ارزیابی کیفیت تصویر، دز ارگان‌ها، دز مؤثر و ریسک سرطان‌زایی در آزمون‌‌ سی‌تی‌اسکن قفسه‌ی سینه‌ی کودکان

نوع مقاله : Original Article(s)

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد فناوری تصویربرداری پزشکی، کمیته‌ی تحقیقات دانشکده‌ی پیراپزشکی، دانشکده‌ی پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

2 کارشناس رادیولوژی، بیمارستان امام حسین‌(ع)، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

3 استاد، گروه فیزیک پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

مقاله پژوهشی




مقدمه: افزایش فراوانی سی‌تی‌اسکن قفسه‌ی سینه در کودکان، نگرانی‌هایی را به دلیل خطرات سرطان مرتبط با آن ایجاد کرده است. هدف از انجام این مطالعه، ارزیابی کیفیت تصویر، دز ارگان‌ها، دز مؤثر و ریسک سرطان‌زایی در آزمون‌ سی‌تی‌اسکن قفسه‌ی سینه‌ی کودکان بود.
روش‌ها: این مطالعه‌‌ی توصیفی- تحلیلی از نوع مقطعی است که بر روی 128 نفر از کودکان زیر 15 سال (52 دختر و 76 پسر) که تحت سی‌تی‌اسکن قفسه‌ی سینه بدون کنتراست قرار گرفته بودند، انجام شد. بیماران در چهار گروه سنی ≤1، 5-1، 10-5 و 15-10 سال طبقه‌بندی شدند. برای محاسبه‌ی دز ارگان‌ها از نرم‌افزار ImpactDose استفاده شد و مقادیر  REIDطبق گزارش BEIR VII برآورد گردید. همچنین، معیارهای کیفیت تصویر شامل نویز، نسبت سیگنال به نویز (Signal-to-noise ratio) SNR و نسبت کنتراست به نویز (Contrast-to-noise ratio) CNR نیز مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: میانگین مقادیر REID در آزمون‌ سی‌تی‌اسکن قفسه‌ی سینه‌ی کودکان 129/43 در هر 100000 زن و 49/59 در هر 100000 مرد بود. مقادیر REID با افزایش سن بیماران کاهش یافت و برای دختران بیشتر از پسران بود. مقادیر SNR مربوط به آئورت نزولی، چربی زیرجلدی و عضله به ترتیب برابر با 14/3، 12/14 و 5/42 بود. همچنین مقادیر آئورت-چربی CNR و عضله-چربی CNR به ترتیب برابر با 15/41 و 17/53 بود.
نتیجه‌گیری: سی‌تی‌اسکن قفسه‌ی سینه در کودکان با افزایش ریسک بالقوه‌ی سرطان همراه است. بنابراین، سی‌تی‌اسکن قفسه‌ی سینه در کودکان، فقط باید در صورتی درخواست شود که مزایای تشخیصی آن بیشتر از خطرات ناشی از تابش باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Image Quality, Organ Dose, Effective Dose and Cancer Risk in Pediatric Chest CT Procedure

نویسندگان [English]

  • Mahboobe Kiani 1
  • Jalal Bagheri 2
  • Ali Chaparian 3
1 MSc Student of Medical Imaging, Student Research Committee, School of Paramedicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2 BSc of Radiology, Imam Hossein Hospital, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
3 Professor, Department of Medical Physics, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: The increasing frequency of pediatric chest CT scans has raised concerns regarding the radiation-induced cancer risks. The aim of this study was to evaluate image quality, organ doses, effective dose, and radiation-induced cancer risk from pediatric chest CT scans.
Methods: This is a cross- sectional study that was conducted on 128 children under 15 years old (52 girls and
76 boys) who underwent non-contrast chest CT scans. Patients were classified into four age groups of ≤1, 1-5,
5-10, and 10-15 years old. ImpactDose software was used to calculate organ doses, and risk of exposure-induced death (REID) values were estimated according to the BEIR VII report. In addition, image quality criteria including image noise, signal-to-noise ratio (SNR), and contrast-to-noise ratio (CNR) were also investigated.
Findings: The mean values of REID in pediatric chest CT scans were 129.43 per 100,000 women and 49.59 per 100,000 men. REID values decreased with the increasing age of patients and were higher for girls than for boys. The SNR values for the descending aorta, subcutaneous fat, and back muscle were 3.14, 12.14, and 5.42, respectively. In addition, CNRaorto-fat and CNRmuscle-fat values were equal to 15.41 and 17.53, respectively.
Conclusion: Chest CT scan in pediatrics is related to an increased potential risk of cancer. Therefore, chest CT in children should only be requested if the diagnostic benefits outweigh the radiation-related risks.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Computed tomography
  • Chest
  • Pediatrics
  • Radiation dosage
  • Carcinogenesis

مراجع

  1. Weis M, Henzler T, Nance Jr JW, Haubenreisser H, Meyer M, Sudarski S, et al. Radiation dose comparison between 70 kvp and 100 kVp with spectral beam shaping for non-contrast-enhanced pediatric chest computed tomography: a prospective randomized controlled study. Invest Radio 2017; 52(3): 155-62.
  2. Spampinato MV, Stalcup S, Matheus MG, Byington K, Tyler M, Bickley S, et al. Radiation dose and image quality in pediatric head CT. Radiat Prot Dosimetry 2018; 182(3): 310-16.
  3. Miglioretti DL, Johnson E, Williams A, Greenlee RT, Weinmann S, Solberg LI, et al. The use of computed tomography in pediatrics and the associated radiation exposure and estimated cancer risk. JAMA Pediatr 2013; 167(8): 700-7.
  4. Martin CJ. Effective dose: how should it be applied to medical exposures? Br J Radiol 2007; 80(956): 639-47.
  5. Balonov MI, Shrimpton PC. Effective dose and risks from medical x-ray procedures. Ann ICRP 2012; 41(3-4): 129-41.
  6. McCollough CH, Christner JA, Kofler JM. How effective is effective dose as a predictor of radiation risk? AJR Am J Roentgenol 2010; 194(4): 890-6.
  7. National Research Council (US) Board on Radiation Effects Research. Health risks from exposure to low levels of ionizing radiation: BEIR VII phase 2. Washington, DC, National Academies Press (US); 2006.
  8. Razavi E, Zare MH, Zamani H, Masjedi H, Dalvand S, Razavi-Ratki SK, et al. Estimation of effective doses and lifetime risk of exposure-induced cancer death in pediatric CT scans. Int J Pediatr 2022; 10(4): 15755-71.
  9. Tahmasebzadeh A, Paydar R, Soltani-Kermanshahi M, Maziar A, Reiazi R. Lifetime attributable cancer risk related to prevalent CT scan procedures in pediatric medical imaging centers. Int J Radiat Biol 2021; 97(9): 1282-8.
  10. de Basea MB, Moriña D, Figuerola J, Barber I, Muchart J, Lee C, et al. Subtle excess in lifetime cancer risk related to CT scanning in Spanish young people. Environ Int 2018; 120: 1-10.
  11. Lell MM, May M, Deak P, Alibek S, Kuefner M, Kuettner A, et al. High-pitch spiral computed tomography: effect on image quality and radiation dose in pediatric chest computed tomography. Invest Radiol 2011; 46(2): 116-23.
  12. Kiani M, Chaparian A. Evaluation of image quality, organ doses, effective dose, and cancer risk from pediatric brain CT scans. Eur J Radiol 2023; 158: 110657.
  13. Shope TB, Gagne RM, Johnson GC. A method for describing the doses delivered by transmission x‐ray computed tomography. Med Phys 1981; 8(4): 488-95.
  14. Streffer C, International Commission on Radiation
    The ICRP 2007 recommendations. Radiat Prot Dosimetry 2007; 127(1-4): 2-7.
  15. Chen W, Kolditz D, Beister M, Bohle R, Kalender WA. Fast on‐site Monte Carlo tool for dose calculations in CT applications. Med Phys 2012; 39(6Part1): 2985-96.
  16. Deak P, Van Straten M, Shrimpton PC, Zankl M, Kalender WA. Validation of a Monte Carlo tool for patient-specific dose simulations in multi-slice computed tomography. Eur Radiol 2008; 18(4): 759-72.
  17. Tapiovaara M, Siiskonen T. PCXMC, A Monte Carlo program for calculating patient doses in medical x-ray examinations. Helsinki, Finland: STUK, 2008.
  18. Ataç GK, Parmaksız A, İnal T, Bulur E, Bulgurlu F, Öncü T, et al. Patient doses from CT examinations in Turkey. Diagn Interv Radiol 2015; 21(5): 428-34.
  19. Gao Y, Quinn B, Pandit-Taskar N, Behr G, Mahmood U, Long D, et al. Patient-specific organ and effective dose estimates in pediatric oncology computed tomography. Phys Med 2018; 45: 146-55.
  20. Ghadimi P, Chaparian A, Mahmoodi M, Bagheri J. Influences of adaptive statistical iterative reconstruction on image quality and dose reduction in coronary computed tomography angiography [in Persian]. J Isfahan Med Sch 2020; 37(553): 1286-93.

Mahmoodi M, Chaparian A. Organ doses, effective dose, and cancer risk from coronary CT angiography examinations. AJR Am J Roentgenol 2020; 214(5): 1131-6

مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 40، شماره 699
هفته 3 بهمن ماه
بهمن و اسفند 1401
صفحه 1029-1036

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 0-175 فروردین 781
  • تاریخ پذیرش: 0-151 فروردین 781

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار