CTDI

Der CTDI ist eine Messgröße in der Dosimetrie und Grundlage für die Berechnung der Strahlenbelastung während einer Röntgenaufnahme mit Hilfe eines Computertomographen. Die Abkürzung steht für "Computed Tomography Dose Index".

Im Gegensatz zu anderen Verfahren der diagnostischen Radiologie wird der Patient während einer computertomographischen Untersuchung von allen Seiten angestrahlt. Der Röntgenstrahl ist außerdem nicht breit aufgefächert, sondern zu einem in Richtung der Rotationsachse der Röntgenröhre sehr schmalen Schlitz hin kollimiert. Auch außerhalb der eigentlichen Schicht finden sich nicht unerhebliche Dosisanteile. Der CTDI entspricht der Energiedosis, die in einem angenommenen, rechteckigen Profil der vom Hersteller angegebenen Schichtdicke des CTs absorbiert worden wäre. Außerhalb der Schicht liegende Dosisanteile werden dabei zur Schichtdosis addiert.

Der CTDI wurde von der FDA im Jahr 1981 erstmals definiert als:

$CTDI={\frac {1}{nT}}\int _{-7T}^{7T}{D(z){\text{d}}z}$

Mit:

T = Schichtdicke

n = Zahl der Schichten

D = gemessene Dosis

Die z-Achse steht senkrecht zur Bildebene und verläuft in Richtung der Patientenlängsachse.

Der CTDI wird mit Hilfe von Wasserphantomen bestimmt, die die Verhältnisse innerhalb des menschlichen Körpers möglichst ideal simulieren. Wenn der CTDI ohne Verwendung eines Phantoms in Luft ermittelt wird, spricht man vom CTDI_Luft. Die Maßeinheit des CTDI ist das mGy (Milli-Gray). Durch Multiplikation des CTDI mit der Länge des Untersuchungsvolumens erhält man das Dosis-Längen-Produkt (DLP); es quantifiziert die gesamte Strahlenbelastung des Patienten während einer CT-Untersuchung.

CTDI beim Spiral-CT

Seit Jahrzehnten sind alle klinischen CT Spiral-CTs. Bei diesen Geräten erfolgt simultan zur Rotation der Röhre auch eine Translationsbewegung des Patiententisches. Das Verhältnis zwischen der zurückgelegten Strecke d_360° für eine volle Röhren-Rotation zur Strahlkollimation C wird als Pitchfaktor bezeichnet und muss bei der Berechnung des CTDI berücksichtigt werden.

Es gilt:

$P={\frac {d_{360^{\circ }}}{C}}$

Die Strahlkollimation C ist die Gesamtdicke aller gleichzeitig aufgenommenen Schichten.

Damit berechnet sich der sog. CTDI_vol zu:

$CTDI_{vol}={\frac {CTDI_{w}}{P}}$

Quellen

Jürgen Freyschmidt, Theodor Schmidt: Handbuch diagnostische Radiologie. Band 1: Strahlenphysik, Strahlenbiologie, Strahlenschutz. Springer, Berlin 2003, ISBN 3-540-41419-3, S. 27 ff. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

Shope, T.B.; Gagne, R.M.; Johnson, G.C.: A method for describing the doses delivered by x-ray computed tomography. In: Med. Phys. 1981; 8: 488–495

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