The development of non-contrast CT brain techniques to reduce patient dose at Chaiyaphum Hospital

Authors

  • Boontam Mothong Department of Radiology, Chaiyaphum hospital

Keywords:

Diagnostic reference levels, Non-contrast CT brain, Radiation dose in CT scans

Abstract

 Introduction: While computed tomography (CT) scans are valuable tools for medical diagnosis, they expose patients to ionizing radiation. Chaiyaphum Hospital should implement advanced imaging techniques to minimize radiation dose and enhance diagnostic yield.

            Objectives: The primary objective of this study was to develop a new CT scanning protocol for non-contrast head CT to reduce radiation dose to patients and compare the radiation dose before and after the protocol modification.

            Methods: A retrospective study (Oct 2022-Sep 2023) and a prospective study (Aug-Sep 2023) were conducted on 130 patients. mAs values were adjusted between 300-400 to assess image quality (NI, SNR, CNR, HCSR, LCSR) and radiation dose. Independent t-tests were used for statistical analysis.  Results: Before protocol modification, the mean CTDIvol was within the reference level (54.94 ± 2.35 mGy), but the mean DLP was higher than the reference level (1,065.17 ± 40.38 mGy.cm). Phantom studies showed that reducing mAs to 350 mAs resulted in a significant decrease in CTDIvol to 47.39 ± 2.16 mGy and DLP to 933.15 ± 33.80 mGy.cm, while maintaining acceptable image quality. Comparison between before and after protocol modification revealed a significant decrease in CTDIvol by 7.55 units (95% CI: 6.99, 8.10) and DLP by 132.02 units (95% CI: 122.93, 141.11).

            Conclusion: The modified CT protocol with reduced mAs for non-contrast head CT significantly reduced radiation dose to patients without compromising image quality. This study demonstrates the feasibility of implementing a low-dose CT protocol in a clinical setting and highlights the importance of ongoing efforts to optimize imaging protocols to minimize patient radiation exposure.

References

Subburaj K, editor. CT Scanning - Techniques and Applications. (Online). 2011 [Accessed July 1, 2024]. Available from: http://dx.doi.org/10.5772/807

The American Association of Physicists in Medicine. AAPM Response regarding CT Radiation Dose and its Effects. (Online). [Accessed August 15, 2024]. Available from: https://w3.aapm.org/media/releases/CTDoseResponse.php

Wunderle K, Gill AS. Radiation – related injuries and their management: an update. Semin Intervent Radiol 2015;32(2):156-62.

ทินกร ดอนมูล, ธัญรัตน์ชูศิลป์. การกําหนดค่าปริมาณรังสีอ้างอิงสําหรับการตรวจวินิจฉัยด้วยเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ที่ตรวจบ่อยในกลุ่มโรงพยาบาลมะเร็ง. วารสารรังสีเทคนิค 2564;46(1):35-42.

กระทรวงสาธารณสุข. ปริมาณรังสีอ้างอิงการถ่ายภาพรังสีวินิจฉัยด้วยเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์. กรุงเทพฯ : กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ กระทรวงสาธารณสุข, 2564.

International Commission on Radiological Protection. Diagnostic reference levels in medical imaging: Review and additional advice. [ออนไลน์]. 2565 [เข้าถึงเมื่อวันที่ 18 สิงหาคม 2567]. เข้าถึงได้จาก: https://www. icrp.org/docs/DRL-for-web.

Dhand NK, Khatkar MS. Statulator: An online statistical calculator. Sample Size Calculator for Comparing Two Independent Means. [online]. 2557 [เข้าถึงเมื่อวันที่ 15 ธันวาคม 2567]. เข้าถึงได้จาก: http://statulator.com/SampleSize/ss2M.html

ศรายุทธ วงศ์เหลา. การประเมินปริมาณรังสีของผู้ป่วยจากการตรวจด้วยเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ ในสถาบันประสาทวิทยา. วารสารกรมการแพทย์ 2565;47(3):51-9.

วรุณยุภา อูขลิบ. การประเมินค่าปริมาณรังสีที่ผู้ป่วยได้รับจากการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ที่โรงพยาบาลราชบุรี. วารสารการแพทย์โรงพยาบาลอุดรธานี 2566;31(2):182-90.

Sciencea JMIRSIANIoR. CT DRL Japan 2015. (Online). [Accessed August 20, 2024]. Available from: http://www.radher.jp/J-RIME/report/DRLhoukokusyoEng.pdf.

Shrimpton PC, Hillier MC, Lewis MA, Dunn M. National survey of doses from CT in the UK: 2003. Br J Radiol 2006;79(948):968-80.

สิทธิชาติ บุญเยี่ยม. ปริมาณรังสีที่ใช้ในการตรวจสมองด้วยเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ของโรงพยาบาลพระพุทธบาท จังหวัดสระบุรี. วารสารวิจัยและพัฒนานวัตกรรมทางสุขภาพ 2565;3(1):71-83.

Baskan O, Erol C, Ozbek H, Paksoy Y. Effect of radiation dose reduction on image quality in adult head CT with noise-suppressing reconstruction system with a 256 slice MDCT. J Appl Clin Med Phys 2015;16(3):5360.

ศิริวรรณ จูเลียง, สายัณห์ เมืองสว่าง. ปริมาณรังสีที่ใช้ในการตรวจสมองและช่องท้องด้วยเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์. วารสารวิชาการสาธารณสุข 2556;22(6):1035-41.

Mutic S, Palta JR, Butker EK, Das IJ, Huq MS, Loo LN, et al. Quality assurance for computed-tomography simulators and the computed-tomography-simulation process: report of the AAPM Radiation Therapy Committee Task Group No. 66. Med Phys 2003;30(10):2762-92.

กระทรวงสาธารณสุข. มาตรฐานคุณภาพเครื่องเอกซเรย์วินิจฉัย. กรุงเทพฯ: กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ กระทรวงสาธารณสุข, 2566.

Published

2024-12-31 — Updated on 2025-01-06

Versions

Issue

Section

Original Article