan sammenfattes i følgende trinn: 1) Innsamling av informasjon om CT scannerne 2) Utføre MC beregninger som gir overgangsfaktorer mellom CTDI og organdoser 3) Utføre målinger av CTDI for alle scannere 4) Innsamling av informasjon om undersøkelsesteknikk 5) Utføre doseberegninger Figur 2 CT doseindeks (CTDI), gitt som dose til ICRU muskel (21). Merk at arealet under rektangelet er det samme som arealet under den virkelige doseprofilen. Ved Monte Carlo beregninger simuleres betrålingsbetingelsene med et dataprogram. På forhånd må all informasjon om de ulike scannerne være kjent. Det gjelder rørspenning, filtrering, bruk av formede filtere, avstand fra fokus til rotasjonsakse, avstand fra fokus til detektor etc. NRPB s MC-beregningene ble foretatt for 27 ulike modeller av CT scannere. Dette representerer de vanligste såkalte 3. eller 4. generasjons scannere. Et matematisk fantom med bestemte koordinater for ulike organer og vev ble benyttet under simuleringene. For hvert sett av beregninger ble det simulert 360 scan for hver 5 mm skive av fantomet, som totalt består av 208 skiver. Resultatet er overgangsfaktorer mellom organdoser og CTDI for de utvalgte scannerne. Tabell 2 inneholder en oversikt over de ulike scannerne som er inkludert i NRPB s studie, med bestrålingsbetingelsene for disse. Hvert Monte Carlo datasett består av beregnede overgangsfaktorer mellom CTDI og organdoser (per 5 mm skive). En ser at ulike scannermodeller kan ha samme overgangsfaktorer, når betrålingsbetingelsene ellers er like. NRPB har publisert 23 ulike Monte Carlo datasett (17). 16

NRPB utførte målinger av CTDI for alle scannerne i undersøkelsen, ved de vanligste kombinasjonene av rørspenning, filtrering, fokus til akse avstander og snitt-tykkelser. CTDI er omtrent proposjonal med anvendt mas produkt, og oppgis derfor ofte normalisert til dette i notasjonen CTDI n (mgy/mas). CTDI n ligger i området 0,07 til 0,50 mgy/mas for alle scannerne i det engelske studiet. CTDI n påvirkes av strålekvalitet og avstandsforhold. Scannere med kort avstand fra fokus til rotasjonsakse vil være knyttet til de høyeste CTDI n verdiene. CTDI n varierer endel mellom scannere av samme type. Det mest nøyaktige er derfor å anvende målt CTDI n ved videre doseberegninger. Alternativt kan en benytte gjennomsnittet av NRPB s CTDI målinger for en gitt scanner. Absorbert dose til et gitt organ beregnes i henhold til NRPB utfra følgende formel : D org = CTDI n (Exposure settings) p Σ D i CTDI n er CT doseindexen målt ved rotasjonsaksen (mgy/mas), som multipliseres med anvendt mas for å finne CTDI. D i (mgy/mgy) er overgangsfaktorer mellom organdose og CTDI beregnet ved Monte Carlo simuleringer. D i er gitt for hver 5.te mm, slik at det må summeres opp over hele scanvolumet. Packingfaktoren p korrigerer for tilfeller av ikke er kontinuerlige eller overlappende snitt. Det er utviklet programmer som håndterer dette. Basis for beregningene er datafilene med overgangsfaktorene D i, samt kjennskap til CTDI, anvendte eksponeringsparametre og aktuell undersøkelsesteknikk. NRPB s Monte Carlo data er knyttet til de scannerne som var inkludert i det engelske studiet. Etter dette er det kommet flere nye scannere på markedet. Det gjelder blant annet nye scannere av typen spiralscannere (Helical scan). Toshiba er dessuten en leverandør som ikke var representert i det engelske materialet. Beregninger for disse scannerne kan utføres ved å finne en scanner som ligner, og anvende MC koden for denne, selv om dette vil introdusere en ekstra usikkerhet. Det var behov for å samle informasjon om de nye scannerne fra leverandørene. Tabell 3 viser en oversikt over norske scannere som ikke var inkludert i det engelske studiet. For å kunne velge beste MC kode til de nye scannerne var det nødvendig å analysere hvilke faktorer som påvirker overgangsfaktorene D i. Disse vurderingene er sammenfattet i Appendix II, med resulterende valg av MC koder for scannerne. For scannere som ikke var inkludert i det engelske studiet måtte CTDI n måles opp. Av tidmessige årsaker ble det valg å prioritere scannere som det finnes flere av. Målingene av CTDI n (mgy/mas) for disse scannerne er også gitt i Appendix II. 17

Tabell 2 Eksponeringsbetingelser antatt ved Monte Carloberegninger av normaliserte organdoser ved CT (NRPB-R250 (20)) a) Data sett 3, 6, 7 og 18 er tabulert i NRPB-R250 appendix b) Data sett 9, 20, 21, 22 og 23 gjelder varierende rørspenning for scannerne c) Philips Tomoscan 300 serien gir mulighet for varierende fokus-akse avstand (geometrisk forstørrelse) og for bruk av ekstra kobber filtrering. Monte Carlo data set no. CT scanner modeller som passer til MC koden Rørspenning (kv) Fokus- Akse avstand (mm) Filtrering Al (mm) Cu (mm ) Formet filter Opsjon Type 1 2 3 (a) Siemens Somaton 2,DR1/2/3 Somatom DRG, DRG1 Somatom DRH,CR,CR512 125 125 125 760 700 700 2,2 2,2 2,2 0,25 0,4 0,2 - - - - - - 4 5 Picker 1200 SX 1200SX 130 130 640 640 0,7 0,7 - - HEAD BODY LEXAN LEXAN 6 (a) 7 (a) 8 9 (b) 10 11 GE CT 8800,9000I/II/HP CT 8800,9000I/II/HP CT 9800,9800Qiuck CT 9800,9800Qiuck CT MAX CT PACE 120 120 120 140 120 120 780 780 630 630 525 525 2,7 2,7 2,7 2,7 2,6 2,7 - - - - - - HEAD BODY - - - - PMMA PMMA PTFE PTFE PTFE PTFE 12 CGR CE 10000,12000 130 750 1,0 0,3 - PEEK 13 14 15 16 17 18 (a) 19 20 (b) 21 (b) 22 (b) 23 (b) Philips (c) Tomoscan 305N,310,350 (GE No.2, uten Cu) Tomoscan 305N,310,350 (GE No.2, med Cu Tomoscan 310,350 (GE No. 3, uten Cu) Tomoscan 310,350 (GE No. 3, med Cu) Tomoscan TX Tomoscan CX,CX/S Tomoscan LX Tomoscan TX Tomoscan TX Tomoscan LX Tomoscan LX 120 120 120 120 120 120 120 100 130 100 130 487 487 608 608 606 606 606 606 606 606 606 3,5 3,5 3,5 3,5 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4-0,25-0,25 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 - - - - - - - - - - - Al Al Al Al Al Al Al Al Al Al Al 18

Ant. 1) svar. Leverandør / Model GE kv ma s Filtrering (mm) Formet filter Focus (mm) Snitt tykkelse (mm) Felt størrelse (cm) Beam collim. FDD (cm) FAD (cm) 8 1 Sytec (diff. models) PROSPEED Philips 120 80/120/140 40-160 60-250 2/3/5 2) 1.5/2/3 2.7 Al eq. 2.7 Al eq. PTFE bow tie filter 0.7x0,9 0.7x0.9x 1.2x1.2 1/3/5/10 1/3/5/10 25/35/42 25/35/42/50 A 3) 90.7 90.7 52.5 52.5 2 Tomoscan SR7000 100/120/140 50-400 1/2/4 1.0Al+6,5Al eq. Siemens Al 0.5x0.7/ 1.0x1.2 1.5/3/5/10 16-48 B 3) 108 60.6 3 1 1 Somatom ART/ARC Somatom HiQ Somatom Plus Toshiba 110/130 85/133 80/120/137 50-100 70-230 85-315 2/3/5 1.3/2/2.7/4 0.7/1/2 4.8Al eq. 2.2Al+0.1Cu 2.7Al+0.2Cu no 0.9x1.1 1.6x1.6 1.3x1.2/ 0.8x0.9 2/3/5/10 1/2/3/5/10 1/2/3/5/10 5-45 50 50 B 3) 89 113.5 113.5 51 70 70 4 1 1 1 300 S 600HQ XPEED XPRESS/HS 120 120 120 120/130 55-200 55-200 55-200 50-300 2.7/4.5 1.8/3/4/6 2.7/4/6 1/1.5/2/4/6 5.5 Al 4.6/6.4 Al 4.6/6.4 Al 4.2/5.3/3.2Al Al wedge filter 1.0x1.0 0.9x0.9 0.9x0.9 0.9x0.9/ 1.5x1.0 2/5/10 1/2/5/10 1/2/5/10 1/2/3/5/10 24/30/39 18/24/30/35/43 18/24/30/35/43 18/24/32/40/50 A 3) B 3) B 3) B 3) 105 105 105 105 60 50-68.5 50-68.5 60 Tabell 3 Spesifikasjoner for nye CT scannere i Norge som ikke var inkludert i NRPB studie. 1) Antall nye scannere, men bare de som har svart på spørreskjemaene (det finnes flere) 2) Ulike modeller av Sytec har litt forskjellig rotasjonstid 3) A- Stråleknippet er kollimert på rørsiden av pasienten B- Stråleknippet er også kollimert på detektorsiden av pasienten, gjelder de tynneste snittene (1mm) 19

2.2 Norsk spørreundersøkelse NRPB s studie inkluderte 17 rutine CT undersøkelser, noe som dekker alle vanlige undersøkelsene i hode og kroppsstammen. Strålevernet så ingen grunn til å gjenta doseberegninger for samtlige av disse, men valgte å prioriter syv av undersøkelsene. Disse syv representerer 85% av totalt antall årlig utførte CT undersøkelser. Valget av undersøkelser var dessuten motivert utfra at alle sentrale organer i kroppen skulle være representert, slik at kollektiv dose fra CT bruken i Norge kunne estimeres. I tillegg ble det i samråd med radiologer formulert 12 ulike medisinske spørsmålstillinger, for å se i hvilken grad indikasjonsstilling påvirker undersøkelsesteknikk og stråledose. Oversikt over de valgte undersøkelsene med indikasjonsstillinger er gitt i Tabell 4. Spørreundersøkelsen var følgelig to-delt : DEL I DEL II Tabell 4 Angivelse av undersøkelsesteknikk for 7 typisk utførte undersøkelser For 4 av undersøkelsene også angivelse av undersøkelsesteknikk for spesifiserte medisinske spørsmålstillinger (tilsammen 12) Undersøkelser og medisinske spørsmålsstillinger i norsk CT spørreundersøkelse CT UNDERSØKELSE Nr. SPØRSMÅLSTILLING Hode/Hjerne (KC) 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Typisk utført undersøkelse Kontroll av kjent hjernetumor Mistanke om metastase/tumor Utredning av ung epileptiker Avklare hjerneblødning versus trombose/emboli Thorax (TH) 2.0 2.1 2.2 2.3 Abdomen (AB) 3.0 3.1 3.2 Lumbalcolumna (CL) 4.0 4.1 4.2 Typisk utført undersøkelse Mistanke om lungemetastase Aneurisme av thoracalaorta Store emfysemblærer Typisk utført undersøkelse Mistanke om retroperitoneale metastaser Uklar sykdom Typisk utført undersøkelse Skivediagnostikk ved ischias, kjenner entydig hvilken rot som er affisert Skivediagnostikk ved ischias, uklart hvilken rot som er affisert Mistanke om metastaser i lumbale virvler 4.3 Lever (HE) 5.0 Typisk utført undersøkelse Nyrer (RE) 6.0 Typisk utført undersøkelse Bekken (PE) 7.0 Typisk utført undersøkelse For å utføre doseberegninger for en gitt undersøkelse og indikasjonsstilling var følgende informasjon nødvendig: Angivelse av scannerleverandør og modell 20

Anvendt rørspenning, eventuelt også valg av formet filter og fokus-akse avstand Bruk av kontrast (uten kontrast, med kontrast eller serier med begge) Eventuell vinkling for hodeundersøkelser Totalt scanområdet angitt på figur, eventuelt inndelt i flere delområder dersom eksponeringsparametrene er endret over scanområdet For hvert delområde angivelse av antall snitt, snitt-tykkelse, snitt-avstand (bordbevegelse) og anvendt mas produkt Appendix III inneholder de spørreskjemaene som ble sendt ut til brukerne våren 1994. For spesifiserte medisinske spørsmålstillinger var det valgfritt om en ville fylle ut skjemaene i henhold til protokoll, eller for en gitt pasient. 2.3 Doseberegninger Statens strålevern anskaffet NRPB s Monte Carlo data, gitt som software til NRPB- R250 (18), samt et program kalt CTDOSE, fra National Radiation Laboratory, Christchurch, New Zealand (Heron Le JC). CTDOSE er knyttet til NRPB s data, og gir i utgangspunktet kun mulighet for doseberegninger for de scannerne som var inkludert i NRPB s studie. Virkemåten til programmet, med nødvendig angivelse av data, er kort angitt i det følgende : Scannerleverandør, valg mellom 5 leverandører Scannermodell, valg mellom ulike modeller for hver leverandør Et tekstfelt på opptil 40 tegn for bekrivelse av forhold knyttet til undersøkelsen som brukeren vil ha med på utskriften Scanparmetere kan gis for opp til 4 delområder. For hvert delområde trengs informasjon om anvendt mas produkt, snitt-tykkelse (mm), snitt-avstand (mm), CTDI n (mgy/mas), startposisjon referert til NRPB s matematiske fantom (mm) og antall snitt. CTDI n kan hentes fra oppslagstabell eller tastes inn manuelt. Valg av metode for beregning av Effektiv dose i henhold til ICRP60. For hvert delområde er det angitt dosedata for 29 ulike organer/vev på utskriften. Utskriften av organdoser for den samlede undersøkelsen vil variere noe avhengig av hvilken metode en velger for beregning av Effektiv dose. ICRP60 gir vektfaktorer for 12 ulike organer/vev for beregning av Effektiv dose, samt en vektfaktor for såkalt «rest» (remainder). Det finnes ulike metoder for beregning av restdose. Strålevernet har ved beregningene valgt en metode basert på 10 organer/vev i tillegg til ICRP organene. Dersom et av restorganene har mottatt en stråledose som er høyere en den høyeste blant ICRP organene, vil denne tillegges ekstra vekt. I alle tilfelle beregnes et gjennomsnitt av restorganene vektet etter organets masse. 21

Doseberegninger for en gitt CT undersøkelse foretas med basis i informasjonen på de innsendte spørreskjemaene. For hver scanner inkluderer dette 19 doseberegninger. For hver undersøkelse og medisinske spørsmålstilling må en bestemme hvilket volum av pasienten som er involvert, og finne hvilket område av det matematiske fantomet dette tilsvarer. Appendix IV inneholder valgte metoder for å kjøre CTDOSE for de ulike undersøkelsene, en beskrivelse av NRPB s matematiske fantom, og et eksempel på utskrift fra CTDOSE. 2.4 Databehandling - analyser Som databaseverktøy ble relasjonsdatabasen Sybase anvendt. Resultatene fra CTDOSE måtte registreres manuelt, siden vi ikke har tilgang til kildefilen. For hver enkelt undersøkelse/indikasjonsstilling ble følgende data registrert i basen : Sykehus (rullgardinmeny), med kobling til adressefil og sykehustype CT scannerleverandør og modell (forslag avhengig av sted), hver scanner har et unikt nummer Undersøkelse og indikasjonsstilling (rullgardinmenyer) Om undersøkelsen er utfylt i henhold til protokoll eller en aktuell pasient Bruk av kontrast (uten/med/med og uten) Kontrastmiddel (rullgardinmeny) Vinkling (bare for hodeundersøkelser, rullgardinmeny) Eksponeringsparametere (antall snitt, snitt-tykkelse, snitt-avstand og mas) for opp til 8 delvolum For hodeundersøkelser ble dose til rød benmarg og øyelinser registrert For de andre undersøkelsene ble dose til rød benmarg, gonadedoser (ovarie og testes) og uterusdose registrert Effektiv doseekvivalent (ICRP 26) og Effektiv dose (ICRP 60) Muligheter til søk i basen, ulike typer av rapportering: Rapport til hvert enkelt sykehus, anvendt teknikk med resulterende dosedata. Eksponeringsdata og dosedata tabellert med maksimum, minimum, medianverdier for hver enkelt undersøkelse og indikasjonsstilling, samlet for alle scannere, og for grupper av scannere. Landsgjennomsnitt m.m. Eksponeringsdata og dosedata for hver enkelt undersøkelse og indikasjonsstilling, for alle steder, over i Microsoft Excel regneark, for sortering, utarbeidelse av histogrammer, oversiktsdata. Statistikkverktøyet i Microsoft Excel ble anvendt for å se om pasientdosene er signifikant forkjellig ved ulike indikasjonsstillinger (t-tester og variansanalyse). For å forsøke å forklare noe av årsaken til variasjonen i stråledose ble også en-veis variansanalyse forsøkt, med statistikkpakken MiniTab, da med h.h.v. Monte Carlo kode og indikasjonsstilling som avhengige variable. 22

3 Resultater 3.1 Svar fra brukerne, overordnet inntrykk Det finnes omkring 70 CT scannere i Norge fordelt på 60 sykehus. Av disse svarte 45 sykehus på undersøkelsen, inkludert 53 scannere. Fire av dem er holdt utenfor undersøkelsen, slik at resultatene omfatter 49 scannere totalt. Alle typer av sykehus er representert. Fordeling av scannerleverandører og modeller i studiet er vist i Tabell 5. Tabell 5 Leverandør og modell av 49 CT scannere representert i undersøkelsen Leverandør Modell Antall General Electric 9000 I/II 3 9800, 9800 Quick 5 Max 3 Pace, Sytec 3000 13 Philips Tomoscan CX 3 Tomoscan LX 2 Tomoscan TX 1 Tomoscan SR7000 2 Siemens ARC/ART 3 DRH, CR 7 DRG 1 Toshiba 300-S 4 600 HQ, XPEED 2 3.2 Stråledose til pasient ved CT undersøkelser Samlede eksponeringsdata og dosedata for 7 typiske CT undersøkelser og 12 gitte kliniske spørsmålsstillinger er gitt i Appendix V. Grunnleggende statistikk for de typisk utførte undersøkelsene er gitt i Tabell 6. Effektiv dose for en gitt undersøkelse varierer mellom ulike sykehus slik at medianverdien typisk er lavere enn middelverdien. Forholdet mellom høyeste og laveste dose ligger for de ulike undersøkelsene i området 8 20. Figur 3 viser dosefordelingen for CT av hode/hjerne. Den totale dosefordelingen er først vist slik en er vant til å se den, dernest med angivelse av bruk av kontrast under undersøkelsene. En ser at undersøkelser kjørt både med og uten kontrast svarer for de høyeste dosene Dosefordelingene for de andre typisk utførte CT undersøkelsene er vist i Figur 4 9. Tabell 6 Dosestatistikk for 7 typiske CT undersøkelser, basert på spesifiserte 23

eksponeringsparametre fra brukerne CT undersøkelse E (msv) E (msv) E (msv) Max/Min verdi landssnitt median 3. kvartil Hode/hjerne 2,0 1,8 2,7 8,0 Thorax 11,5 10,0 15,5 19,5 Abdomen 12,8 9,9 17,2 13,3 Lumbalcolumna 4,5 4,4 5,2 10,5 Lever 11,9 11,1 16,4 8,7 Nyre 9,9 10,1 14,4 19,7 Bekken 9,8 8,3 11,8 17,2 CT Hode/hjerne 1.0 (47 scannere) 7 Antall scannere 6 5 4 3 2 1 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Effektiv dose (msv) Antall scannere 7 6 5 4 3 2 1 0 Med og uten kontrast Med kontrast Uten kontrast 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 Effektiv dose (msv) Figur 3 Effektiv dose (msv) for typisk CT undersøkelse av Hode/hjerne. 24

CT Thorax 2.0 (46 scannere) Antall scannere 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Med og uten kontrast Med kontrast Uten kontrast 2,5 7,5 12,5 17,5 22,5 27,5 32,5 37,5 Effektiv dose (msv) Figur 4 CT Abdomen 3.0 (44 scannere) Effektiv dose (msv) for typisk CT undersøkelse av Thorax. Antall scannere 12 10 8 6 4 2 Med og uten kontrast Med kontrast Uten kontrast 0 2,5 7,5 12,5 17,5 22,5 27,5 32,5 37,5 Effektiv dose (msv) Figur 5 CT Lumbalcolumna 4.0 (46 scannere) Effektiv dose (msv) for typisk CT undersøkelse av Abdomen. Antall scannere 12 10 8 6 4 2 Med og uten kontrast Med kontrast Uten kontrast 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Effektiv dose (ICRP 60) msv Figur 6 Effektiv dose (msv) for typisk CT undersøkelse av Lumbalcolumna. 25

CT Lever 5.0 (45 scannere) Antall scannere 12 10 8 6 4 2 Med og uten kontrast Med kontrast Uten kontrast 0 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25 27,5 30 Effektiv dose (msv) Figur 7 Effektiv dose (msv) for typisk CT undersøkelse av Lever. CT Nyrer 6.0 (44 scannere) Antall scannere 9 8 7 6 5 4 3 2 Med og uten kontrast Med kontrast Uten kontrast 1 0 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25 27,5 30 Effektiv dose (msv) Figur 8 Effektiv dose (msv) for typisk CT undersøkelse av Nyrer. CT Bekken 7.0 (45 scannere) Antall scannere 10 9 8 7 6 5 4 3 2 Med og uten kontrast Med kontrast Uten kontrast 1 0 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25 27,5 30 Effektiv dose (msv) Figur 9 Effektiv dose (msv) for typisk CT undersøkelse av Bekken. 26

I dosefordelingene for thorax, abdomen og bekken finner en ikke det samme klare forholdet mellom bruk av kontrast og resulterende dose. Det betyr at en må lete etter andre forklaringer til variasjonen i dose. Undersøkelser av lumbalcolumna gjøres overveiende uten kontrast, mens undersøkelsene av lever og nyrer gjøres overveiende ved doble serier med og uten kontrast. Tilsvarende dosefordelinger for de 12 kliniske spørsmålsstillingene er gitt i Appendix VI. Gjennomsnittelig effektiv dose for de gitte indikasjonsstillingene danner basis for vurderingen av sammenheng mellom spørssmålsstilling og resulterende dose. 3.3 Eksponeringsteknikk Den store variasjonen i dose for typisk utførte CT undersøkelser må dels forventes å være et resultat av varierende eksponeringsteknikk, gitt som antall snitt, snitt-tykkelse, snitt-avstand og anvendt mas. Resultatene i Appendix V viser variasjon i anvendt mas produkt på rundt en faktor 5 for de ulike typiske utførte undersøkelsene. Effektiv dose øker lineært med anvendt mas når alt annet er konstant. Scannere med korte fokus akse avstander har høyere doseutbytte ved rotasjonsaksen per mas produkt (mgy/mas). En burde forvente lavere anvendte mas verdier for disse, slik at CTDI (mgy) i prinsippet burde være tilnærmet konstant mellom ulike scannere. Figur 10 viser fordelingen av anvendt CTDI for typisk CT av abdomen. Scannerens CTDI n (mgy/mas) er her multiplisert med anvendt mas oppgitt av bruker. Det er en faktor 4 mellom høyeste og laveste anvendte CTDI. Figur 11 viser effektiv dose som funksjon av CTDI (mgy). Lineær regresjonsanalyse av dataene viser som forventet at en dobling i anvendt CTDI (mas) fører til en dobling i effektiv dose. En ser at variasjon i CTDI likevel bare forklarer 12% (F=7.8, p<0.01) av total variasjon i dose. Anvendt CTDI for typisk abdomen 12 10 Antall scannere 8 6 4 2 0 20 40 60 80 100 120 140 160 CTDI (mgy) Figur 10 Variasjon i CTDI (mgy) for ulike scannere for typisk abdomen undersøkelse (CTDI (mgy) = CTDI n (mgy/mas) mas) 27

Typisk abdomen Effektiv dose (msv) 40 35 30 25 20 15 10 5 E = 0,15 CTDI R 2 = 0,12 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 CTDI (mgy) Figur 11 Sammenheng mellom anvendt CTDI (mgy) og effektiv dose (msv) Appendix V viser også stor variasjon i antall snitt for en og samme undersøkelse. Sammenhengen mellom totalt scanvolum og effektiv dose for undersøkelsene av typisk abdomen er gitt i Figur 12. Totalt scanvolum er beregner fra angitte antall snitt, snitttykkelse og snitt-avstand Dersom en har kjørt flere serier over samme volum (f.eks. med og uten kontrast) er scanvolumene summert. En ser som forventet at en dobling av scanvolum gir en dobling av effektiv dose. En ser videre at varierende scanvolum forklarer 35% (F=23.0, p<0.01) av total variasjon i effektiv dose for denne undersøkelsen. Typisk abdomen 40 35 Effektiv dose (msv) 30 25 20 15 10 5 E = 0,029 L R 2 = 0,35 0 0 200 400 600 800 Totalt scanvolum (mm) Figur 12 Sammenheng mellom totalt scanvolum og Effektiv dose (msv) for typisk abdomen (totalt 44 scannere) 28

Tilsvarende sammenheng er gitt i Figur 13, som gir totalt scanvolum og effektiv dose for typisk abdomen utført på GE Pace/Sytec scannere (12 scannere). Variasjonen mellom ulike scannere er da sortert ut. En ser at scanvolumet som er gitt av antall snitt, snitt-tykkelse og snitt-avstand da forklarer så mye som 61% (F=17.8, p<0.01) av variasjonen i dose. Typisk abdomen GE Pace/Sytec 25 Effektiv dose (msv) 20 15 10 5 E = 0,027 L R 2 = 0,61 0 0 200 400 600 800 Totalt scanvolum (mm) Figur 13 Sammenheng mellom totalt scanvolum og effektiv dose (msv) for typisk abdomen (12 GE Pace/Sytec scannere) 3.4 Variasjon mellom ulike scannere Anvendt eksponeringsteknikk og beregnede stråledoser for ulike scannermodeller, eller grupper av modeller som ligner hverandre m.h.t. faktorer av betydning for stråledose, er gitt i Appendix VII. Rørspenning, filtrering, formede filtere, CTDI n (mgy/mas), fokus til akse avstand og kollimering er faktorer som brukerne vanligvis ikke har noen innflytelse på. For scannere der disse faktorene er like, er samme Monte Carlo datasett anvendt under doseberegningene (Tabell 2). Doseresultatene i Appendix VII er imidlertid også influert av brukervalgte parametre som anvendt mas, totalt scanvolum og bruk av ikke kontinuerlig snittføring. Figur 14 viser resultatet av en enveis variansanalyse med effektiv dose som responsvariabel og Monte Carlo datasett som forklaringsvariabel. Dosedataene i eksempelet er hentet fra CT av thorax for alle tre indikasjonsstillinger (2.1, 2.2 og 2.3). Fordi den totale variasjonen i dose er såvidt stor, og antall scannere av samme modell er liten, er det vanskelig å påvise signifikante forskjeller i dose mellom ulike scannermodeller. Antydningsvis kan en se at scannere med MC kode 3, 7 og 10 gir lavere stråledoser enn f.eks. scannere med MC kode 11, 17 og 18. En finner at MC kode, eller altså scannermodell, forklarer omkring 27 % (p=0,001) av total variasjon i dose (R 2 =950,4/3542,2). 29

One-Way Analysis of Variance Analysis of Variance on Effdos Source DF SS MS F p MCkode 11 950.4 86.4 3.20 0.001 Error 96 2591.8 27.0 Total 107 3542.2 Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev MC kode N Mean StDev ---+---------+---------+---------+- -- 2 3 4.523 1.813 (---------*--------) 3 18 4.406 3.577 (---*---) 7 6 3.675 1.055 (------*------) 8 6 8.194 4.538 (------*------) 9 10 3 6 10.095 3.945 2.144 2.274 (---------*---------) (------*------) 11 36 9.556 7.112 (--*--) 15 3 8.752 7.304 (---------*---------) 17 9 11.635 3.034 (----*-----) 18 9 12.443 5.323 (-----*----) 19 6 9.039 2.743 (------*------) 23 3 13.050 2.142 (---------*--------) ---+---------+---------+---------+- -- Pooled StDev = 5.196 0.0 6.0 12.0 18.0 Effektiv dose (msv) Figur 14 CT av Thorax. Enveis variansanalyse med effektiv dose som responsvariabel og MC datasett (MC kode) som avhengig variabel 3.5 CT undersøkelser ved gitte indikasjonsstillinger En av målsetningene var også å finne i hvilken grad ulike indikasjonsstillinger påvirker valg av undersøkelsesteknikk og resulterende dose. En ser fra Appendix V of VI at det er forskjeller, men spørsmålet er i hvilken grad de er signifikante. Dette er testet ut med t-tester og varianseanalyse. CT av Hode/hjerne Kontroll av kjent hjernetumor (1.1) gir en gjennomsnittelig effektiv dose på 1,8 msv. Mistanke om metastase/tumor (1.2) gir 2,4 msv, utredning av ung epileptiker (1.3) 1,9 msv og avklaring av hjerneblødning versus trombose/emboli (1.4) 1,6 msv. En t-test på middelverdiene (6 to-sidige simultane tester, α=0,05/6=0,008), viser at det er signifikant forskjell på 1.1 og 1.2 (p=0,003), mens det ikke er signifikant forskjell på 1.1 og 1.3 (p=0,446). Det kan heller ikke påvises signifikant forskjell på 1.3 og 1.4 ved denne testen (p=0,0508). Ved enveis variansanalyse med indikasjonsstilling som forklaringsvariabel finner en at indikasjonsstilling har signifikant betydning for Effektiv dose, men indikasjonsstilling forklarer kun 10 % av total variasjon i materialet (p=0,00019). Typisk utført CT undersøkelse av hode/hjerne gir gjennomsnittelig en Effektiv dose på 2,0 msv, i samme størrelsesorden som for de fire gitte spørsmålsstillingene. 30

CT av Thorax CT undersøkelse av thorax ved mistanke om lungemetastase (2.1) gir en gjennomsnittelig effektiv dose på 11,6 msv. Aneurisme av thoracalaorta (2.2) gir 8,2 msv, mens store emfysemblærer (2.3) gir 6,5 msv. En t-test på middelverdiene (3 to-sidige simultane tester, α=0,05/3=0,016), viser at det er signifikant forskjell mellom 2.1 og 2.3 (p=0,000), men ikke mellom 2.1 og 2.2 (p=0,0275) eller mellom 2.2 og 2.3 (p=0,134). Typisk utført undersøkelse av thorax gir 11,5 msv, altså omtrent som spørsmålsstilling 2.1. Figur 15 viser resultatet av enveis variansanalyse med effektiv dose som respons og indikasjonsstilling (2.1, 2.2, 2.3) som avhengig variabel. En finner at indikasjonsstilling forklarer omkring 12 % (R 2 = 441,2/3542,2) (p=0,001) av total variasjon i effektiv dose for thorax undersøkelsene. Denne testen antyder også en liten men signifikant forskjell mellom indikasjonsstillingene 2.1 og 2.2 One-Way Analysis of Variance Analysis of Variance on Effdos Source DF SS MS F p Indik 2 441.2 220.6 7.47 0.001 Error 105 3100.9 29.5 Total 107 3542.2 Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev ind.st. N Mean StDev --+---------+---------+---------+-- -- 21 36 11.105 7.513 (------*-------) 22 36 7.477 3.494 (------*------) 23 36 6.373 4.466 (------*-------) --+---------+---------+---------+-- Pooled StDev = 5.434 5.0 7.5 10.0 12.5 Effektiv dose (msv) Figur 15 CT av Thorax. Enveis variansanalyse i MiniTab med effektiv dose som respons og indikasjonsstilling som avhengig variabel CT av Abomen Undersøkelse av abdomen ved mistanke om retroperitoneale metastaser (3.1) gir gjennomsnittelig en effektiv dose på 11,4 msv, mens spørsmålsstillingen uklar sykdom (3.2) gir 10,5 msv. Det er ikke signifikant forskjell i dose på disse spørsmålsstillingene. Typisk utført abdomen undersøkelse gir gjennomsnittelig 12,8 msv, altså en tendens til å beskrive typisk undersøkelsen mer omfattende enn ved de gitte spørsmålsstillingene, men forskjellen er ikke signifikant. CT av Lumbalcolumna Skivediagnostikk ved ischias gir gjennomsnittelig en effektiv dose på 3,8 msv når en kjenner entydig hvilken rot som er affisert (4.1). Når det er uklart hvilken rot som er affisert (4.2) blir resultatet 4,3 msv, en økning som ikke er signifikant (p=0,166) i henhold til t-test. Mistanke om metastaser i lumbale virvler gir 4,0 msv, heller ikke signifikant forskjellig fra de andre spørsmålsstillingene. Typisk utført undersøkelse av Lumbalcolumna gir 4,5 msv. 31

3.6 Bruk av kontrastmidler For en del av undersøkelsene sees klare sammenhenger mellom bruk av kontrast og resulterende dose. Undersøkelser som foretas ved serier både med og uten kontrast, vil gi den største dosebelastningen. Bruk av kontrast varierer for ulike undersøkelser og kliniske spørsmålsstillinger, som vist i Figur 16 20. CT av Hode/hjerne 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 Hode 1.0 Hode 1.1 Hode 1.2 Hode 1.3 Hode 1.4 % Uten kontrast Med kontrast Med og uten kontrast Figur 16 Bruk av kontrastmidler ved CT av Hode/hjerne ved ulike kliniske spørsmålstillinger, 1.0 Typisk utført undersøkelse, 1.1 Kontroll av kjent hjernetumor, 1.2 Mistanke om metastase/tumor, 1.3 Utredning av ung epileptiker, 1.4 Avklare hjerneblødning versus trombose/emboli. CT av Thorax 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 Thorax 2.0 Thorax 2.1 Thorax 2.2 Thorax 2.3 % Uten kontrast Med kontrast Med og uten kontrast Figur 17 Bruk av kontrastmidler ved CT av Thorax ved ulike kliniske spørsmålstillinger, 2.0 Typisk utført undersøkelse, 2.1 Mistanke om lungemetastase, 2.2 Aneurisme av thoracalaorta, 2.3 Store emfysemblærer 32

CT av Abdomen 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 Abdomen 3.0 Abdomen 3.1 Abdomen 3.2 % Uten kontrast Med kontrast Med og uten kontrast Figur 18 Bruk av kontrastmidler ved CT av Abdomen ved ulike kliniske spørsmålstillinger, 3.0 Typisk utført undersøkelse, 3.1 Mistanke om retroperitoneale metastaser, 3.2 Uklar sykdom CT av Lumbalcolumna 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 Lumbalcolumna 4.0 Lumbalcolumna 4.1 Lumbalcolumna 4.2 Lumbalcolumna 4.3 % Uten kontrast Med kontrast Med og uten kontrast Figur 19 Bruk av kontrastmidler ved CT av Lumbalcolumna ved ulike kliniske spørsmålstillinger, 4.0 Typisk utført undersøkelse, 4.1 Skivediagnostikk ved ischias, kjenner entydig hvilken rot som er affisert, 4.2 Skivediagnostikk ved ischias, uklart hvilken rot,4.3 Mistanke om metastaser i lumbale virvler. 33

CT av Lever, Nyrer og Bekken 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 5.0 Lever 6.0 Nyrer 7.0 Bekken % Uten kontrast Med kontrast Med og uten kontrast Figur 20 Bruk av kontrastmidler ved typisk CT undersøkelse av Lever, Nyrer og Bekken Av totalt 845 registreringer anfører 478 at de anvender kontrastmiddel under CT undersøkelsen, 222 ved doble serier med og uten kontrast, og 256 ved enkle serier med kontrast. Av de 478 er Omnipaque det mest vanlige med hele 359 brukere, mens Ultravist anvendes i 49 tilfeller og Iopamiro i 14 tilfeller (56 ikke anført kontrasttype). 3.7 Dose til øyelinsene ved hodeundersøkelser Tabell over linsedoser avhengig av vinkling ved typiske CT undersøkelse av Hode/hjerne er gitt i Tabell 7. En ser at ved å vinkle gantry slik at øyelinsene faller utenfor det primære scanvolumet, slik langt de fleste gjør, reduseres dosen til linsene med en faktor 20 (5% av linsedosen i forhold til om en ikke vinkler). Tabell 7 Dose til øyelinsene ved CT av typisk Hode/hjerne, basert på anvendt undersøkelsesteknikk for 47 scannere. Vinkling SB = skalle basis, SB*= skalle basis, men linsen i primær volum, OS = orbita sentralakse, A = annen angitt, I = ingen vinkling i forhold til axialplanet Linsedose (mgy) ved CT av Hode/hjerne Vinkling SB (30) SB* (4) OS (6) A (4) Ingen (3) Gj.sn. 3,9 62,1 49,1 25,0 80,9 Min 1,1 20,1 5,2 5,6 39,1 Max 9,4 96,3 134,2 56,8 108,6 3.8 Gonadedoser og uterusdoser Gonadedoser (testes og ovarier) for undersøkelser i abdomenområdet er plottet i Figur 21, gitt ved gjennomsnittelig doser for typisk utførte CT undersøkelser. Gonadedosene 34

ved undersøkelse av thorax og hode/hjerne er ubetydelige, og er ikke tatt med i figuren. Testes vil normalt ligge utenfor det primære scanområdet, selv for undersøkelser i nedre abdomen. Eventuelt kan testes skjermes med scrotumkopp, noe som effektivt vil redusere testesdosen. En ser imidlertid at ovariedosen kan bli betydelig for undersøkelser i bekkenområdet og nedre abdomen. En ser også i Appendix V at det er store variasjoner i gonadedose for samme undersøkelse utført ved ulike sykehus. Gonadedosen vil være kritisk avhengig av om organet ligger i eller utenfor det primære undersøkelsesområdet. Gonadedoser ved CT Bekken Lumbalcolumna Lever/Nyrer Testes Ovarier Abdomen 0 5 10 15 20 25 30 Absorbert dose (mgy) Figur 21 Absorbert dose til gonadene (testes og ovarier) ved typiske CT undersøkelser i nedre abdomen Gjennomsnittlig uterusdose for ulike undersøkelsesteknikker av abdomen er vist i Tabell 8. Uterus dekker, referert til lengdeaksen i NRPB s matematiske fantom, området 125 mm til 155 mm (totalt 30 mm lengde). Samlet uterusdosen vil avhenge av hvor mange serier som dekker uterus. Abdomenundersøkelser som inkluderer uterus gir i gjennomsnitt 26 mgy til uterus, mens undersøkelser som ikke inkluderer uterus gir 2,8 mgy, altså omkring en tidel av dosen (tallene er vektet m.h.t. antall scannere). 35

Tabell 8 Absorbert dose til uterus ved CT av typisk abdomen ved ulike startpunkt referert til NRPB s fantom Undersøkelsesteknikk Enkel serie med start 0-150 mm To eller flere serier, der en med start 0-150 mm To eller flere serier, alle med start 0-150 mm Enkel serie med start over 150 mm To eller flere serier, alle med start over 150 mm Antall Uterus dose scannere (mgy) 14 21,2 9 20,9 9 40,0 8 1,7 4 5,0 3.9 Kollektiv effektiv dose fra CT i Norge Kollektiv effektiv dose er definert som produktet av antall foretatte undersøkelser og effektiv dose per undersøkelse, og angis i enheten mansievert (mansv). Undersøkelsesstatistikk for CT i 1993 er gitt i Appendix I. For å kunne benytte tallmaterialet som basis for kollektivdoseberegninger, må enkelte korreksjoner utføres. Det er en ganske stor andel av totalt rapportert antall CT undersøkelser som ikke er spesifisert (ingen kodetilhørlighet). En antar innledningsvis at disse undersøkelsene fordeler seg jevnt på alle undersøkelseskoder, og korrigerer antallet etter dette. Dernest har vi norske dosedata for kun 7 av undersøkelsene (fet skrift). Disse 7 utgjør imidlertid så mye som 70% av totalt antall CT undersøkelser (85% m.h.p. korrigert antall). For de undersøkelsene en ikke har norske dosedata for benyttes resultater fra NRPB-R249 (16), eller dersom disse også mangler gjøres estimater fra lignende undersøkelser (intelligent gjetning). Kollektiv dose fra all CT aktivitet i Norge, basert på gjennomsnittelig effektiv dose for de enkelte typisk utførte CT undersøkelsene, er gitt i Tabell 9. Total kollektiv effektiv dose fra CT bruken i Norge er beregnet til 1000 mansv (0,2 msv/innbygger). ICRP s lineære modell for stokastisk stråleskade angir en total risiko for kreft til 5.0 10-2 Sv - 1 (10). CT aktiviteten i Norge kan følgelig medføre 50 krefttilfeller årlig. I tillegg kommer risikoen for arvelige effekter på 1.0 10-2 Sv - 1, som gir 10 tilfeller av dette. ICRP s risikofaktorer er midlet i henhold til en standard aldersfordeling i befolkningen. Risiko for skadelige effekter av ioniserende stråling er imidlertid sterkt aldersavhengig. Finske data antyder en overestimering på omkring en faktor 2 ved bruk av ICRP s tall, grunnet at pasienter til CT undersøkelser har en annen aldersfordeling enn normalbefolkningen (26). ICRP s lineære modell, risikofaktorer og kollektivdosebegerepet er omdiskutert, men velegnet for vurdering av strålehygieniske tiltak. 36