The common methods for patient dose estimations in computed tomography (CT) are thermoluminescence dosemeter (TLD) measurements or the usage of software packages based on Monte Carlo simulations like CT-Expo or the newer CTVoxDos, which uses the ICRP Reference Adult Male (ICRP 110). Organ (OD) and effective doses of a CT protocol of the upper abdomen are compared. Compared to CTVoxDos, ODs inferred by TLD measurement using an anthropomorphic phantom differ by $\mathbf{(19\pm 16)\,\%}$ inside the primary radiation field, $\mathbf{(14\pm 2)\,\%}$ for partially primary irradiated organs and $\mathbf{(34\pm 38)\,\%}$ in the scattered radiation field. ODs estimated by CT-Expo show a mean deviation of $\mathbf{(16\pm 9)\,\%}$ (primary irradiated) and $\mathbf{(28\pm 31)\,\%}$ (scatter irradiated) from ODs estimated by CTVoxDos.

Abstract Purpose Recent developments in medical technology have broadened the spectrum of X-ray procedures and changed exposure practice in X-ray facilities. For this reason, diagnostic reference levels (DRLs) for diagnostic and interventional X-ray procedures were updated in 2016 and 2018, respectively. It is the aim of this paper to present the procedure for the update of the DRLs and to give advice on their practical application. Materials and Methods For the determination of DRLs, data from different independent sources that collect dose-relevant data from different facilities in Germany were considered. Seven different weight intervals were specified for classifying pediatric X-ray procedures. For each X-ray procedure considered, the 25th, 50th, and 75th percentile of the respective national distribution of the dose-relevant parameters were determined. Additionally, effective doses that correspond to the DRLs were estimated. Results In procedures with already existing DRLs before 2016, the values were lowered by circa 20 % on average. Numerous DRLs were established for the first time (9 for interventional procedures, 10 for CT examinations). Conclusion For dose optimizations even below the new national DRLs, the BfS recommends establishing local reference levels, using dose management software (particularly in CT and interventional radiology), adapting dose-relevant parameters of X-ray protocols to the individual patient size, and establishing internal radiation protection teams responsible for optimizing X-ray procedures in clinical practice. When applying good medical practice and using modern equipment, the median dose values of the nationwide dose distributions can not only be easily achieved but can even be undercut. Key Points: German diagnostic reference levels (DRLs) für diagnostic and interventional X-ray procedures were updated in 2016 and 2018, respectively. For X-ray procedures for which DRLs existed already before the update, the updated DLRs were lowered by circa 20 %, on average. For CT and interventional radiology, new DRLs were established. X-ray procedures have to be optimized even below the DRLs. Citation Format Schegerer A, Loose R, Heuser LJ et al. Diagnostic Reference Levels for Diagnostic and Interventional X-Ray Procedures in Germany: Update and Handling. Fortschr Röntgenstr 2019; 191: 739 – 751 Zusammenfassung Ziel Die Entwicklungen der Medizintechnik in den letzten Jahren haben das Spektrum medizinischer Röntgenanwendungen erweitert und die Untersuchungspraxis in Röntgeneinrichtungen verändert. Infolgedessen wurden 2016 und 2018 die diagnostischen Referenzwerte (DRW) für diagnostische bzw. interventionelle Röntgenanwendungen aktualisiert. Ziel dieser Arbeit ist es, das Prozedere der Aktualisierung und die aktualisierten DRW vorzustellen sowie Hinweise zu ihrer praktischen Anwendung zu geben. Material und Methoden Für die Aktualisierung der DRW wurden verschiedene, voneinander unabhängige Datenquellen berücksichtigt, die Dosis-relevante Untersuchungsparameter von verschiedenen Einrichtungen aus dem gesamten Bundesgebiet registrieren. Röntgenanwendungen an Kindern wurden in 7 verschiedene Gewichtsklassen eingeteilt. Für jede erfasste Röntgenanwendung wurde die 25., 50. und 75. Perzentile der entsprechenden nationalen Verteilung der Dosis-relevanten Untersuchungsparameter bestimmt. Für die aktualisierten und neu festgelegten DRW wurden die zugehörigen effektiven Dosiswerte abgeschätzt. Ergebnisse Die DRW für Röntgenanwendungen, die schon vor 2016 existierten, konnten im Mittel um circa 20 % gesenkt werden. Für zahlreiche Röntgenanwendungen wurden neue DRW festgelegt (für die interventionelle Radiologie 9, für die Computertomografie 10). Schlussfolgerungen Um Röntgenanwendungen auch unterhalb der neuen nationalen DRW zu optimieren, empfiehlt das BfS, lokale Referenzwerte festzulegen und anzuwenden, Dosismanagementsoftware (v. a. für den Bereich der CT und interventionellen Radiologie) einzusetzen, Dosis-relevante Protokollparameter der Röntgenuntersuchung bzw. des interventionell-radiologischen Eingriffs systematisch an die Patientenstatur anzupassen und einrichtungsinterne Strahlenschutzteams zu etablieren. Bei guter Praxis und Einsatz moderner Geräte-Technologien können die durch die 50. Perzentile der nationalen Verteilungen vorgegebenen Expositionsniveaus erreicht und sogar unterschritten werden. Kernaussagen: Die diagnostischen Referenzwerte (DRW) für diagnostische und interventionelle Röntgenanwendungen wurden 2016 bzw. 2018 aktualisiert. DRW für Röntgenanwendungen, für die schon vor 2016 DRW existierten, wurden im Mittel um circa 20 % gesenkt. Für die CT und interventionelle Radiologie wurden neue DRW festgelegt. Röntgenanwendungen sind auch unterhalb der DRW zu optimieren. Zitierweise Schegerer A, Loose R, Heuser LJ et al. Diagnostic Reference Levels for Diagnostic and Interventional X-Ray Procedures in Germany: Update and Handling. Fortschr Röntgenstr 2019; 191: 739 – 751

摘要引言许多研究表明冠状动脉血管成像的指南推荐和临床实践之间存在差异。目前,血管成像的适宜性问题研究集中在心脏病学专家身上,极少涉及病人个人的病史及

Ziel dieser Studie war es, repräsentative Dosiswerte zu ermitteln, die aktuell in der klinischen Praxis bei Standard-CT-Untersuchungen appliziert werden.

Ziele: Aufgrund technischer Weiterentwicklungen stellt die Cone-Beam-CT (CBCT) eine Alternative zur konventionellen Mehrschichtspiral-CT (MSCT) dar – insbesondere für bildgestützte Interventionen und operative Eingriffe. Ziel dieser Studie war ein Vergleich zwischen beiden Gerätetypen bezüglich Bildqualität und Strahlendosis im Abdominalbereich. Methode: Zu diesem Zweck wurden mehrere CT-Scans mit unterschiedlichen Akquisitionsprotokollen und Rekonstruktionsfilter an einem CBCT (Dyna-CT, Siemens) und einem MSCT (Emotion 16, Siemens) akquiriert. Die Scanlänge war an beiden Systemen identisch. Die lokale Dosisverteilung wurde mit Thermolumineszens-Dosimetern auf der Oberfläche und im Inneren eines Alderson-Rando-Phantoms gemessen. Die Bildqualität wurde anhand physikalischer Parameter wie dem Kontrast-zu-Rausch-Verhältnis (CNR) oder der Modulationsübertragungsfunktion am AAPM-CT-Phantom bestimmt. Um identische Absorptionsverhältnisse an beiden Phantomen zu gewährleisten, wurden zwei Plexiglas-Halbschalen auf gegenüberliegenden Seiten des AAPM-CT-Phantoms angebracht. Ergebnis: Obwohl für ein Standardprotokoll bei beiden Gerätetypen im Mittel die gleiche lokale Hautdosis gemessen wurde, traten beim CBCT im Gegensatz zum MSCT lokale Dosismaxima auf. Die effektive Dosis, die appliziert werden musste, um bei beiden Gerätetypen die gleiche Bildqualität zu erzielen, hängt vom verwendeten Rekonstruktionsfilter ab. Bei Verwendung eines weichen oder mittleren Rekonstruktionsfilters war die Dosis für ein vergleichbares CNR beim MSCT gegenüber dem CBCT nur etwa halb so hoch, für einen harten Rekonstruktionsfilter dagegen ungefähr doppelt so hoch. Schlussfolgerung: Unter strahlenhygienischen Gesichtspunkten bieten CBCT-Geräte vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten, um Hartkontraste wie feine Knochenpartikel oder Harnsteine intraoperativ visualisieren zu können. Demgegenüber ist die MSCT im Bereich der Weichteildarstellung weiterhin zu bevorzugen.

Ziele: Geschlechts-, alters- und organspezifische Ermittlung und Bewertung der kumulativen Strahlenexposition sowie des daraus resultierenden Strahlenrisikos von Patienten mit ischämischen Herzerkrankungen (IHK) durch diagnostische und interventionelle Strahlenanwendungen. Methode: Für 1219 IHK-Patienten wurden sowohl personen- als auch untersuchungsbezogene Daten aus dem KIS/RIS eines großen Universitätsklinikums extrahiert. Für jeden Patienten wurden die kumulativen Organdosen sowie die korrespondierende effektive Dosis für alle Bildgebungsprozeduren berechnet, die 3 Monate vor und 12 Monate nach Festlegung der Entlassungsdiagnose durchgeführt wurden. Basierend auf den ermittelten Organdosiswerten wurde schließlich unter Verwendung geschlechts-, alters- und organspezifischer Strahlenrisikomodelle (BEIR VII) das zusätzliche Lebenszeitrisiko abgeschätzt, im weiteren Verlauf des Lebens an einem strahleninduzierten Tumor zu erkranken. Ergebnis: Im Mittel wurden in den 15 Monaten 3,2 Prozeduren pro Patient durchgeführt. Am häufigsten waren Röntgenaufnahmen (52,4%) gefolgt von Herzkatheteruntersuchungen und Koronarinterventionen (41,3%), CT-Scans (3,9%) und Myokard-SPECT-Untersuchungen (2,3%). 87% der effektiven Dosis resultierte aus den Herzkatheteruntersuchungen und Koronarinterventionen. Das Maximum der effektiven Dosis und des zusätzlichen Lebenszeitrisikos lag bei 95 mSv bzw. 0,9%. Beide Größen waren bei Männern im Vergleich zu Frauen signifikant höher (im Mittel 13,3 vs. 10,3 mSv bzw. 0,09 vs. 0,07%). Im Gegensatz zur effektiven Dosis nahm das zusätzliche Krebsrisiko für beide Geschlechter signifikant mit zunehmendem Alter ab. Schlussfolgerung: Obwohl die betrachteten IHK-Patienten zum Teil einer relativ hohen Strahlenexposition ausgesetzt waren, ist das resultierende strahleninduzierte Krebsrisiko aufgrund ihres höheren Alters sowohl im Vergleich zum Spontanrisiko an Krebs zu erkranken als auch zum Nutzen aus den durchgeführten diagnostischen und therapeutischen Maßnahmen als gering zu bewerten.

Ziele: Nach Auswertungen des Bundesamts für Strahlenschutz (BfS) steigt die Strahlenexposition der Bevölkerung durch die Röntgendiagnostik in Deutschland kontinuierlich an. Dieser Anstieg ist im Wesentlichen auf die Computertomographie (CT) zurückzuführen. Ziel dieser Arbeit war es daher, aktuelle Trends in der CT-Untersuchung zu erfassen und zu bewerten. Methode: Seit 2006 fordern die Ärztlichen Stellen in regelmäßigen Abständen Dosiswerte für CT-Untersuchungen an, um diese mit den geltenden diagnostischen Referenzwerten (DRW) abzugleichen. Die erhobenen Expositionsparameter werden darüber hinaus in anonymisierter Form für die Aktualisierung der DRWs an das BfS übermittelt. Für CT-Untersuchungen des Hirnschädels, des Thorax, des Abdomens und der LWS wurden diese Daten für die Jahre 2007 und 2010 ausgewertet und mit den entsprechenden Werten einer bundesweiten CT-Umfrage aus dem Jahr 1999 (Galanski et al. 2000) verglichen. Ergebnis: Bei allen vier Untersuchungsarten zeigte sich zwischen 1999 und 2007 eine deutliche Reduktion des CT-Dosisindex CTDIvol um bis zu einen Faktor 2. Demgegenüber stieg das Dosislängenprodukt (DLP) bei Untersuchungen des Thorax, des Abdomens und der LWS um bis zu 75% an. Dies ist primär auf die Wahl größerer Scanlängen zurückzuführen (Anstieg um Faktor 2). Zwischen 2007 und 2010 ergaben sich keine wesentlichen Veränderungen. Schlussfolgerung: Die Reduktion des CTDIvol ist auf technische Verbesserungen zurückzuführen, wie z.B. der automatischen Röhrenstrommodulation. Diese Reduktion der lokalen Strahlenexposition wurde aber dadurch (über)kompensiert, dass die Anwender tendenziell dazu übergingen, immer größere Körperabschnitte zu untersuchen. Unter strahlenhygienischen Gesichtspunkten kommt daher – neben der rechtfertigenden Indikation – der Beschränkung der Scanregion auf den diagnostisch relevanten Körperabschnitt eine erhebliche Bedeutung zu.

Ziele: Ziel dieser Studie war es, die Qualität der Stenosequantifizierung in Gefäßphantomen in Abhängigkeit vom gewählten Röhrenstrom bzw. der Exposition zu untersuchen. Methode: Stenosierte abdominelle Gefäße wurden imitiert, indem Plexiglasröhrchen (innerer Durchmesser:klein=4,0mm; groß=6,5mm) mit Plaques (Epoxidharz, Hydroxylapatit, Glasbläschen) verschiedener Stenosegrade und Plaquezusammensetzungen (verkalkt[>1000HE], weichteiläquivalent[~50HE], inhomogen[50–1000HE]) versehen und mit verdünntem Kontrastmittel (350HE Iomeprol, Bracco) gefüllt wurden. Die Bildakquisition erfolgte im Aldersonphantom mit einem 2×32 Zeilen CT (Somatom Definition, Siemens; Kollimation 0,6mm, Schichtdicke 1mm; 120kV) mit verschiedenen Röhrenströmen(Ieff:40–200mAs). Die Übereinstimmung zwischen der bekannten und gemessener luminaler Fläche in der Stenose wurde korreliert (Lin’s-Kappa-Test(k)). Für alle Messprotokolle wurde die effektive Dosis mit 130 Thermolumineszenzdosimetern gemessen(ICRP103). Ergebnis: Die effektive Dosis betrug 1,9mSv bis 9,8mSv. Insgesamt wurden 570 Stenosemessungen durchgeführt. In großen Gefäßen war die Korrelation perfekt für 80–200mAs(k=0,92–0,95) und verringerte sich für 40mAs auf k=0,87 (gut). Im Vergleich war die Gesamtkorrelation für die kleinen Gefäße geringer und zeigte eine kontinuierliche Verschlechterung von gut(200mAs:k;=0,88) auf moderat(40mAs:k;=0,70). Im Vergleich war die Korrelation am besten für verkalkte Plaques(k=0,93) verglichen mit weichteildichten(k=0,82) und inhomogenen(k=0,78) Plaques. Schlussfolgerung: In großlumigen Gefäßphantomen (~Becken- und Nierenarterien) erscheint verglichen mit etablierten Messprotokollen eine erhebliche Dosisreduktion realisierbar. In kleinlumigen Gefäßphantomen(~Unterschenkelarterien) scheint die Qualität der Lumenabgrenzung bereits durch die räumliche Auflösung begrenzt. Deshalb kann hier eine Erhöhung des Bildrauschens nur zu einem geringeren Grad akzeptiert werden und das Potential der Dosisreduktion ist limitiert.

An angular parameterization of parallel Radon projections referred to in this paper as ψ-parameterization is discussed in relevance to the efficiency of reconstruction from fan data. The fact that the ψ-parameterization coincides with the equiangular fan beam parameterization allows us to develop a simple and efficient approach useful for the reconstruction from fan data. Within this approach parallel projections are approximated by groups of semi-parallel rays. The reconstruction is carried out directly, i.e. without any modification of original data, at the speed which is comparable or even higher than that of the parallel Filtered Back Projection (FBP) algorithm.

In order to compare novel CT-geometries with existing ones, it is necessary to revise conventional quality assurance methods or develop new approaches. In a first step, this has been done for a determination of the Modulation Transfer Function (MTF) and the Noise Power Spectrum (NPS) parallel for reconstructed images and raw data. The analysis of the raw data received from a scan of a tungsten wire allowed to calculate the MTF of the detecting system independent of the reconstruction algorithm. Another new approach allowed the determination of the NPS out of the raw data independent of the number of slices of the detector.

Ziele: Die maximal erreichbare Qualität von CT-Aufnahmen wird bei gegebener Dosis durch das Rauschleistungsspektrum (NPS) und der Modulationsübertragungsfunktion (MTF) bestimmt. Insbesondere bei der

SPIFFI (SPectrometer for Infrared Faint Field Imaging) is a fully cryogenic, near-infrared imaging spectrograph built at the Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) and upgraded with a new detector and spectrograph camera by ASTRON/NOVA, ESO and MPE. The upgraded instrument will become a facility instrument for the ESO VLT in summer 2004 as part of the SINFONI (SINgle Faint Object Near-IR Investigation) project, which is the combination of SPIFFI and ESOs adaptive optics module MACAO (Multiple Application Curvature Adaptive Optics), at the Cassegrain focus of Yepun (UT4). In spring 2003 we had the opportunity to observe with SPIFFI as a guest instrument without the AO-module at the Cassegrain focus of UT2 of the VLT. In this paper we discuss the performance of SPIFFI during the guest-instrument phase. First we summarize the technical performance of SPIFFI like the spatial and spectral resolution, the detector performance and the instruments throughput. Afterwards we illustrate the power of integral field spectroscopy by presenting data and results of the Galactic Center.

This is the second of two papers (I: Horrobin et al. 2003) on the first scientific results from the SPIFFI integral field spectrometer at the VLT. Here we discuss the observations and properties of the prototypical luminous infrared galaxy NGC 6240 and the luminous sub-millimeter galaxy SMMJ 14011+0252. Taking full advantage of the excellent seeing conditions of 0.27", our integral field spectroscopy data allow us for the first time to study in detail the stellar and gas dynamics in NGC 6240 on scales of 125 pc, and to establish a galactic shock as the origin of the strong emission from molecular hydrogen. Our observations of SMMJ 14011+0252 provide us with deep, spatially resolved near infrared spectra of the SCUBA selected luminous submillimeter galaxy at a redshift of z=2.565, revealing a remarkably old, massive and metal-rich starburst galaxy for the early epoch at which it is observed.

In this and a companion paper (Eisenhauer et al. 2003b), we discuss some of the scientific results obtained during the SPIFFI guest instrument runs at the VLT in March and April 2003. This paper concentrates on results for the Galactic Center. Section I discusses the stellar population of the Galactic Center, in which we clearly detect, for the first time, an early, hot WN star, as well as a large number of WC stars. Analysis of the stellar population indicates that the young stars in the Galactic Center originated in a high metalicity starburst about 5 Myr ago. A surprising result is that essentially all young stars in the central 10" belong to one of two well defined, rotating stellar rings/disks. Section 2 outlines a new determination of the distance to the Galactic Center which is essentially free of systematic uncertainties in the astrophysical modelling, and gives R. as 7.94 +/- 0.42 kpc.