Reduceren van de effectieve straling en de contrast hoeveelheid bij CTA van de aorta abdominalis

Sinds de introductie van MDCT (multi-detector CT) is CT angiografie (CTA) een
standaard techniek geworden om aandoeningen in de aorta en zijn grote
aftakkingen af te beelden. CTA laat de vasculatuur na intraveneuze toediening
van contrast zien. Doordat de MDCT scan routinematig wordt gebruikt in de
kliniek, worden er steeds meer vragen gesteld over de stralingsbelasting.
De huidige literatuur beschrijft een klein maar niet verwaarloosbaar risico op
stralingsgeïnduceerde kanker als gevolg van een CT onderzoek. Daardoor is het
reduceren van de stralingsbelasting een belangrijk onderwerp van discussie
geworden. Er bestaan meerdere studies waarin straling tijdens een CT scans
wordt gereduceerd. In deze studies wordt veelal gebruik gemaakt van een lagere
buisspanning om de stralingsbelasting tijdens CTA te reduceren. Het verlagen
van de buisspanning is een belangrijke factor om de straling te verminderen,
omdat de straling afneemt met het kwadraat van de buisspanning.
Sigal-Cinqualbre et al. waren de eerste die veronderstelden dat een lagere
buisspanning een lager jodium volume faciliteert. Het lagere energie effect van
de lagere buisspanning benadert meer de K-schil van jodium (33 kV). Door het
benaderen van de k-schil van jodium met een lagere buisspanning van de CT,
neemt de absorptie van röntgenstraling door jodium toe. Dit vergemakkelijkt het
foto-elektrisch effect in vergelijking met het Compton scatter effect. Met deze
techniek neemt de contrast enhancement van de vasculaire en van de parenchymale
structuur substantieel toe, terwijl gelijktijdig de stralingsbelasting voor de
patiënt afneemt.
Lage buisspanning CTA scans van het lichaam met 100 kV of 80 kV worden in het
algemeen het meest toegepast om de stralingsbelasting te reduceren. Deze
techniek zorgt voor een reductie van 20% tot 50% in vergelijking met het
conventionele protocol die een buisspanning van 120 kV gebruikt.
Met deze benadering neemt het contrast van de bloedvaten in vergelijking met
het omliggende weefsel toe, dit compenseert de toegenomen ruis als gevolg van
een lagere buisspanning.

De hoeveelheid toegediend contrastmiddel tijdens een CTA is zeer belangrijk,
hoe meer contrast wordt toegediend des te groter de kans op complicaties, met
name contrast geïnduceerde nefropathie (CIN). CIN is gedefinieerd als acuut
nierfalen veroorzaakt door intraveneus jodium houdend contrastmiddel,
resulterend in een afname van de glomerulaire filtratiesnelheid. CIN is de
derde meest voorkomende oorzaak van acuut nierfalen, waarbij een ziekenhuis
opname noodzakelijk is.
De hoeveelheid contrastvloeistof kan worden gereduceerd door vooraf aan de scan
bolus een testbolus te geven. Deze test bolus geeft informatie over de
distributie van het contrast vloeistof door de vaten en maakt het mogelijk om
de totale bolus te reduceren.

Is het mogelijk om de effectieve stralingsdosis en de hoeveelheid contrast
vloeistof te reduceren in CTAs voor patiënten, zonder dat de beeldkwaliteit
verloren gaat, wanneer er gebruik gemaakt wordt van lage kV protocol (80kV) of
CARE kV protocol vergeleken met patiënten die gescand worden met het
conventionele CTA scan protocol van 120 kV en 100 ml contrast vloeistof?

Interventie studie, studie naar technische uitvoerbaarheid

Willekeurig worden 15 patiënten toegewezen tot het CARE kV protocol, dit protocol gebruikt de Combined Applications to Reduce Exposure (CARE kV) applicatie van Siemens. CARE kV geeft automatisch een suggestie voor de buigspanning (kV) en de effectieve buisstroom (mAs) om de contrast-ruisverhouding te optimaliseren en de effectieve stralingsbelasting te reduceren. De overgebleven 15 patiënten worden toegewezen aan het lage buisspanning protocol waarbij patienten worden gescand met de dual-source CT techniek op een voltage van 80 kV en 140 kV in plaats van de single source CT met 120 kV. Wanneer de kwaliteit van de afbeelding bij 80 kV niet goed genoeg is voor diagnostiek zal de 140 kV scan worden gebruikt. De scans van deze 30 patiënten zullen worden vergeleken met 15 scans uit een eerder onderzoek. De scans uit het eerdere onderzoek zijn gemaakt met het conventionele protocol waar een buisspanning van 120 kV wordt gebruikt en 100 ml contrastvloeistof. Deze data zullen anoniem worden gebruikt. In beide protocollen wordt gebruik gemaakt van een test bolus reductie protocol. De test bolus van 10 mL contrast vloeistof (ioversol 350, 350 mg iodine per milliliter; Optiray 350, Tyco Health care, Mansfield, Mass) wordt voorafgaand aan de scan bolus gegeven. Deze test bolus geeft informatie over de distributie van het contrast vloeistof door de vaten en maakt het mogelijk om de totale bolus te reduceren. Het contrastvloeistof wordt 1:1 verdund met een zoutoplossing.

Het risico bestaat dat de scan van een patiënt die het 'lage dosis' protocol
ondergaat van slechtere kwaliteit zal zijn omdat er met een lagere buisspanning
en minder contrast vloeistof is gescand. In het ergste geval moet een patiënt
nogmaals gescande worden, mocht de scan echt niet klinisch bruikbaar zijn. Om
te zorgen dat dit voor de patiënt zo min mogelijk nadelige gevolgen heeft,
wordt na elke deelnemende patiënt de scan direct bekeken door een radioloog
(een andere dan degene die de beelden uiteindelijk gaat scoren) om te kijken of
de beeldkwaliteit voldoende is. Mocht dit niet zo zijn, kan er direct een
andere scan worden gemaakt (met het standaard protocol) en hoeft de patiënt dus
niet terug te komen of nog een keer geprikt te worden. Het nadeel is dat de
patiënt meer contrast middel toegediend zal krijgen. Hierdoor zal de totale
hoeveelheid uitkomen op 75 ml, dit is minder dan de conventionele 100 ml.
Echter is dit wel drie maal zoveel als wordt gebruikt bij patiënten waarbij de
eerste scan diagnostisch bruikbaar is. Ook zal de tweede scan zorgen voor een
dubbele stralingsdoses.