Abstract
Purpose. We investigated the amount of patient dose
reduction in the thyroid, lens of the eye and the breast
when using bismuth protections in multislice computed
tomography (CT) exams as well as their influence on the
quality of diagnostic images.
Materials and methods. The radiation dose was measured
by using thermoluminescence dosimeters. The study was
conducted on the two CT scanners installed in our
radiology department (64 and eight slices). The shield
effects on the CT image were evaluated by measuring the
signal-to-noise ratio in a phantom and in vivo, and by
verifying the presence of artefacts on patients’ images. The
obtained organ-dose reduction factors were used to
evaluate the effects of shielding on the effective dose.
Results. The shielding attenuation ranged from 30% to
60% depending on the CT scan protocols and organs. The
difference between shielded and unshielded signal-to-noise
ratio was statistically significant but within the standard
requirements for quality assurance. Results were in
agreement with the radiologists’ perception of image
quality. The use of the shields allowed up to 38% reduction
of effective dose.
Conclusions. Use of bismuth shields significantly
decreases both organ and effective radiation dose, with a
consequent reduction in health risk for the patient,
quantified in 1.4 fewer cases of radiation-induced tumours
every 5 years in our centre (12,100 exams/year), in
agreement with the risk factors proposed by Publication 60
of the International Commission on Radiological
Riassunto
Obiettivo. È stata valutata la riduzione della dose a
tiroide, cristallino e mammella ottenuta utilizzando
protezioni in bismuto durante l’esecuzione di indagini
mediante tomografia computerizzata (TC) con
apparecchiature multislice e l’influenza sulla qualità
dell’immagine radiografica di queste protezioni.
Materiali e metodi. La dose è stata valutata utilizzando
dosimetri termoluminescenti (TLD). Lo studio è stato
condotto sulle due apparecchiature TC installate presso il
nostro dipartimento (64 e 8 slice). Gli effetti degli schermi
sulla qualità dell’immagine radiografica sono stati valutati
in fantoccio considerando il rapporto segnale rumore e in
vivo verificando la presenza di artefatti sull’immagine del
paziente. I fattori di riduzione della dose ottenuti sono stati
utilizzati per valutare l’effetto degli schermi sulla dose
efficace.
Risultati. Il potere di attenuazione degli schermi è varabile
fra il 30% e il 60% in funzione dei protocolli utilizzati e
degli organi considerati. La differenza fra il rapporto
segnale rumore per immagini con schermi e senza schermi
è statisticamente significativa, ma all’interno dei limiti
richiesti per l’assicurazione di qualità; i risultati sono in
accordo con la percezione dei radiologi sulla qualità
dell’immagine. L’uso degli schermi permette di ottenere
sino al 38% di riduzione della dose efficace.
Conclusioni. L’utilizzo degli schermi in bismuto consente
di ottenere una riduzione sia della dose agli organi che
della dose efficace con una conseguente riduzione del
rischio per i pazienti, quantificata in 1,4 casi in meno di
MEDICAL PHYSICS
FISICA SANITARIA
Radiol med (2010) 115:152–169
DOI 10.1007/s11547-009-0469-4
Dose reduction in multislice CT by means of bismuth shields: results of
in vivo measurements and computed evaluation
Riduzione della dose mediante l’utilizzo di protezioni in bismuto: risultati
di misure in vivo e valutazione delle immagini
P. Catuzzo
1
• S. Aimonetto
1
• G. Fanelli
2
• P. Marchisio
2
• T. Meloni
2
• L. Mistretta
2
• M. Pasquino
1
E. Richetta
1
• S. Tofani
1
1
AUSL Valle d’Aosta, Ospedale Regionale U. Parini, S.C. Fisica Sanitaria, S.C. Radiologia, Viale Ginevra 3, 11100 Aosta, Italy
Correspondence to: S. Tofani, Tel.: +39-016-5543682, Fax: +39-016-5543715, e-mail: tofani.santi@uslaosta.com
Received: 20 May 2008 / Accepted: 15 September 2008 / Published online: 14 December 2009
© Springer-Verlag 2009