Published May 21, 2023 | Version v1
Publication Open

Refining the radiation and contrast medium dose in weight‐grouped scanning protocols for coronary CT angiography

Creators

  • 1. Peking University
  • 2. Peking University Third Hospital
  • 3. United Imaging Healthcare (China)

Description

To refine the currently used, weight-grouped protocol for coronary computed tomography angiography (CCTA), in terms of the radiation and contrast medium dose, through clinical evaluation.Following the current routine setting that varies between three weight groups (group A: 55-65 kg, group B: 66-75 kg, group C: 76-85 kg), three additional reduction protocols were proposed to each group, with different combinations of lowered tube voltage (70-100 kVp), tube current (100-220 mAs), and iodine delivery rate (0.8-1.5 gI/s). A total of 321 patients scheduled for CCTA due to suspected coronary artery disease were enrolled, who were randomly assigned to one of the four subgroups of settings under the corresponding weight group. The resulting objective image quality was compared by measuring the contrast-to-noise ratio and signal-to-noise ratio. Subjective image quality was graded by two radiologists using a 4-point Likert scale, on a total of 3848 segments. The optimal protocol for each weight group was determined with respect to the image quality and the applied radiation dose.For all three groups, no significant difference was noticed in objective images quality between subgroups of dose settings (all p > 0.05). The average score on subjective image quality was ≥3 for every subgroup, while the percentage of score 4 showed greater dependence on the setting, ranging from 83.2% to 91.5%, and was chosen to be the determining factor. The optimal dose settings were found to be 80 kVp, 150 mAs, and 1.0 gI/s for patients of 55-75 kg in weight, and 100 kVp, 170 mAs, and 1.5 gI/s for those of 76-85 kg.It is feasible to refine the currently used, weight-grouped protocol for CCTA in terms of radiation and contrast medium dose, by use of an optimization strategy where the balance between dose and image quality can be improved in a routine clinical setting.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

لتحسين البروتوكول المستخدم حاليًا للتصوير المقطعي المحوسب للأوعية التاجية (CCTA)، من حيث الجرعة المتوسطة للإشعاع والتباين، من خلال التقييم السريري. باتباع الإعداد الروتيني الحالي الذي يختلف بين ثلاث مجموعات وزن (المجموعة أ: 55-65 كجم، المجموعة ب: 66-75 كجم، المجموعة ج: 76-85 كجم)، تم اقتراح ثلاثة بروتوكولات تخفيض إضافية لكل مجموعة، مع مجموعات مختلفة من الجهد الأنبوبي المنخفض (70-100 كيلو فولت في البوصة)، وتيار الأنبوب (100-220 مللي أمبير)، ومعدل توصيل اليود (0.8-1.5 جيجا/ثانية). تم تسجيل ما مجموعه 321 مريضًا تم تحديد موعدهم لـ CCTA بسبب الاشتباه في إصابتهم بمرض الشريان التاجي، وتم تعيينهم عشوائيًا في إحدى المجموعات الفرعية الأربع للإعدادات ضمن مجموعة الوزن المقابلة. تمت مقارنة جودة الصورة الموضوعية الناتجة عن طريق قياس نسبة التباين إلى الضوضاء ونسبة الإشارة إلى الضوضاء. تم تقييم جودة الصورة الذاتية من قبل اثنين من أخصائيي الأشعة باستخدام مقياس ليكرت المكون من 4 نقاط، على ما مجموعه 3848 مقطعًا. تم تحديد البروتوكول الأمثل لكل مجموعة وزن فيما يتعلق بجودة الصورة وجرعة الإشعاع المطبقة. بالنسبة للمجموعات الثلاث، لم يلاحظ أي فرق كبير في جودة الصور الموضوعية بين المجموعات الفرعية لإعدادات الجرعة (الكل > 0.05). كان متوسط الدرجات على جودة الصورة الذاتية أكبر من أو يساوي3 لكل مجموعة فرعية، في حين أظهرت النسبة المئوية للدرجات 4 اعتمادًا أكبر على الإعداد، حيث تراوحت بين 83.2 ٪ إلى 91.5 ٪، وتم اختيارها لتكون العامل الحاسم. تم العثور على إعدادات الجرعة المثلى لتكون 80 كيلو فولت في الثانية، 150 مللي أمبير، و 1.0 جرام/ثانية للمرضى الذين تتراوح أوزانهم بين 55-75 كجم، و 100 كيلو فولت في الثانية، 170 مللي أمبير، و 1.5 جرام/ثانية للمرضى الذين تتراوح أوزانهم بين 76-85 كجم. من الممكن تحسين البروتوكول المستخدم حاليًا والمجمع حسب الوزن لـ CCTA من حيث الإشعاع والجرعة المتوسطة من التباين، وذلك باستخدام استراتيجية التحسين حيث يمكن تحسين التوازن بين الجرعة وجودة الصورة في بيئة سريرية روتينية.

Translated Description (French)

Pour affiner le protocole actuellement utilisé, par groupe de poids, pour l'angiographie par tomodensitométrie coronarienne (CCTA), en termes de dose de rayonnement et de produit de contraste, par le biais d'une évaluation clinique. Conformément au réglage de routine actuel qui varie entre trois groupes de poids (groupe A : 55-65 kg, groupe B : 66-75 kg, groupe C : 76-85 kg), trois protocoles de réduction supplémentaires ont été proposés à chaque groupe, avec différentes combinaisons de tension de tube abaissée (70-100 kVp), de courant de tube (100-220 mAs) et de débit d'administration d'iode (0,8-1,5 gI/s). Un total de 321 patients programmés pour l'ACTC en raison d'une maladie coronarienne suspectée ont été recrutés, qui ont été assignés au hasard à l'un des quatre sous-groupes de paramètres dans le groupe de poids correspondant. La qualité d'image objective résultante a été comparée en mesurant le rapport contraste/bruit et le rapport signal/bruit. La qualité subjective de l'image a été notée par deux radiologues à l'aide d'une échelle de Likert à 4 points, sur un total de 3848 segments. Le protocole optimal pour chaque groupe de poids a été déterminé en fonction de la qualité de l'image et de la dose de rayonnement appliquée. Pour les trois groupes, aucune différence significative n'a été observée dans la qualité des images objectives entre les sous-groupes de paramètres de dose (tous p > 0,05). Le score moyen sur la qualité d'image subjective était ≥3 pour chaque sous-groupe, tandis que le pourcentage du score 4 montrait une plus grande dépendance au paramètre, allant de 83,2 % à 91,5 %, et a été choisi pour être le facteur déterminant. Les paramètres de dose optimaux se sont avérés être 80 kVp, 150 mA et 1,0 gI/s pour les patients de 55 à 75 kg de poids, et 100 kVp, 170 mA et 1,5 gI/s pour ceux de 76 à 85 kg. Il est possible d'affiner le protocole actuellement utilisé, par groupe de poids, pour l'ACTC en termes de rayonnement et de dose de produit de contraste, en utilisant une stratégie d'optimisation où l'équilibre entre la dose et la qualité de l'image peut être amélioré dans un contexte clinique de routine.

Translated Description (Spanish)

Para refinar el protocolo actualmente utilizado, agrupado por peso para la angiografía por tomografía computarizada coronaria (CCTA), en términos de la dosis de radiación y medio de contraste, a través de la evaluación clínica. Siguiendo el ajuste de rutina actual que varía entre tres grupos de peso (grupo A: 55-65 kg, grupo B: 66-75 kg, grupo C: 76-85 kg), se propusieron tres protocolos de reducción adicionales para cada grupo, con diferentes combinaciones de voltaje de tubo reducido (70-100 kVp), corriente de tubo (100-220 mAs) y tasa de administración de yodo (0.8-1.5 gI/s). Se inscribió un total de 321 pacientes programados para CCTA debido a sospecha de enfermedad arterial coronaria, que fueron asignados aleatoriamente a uno de los cuatro subgrupos de entornos bajo el grupo de peso correspondiente. La calidad de imagen objetiva resultante se comparó midiendo la relación contraste-ruido y la relación señal-ruido. La calidad subjetiva de la imagen fue calificada por dos radiólogos utilizando una escala Likert de 4 puntos, en un total de 3848 segmentos. El protocolo óptimo para cada grupo de peso se determinó con respecto a la calidad de la imagen y la dosis de radiación aplicada. Para los tres grupos, no se notó ninguna diferencia significativa en la calidad de las imágenes objetivas entre los subgrupos de ajustes de dosis (todos p > 0.05). La puntuación media en la calidad de imagen subjetiva fue ≥3 para cada subgrupo, mientras que el porcentaje de puntuación 4 mostró una mayor dependencia del entorno, que osciló entre el 83,2% y el 91,5%, y se eligió como factor determinante. Se encontró que los ajustes de dosis óptimos eran 80 kVp, 150 mAs y 1.0 gI/s para pacientes de 55-75 kg de peso, y 100 kVp, 170 mAs y 1.5 gI/s para aquellos de 76-85 kg. Es factible refinar el protocolo agrupado por peso actualmente utilizado para CCTA en términos de dosis de radiación y medio de contraste, mediante el uso de una estrategia de optimización donde el equilibrio entre la dosis y la calidad de la imagen se puede mejorar en un entorno clínico de rutina.

Files

acm2.14041.pdf

Files (16.0 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e31937347afd1e4da83104ddcf1085cc
16.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحسين الإشعاع والجرعة المتوسطة من التباين في بروتوكولات المسحالمجمعة بالوزن لتصوير الأوعية التاجية بالأشعة المقطعية
Translated title (French)
Affiner la dose de rayonnement et de produit de contraste dans les protocoles de balayage groupés par poids pour l'angiographie par tomodensitométrie coronarienne
Translated title (Spanish)
Refinamiento de la dosis de medio de contraste y radiación en protocolos de escaneo agrupados por peso para angiografía por TC coronaria

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4377195774
DOI
10.1002/acm2.14041

Is supplement to
https://openalex.org/W4385398046 (Other)
https://openalex.org/W4239495406 (Other)
https://openalex.org/W2513605031 (Other)
https://openalex.org/W2406866740 (Other)
https://openalex.org/W2396911897 (Other)
https://openalex.org/W2392526918 (Other)
https://openalex.org/W2386768645 (Other)
https://openalex.org/W2126509468 (Other)
https://openalex.org/W1999231107 (Other)
https://openalex.org/W1954453162 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1986413522
  • https://openalex.org/W2030736317
  • https://openalex.org/W2031576042
  • https://openalex.org/W2055186769
  • https://openalex.org/W2084117056
  • https://openalex.org/W2115673266
  • https://openalex.org/W2186191235
  • https://openalex.org/W2230194324
  • https://openalex.org/W2426933287
  • https://openalex.org/W2781996906
  • https://openalex.org/W2900698034
  • https://openalex.org/W2910813723
  • https://openalex.org/W2936794507
  • https://openalex.org/W2980942571
  • https://openalex.org/W3011371150
  • https://openalex.org/W3127389611
  • https://openalex.org/W3200704993
  • https://openalex.org/W3202226498
  • https://openalex.org/W4205755432
  • https://openalex.org/W4212978170
  • https://openalex.org/W4285092182
  • https://openalex.org/W4377195774