Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
การศึกษาปริมาณรังสีและคุณภาพของภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์บริเวณทรวงอกโดยใช้รังสีเอกซ์พลังงานค่าเดียวและสองพลังงาน ศึกษาในหุ่นจำลอง
Year (A.D.)
2017
Document Type
Thesis
First Advisor
Anchali Krisanachinda
Faculty/College
Faculty of Medicine (คณะแพทยศาสตร์)
Department (if any)
Department of Radiology (fac. Medicine) (ภาควิชารังสีวิทยา (คณะแพทยศาสตร์))
Degree Name
Master of Science
Degree Level
Master's Degree
Degree Discipline
Medical Imaging
DOI
10.58837/CHULA.THE.2017.345
Abstract
Chest CT examinations are routinely performed by using single energy protocol (SE). As CT had been evolved by using dual energy protocol (DE), the patients with underlying lung nodules or pulmonary nodules will be followed up by CT examination several times. The purpose of this study is to study the radiation dose and image quality between single-energy CT (SECT) and dual-energy CT (DECT) protocols in chest phantom at King Chulalongkorn Memorial Hospital. The Lungman Kyoto Kagaku phantom inserted by five simulated lesions of various diameters was scanned by dual-source CT system (Somatom Force, Siemens Healthineers). The acquisition protocols consist of single-energy and dual-energy modes with varied tube potential. Radiation dose is determined in terms of CTDI volume (CTDIvol), Dose Length Product (DLP) and effective dose. Image noise, CNR and lesion detectability are the image quality indicators in this study. The results of this study show that the mean value of radiation dose in SE at 120 kVp was highest among all acquisition protocols, which results in lower image noise than DE. CNR of DE at 100/Sn150 kVp was greater than 120 kVp, all SE protocols, DE at 80/Sn150 and 90/Sn150. Regarding lesion detectability, in the soft tissue window, the simulated lesions were detected by the observers in dual energy mode as similar to in single-energy mode at 120 kVp. Moreover, in the lung window, all observers can detect the simulated lesions better than in soft tissue window, which results in five lesions were detected in both single- and dual- energy protocols, the same as CT lung CAD software could detect five simulated lesions. Therefore, DECT offers an alternative protocol for lung nodule detection because DECT offer lower radiation dose than SECT (120 kVp), clinical protocol in chest CT examination, in addition to lesion detectability DECT is similar to 120 kVp. In contrast, the image noise of DECT is higher than 120 kVp that affect the interpretation of radiologist. Therefore, DE protocols can be selected under the justification of qualified CT radiologist with the optimal protocol in chest CT examination.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
การตรวจพบก้อนในปอดในผู้ป่วยไทยมีเป็นจำนวนมาก ซึ่งจะต้องมีการติดตามอาการโดยการตรวจด้วยเอกซเรย์คอมพิวเตอร์บริเวณทรวงอกส่วนใหญ่จะใช้รังสีเอกซ์พลังงานเดียว ในปัจจุบันเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์มีการพัฒนาให้มีการใช้พลังงานสองค่า วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือการศึกษาปริมาณรังสีและคุณภาพของภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ระหว่างรังสีเอกซ์พลังงานเดียวและสองพลังงานโดยศึกษาในหุ่นจำลองบริเวณทรวงอก ภายในหุ่นจำลองจะใส่ก้อนเสมือนเนื้องอกจำนวน 5 ชิ้นซึ่งแต่ละชิ้นจะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันโดยหุ่นจำลองจะถูกถ่ายภาพโดยเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ที่มีหลอดเอกซ์เรย์ 2 หลอด พารามิเตอร์ที่ใช้ในการถ่ายภาพประกอบด้วยโปรโตคอลรังสีเอกซ์ที่มีพลังงานค่าเดียวและสองค่าพลังงานซึ่งจะเปลี่ยนค่าความต่างศักย์ของหลอดเอกซเรย์ ปริมาณรังสีจะถูกคำนวณในรูปของค่าซีทีดีไอเชิงปริมาตร (CTDIvol), ค่าดีแอลพี (DLP) และค่าปริมาณรังสียังผล (Effective dose) สำหรับคุณภาพของภาพจะถูกวัดในแง่ของสัญญาณรบกวนในภาพ (image noise), อัตราส่วนระหว่างความคมชัดต่อสัญญาณรบกวน (CNR) และความสามารถในการตรวจพบรอยโรค ผลของงานวิจัยพบว่าค่าเฉลี่ยของปริมาณรังสีที่ความต่างศักย์ 120 เควีพี มีค่าสูงสุด ส่งผลให้สัญญาณรบกวนในภาพมีค่าต่ำกว่าภาพรังสีเอกซ์สองค่าพลังงาน สำหรับอัตราส่วนระหว่างความคมชัดต่อสัญญาณรบกวนของรังสีเอกซ์สองค่าพลังงานที่ 100/Sn150 เควีพี สูงกว่าค่าความต่างศักย์ที่ 120 เควีพี โดยที่ 120 เควีพี มีอัตราส่วนระหว่างความคมชัดต่อสัญญาณรบกวนสูงสุดในรังสีเอกซ์ที่มีพลังงานค่าเดียวและสูงกว่ารังสีเอกซ์ที่มีค่าพลังงานสองค่าที่ 80/Sn150 และ 90/Sn150 เควีพี สำหรับความสามารถในการตรวจหารอยโรค ในวินโดว์เนื้อเยื่อ (soft tissue window) พบว่าผู้สังเกตการณ์สามารถตรวจพบก้อนเสมือนรอยโรคที่รังสีเอกซ์มีสองพลังงานเหมือนกับค่าความต่างศักย์ค่าเดียวที่ 120 เควีพี สำหรับในวินโดว์ปอด (lung window) ผู้สังเกตการณ์ทุกคนสามารถตรวจพบก้อนจำนวน 5 ก้อนทั้งในรังสีเอกซ์พลังงานค่าเดียวและสองพลังงานซึ่งสอดคล้องกับโปรแกรมซีทีลังแคด (CT Lung CAD software) ซึ่งสามารถตรวจหาก้อนจำนวน 5 ก้อนเช่นกัน ดังนั้นการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบสองค่าพลังงานสามารถใช้ในการตรวจผู้ป่วยที่มีก้อนในปอดได้ เนื่องจากมีปริมาณรังสีน้อยกว่าการตรวจด้วยความต่างศักย์ค่าเดียวที่ 120 เควีพี ซึ่งส่วนใหญ่ใช้เป็นประจำในการตรวจทางคลินิก นอกจากนี้ความสามารถในการตรวจหารอยโรคของการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบสองค่าพลังงานเหมือนกับที่ 120 เควีพี ในขณะที่สัญญาณรบกวนในภาพของการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบสองค่าพลังงานมีค่าสูงกว่า 120 เควีพี ซึ่งจะมีผลต่อการแปลผลของรังสีแพทย์ ดังนั้นการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบสองค่าพลังงานสามารถถูกนำมาใช้ในการตรวจบริเวณทรวงอกได้ ขึ้นอยู่กับดุลยพินิจของรังสีแพทย์
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Jutawiriya, Taninchai, "RADIATION DOSE AND IMAGE QUALITY IN CHEST REGION USING SINGLE- AND DUAL-ENERGY CT: PHANTOM STUDY" (2017). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 835.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/835