Zielsetzung
Validierung der objektiven und subjektiven Bildqualität zwischen dem CT-Scan eines pädiatrischen Patienten und dem darauf basierenden, 3D-gedruckten, anatomisch-realistischen Abdomen-Phantom.
Material und Methoden
Das Phantom basiert auf DICOM-Daten eines Photon-Counting-CT-Scans eines 5-jährigen Jungen (NAEOTOM Alpha, Siemens, 70 kV, 458 Referenz-mAs). Wir führten am Phantom 5 Scans bei 70kV durch (540, 461, 351, 242, 131 Referenz-mAs), mit je drei Rekonstruktionskernen (Br40/44/48). Die Bildqualität von Niere, Nebenniere, Wirbelkörper, Pankreas, Gallenblase, V. portae und einem Leber-Hyperenhancement wurde subjektiv (5-Punkt Likert-Skala) von drei Experten bewertet und zwischen Phantom- und Patientenscans verglichen. Anhand objektiver Kriterien (HU-Werte) wurde die Bildqualität der Organe Leber, V. portae, Aorta, Fett, Muskel, Milz, Pankreas und Knochen bestimmt. Die nicht normalverteilten HU-Werte wurden als gepaarte Werte mittels Wilcoxon-Äquivalenztest geprüft.
Ergebnisse
Der Scan bei 461mAs (Br40) zeigte die höchste subjektive Vergleichbarkeit zwischen Patienten- und Phantomscan mit gleichem Rating für Nebenniere (Median 4 vs. 4), Wirbelkörper, Gallenblase, V. portae und Leber-Hyperenhancement (je 5 vs. 5) und geringe Differenz in der Nierenmark- und Pankreasabgrenzung (4.5 vs. 4; 5 vs. 4.5). Der Äquivalenztest war für alle Organe exklusive Knochen und Fett mit Grenzen ±7.5HU signifikant (p<0.05). Fettgewebe wies im Phantom höhere (-124.5 vs. -48.3), Knochen niedrigere HU-Werte (1059.5 vs. 842.5) auf. Das quadrierte Kontrast-zu-Rauschen-Verhältnis der Phantomscans nahm mit der Dosis linear zu.
Schlussfolgerungen
Ein 3D-gedrucktes CT-Phantom erlaubt bei konstanter Röhrenspannung eine realistische Quantifizierung der Dosis-Bildqualität-Relation. Für besonders die parenchymatösen Oberbauchorgane verhält sich das Phantom vergleichbar zu menschlichen Scans. Potenziell kann in Zukunft die Strahlenbelastung vor Dosisstudien besser antizipiert werden, was besonders im vulnerablen pädiatrischen Kollektiv hochrelevant ist.