11.30 - Strålskydd vid palliativ behandling av skelettmetastaser med 153-Sm- edtmp på ett mindre sjukhus.  Lea Sillfors-Elverby, Marianne Brogaard, Sten Carlsson, Martha Fjälling och Roger Persson

12.10 - The Directive 2004/40/EC on the minimum health and safety requirements regarding the exposure of workers to the risks arising from electromagnetic fields - consequences for MRI. Freddy Ståhlberg, Bo Nordell och Johan Olsrud

11.50 - PET-CT imaging of the delivered dose distribution in high energy photon therapy. Sara Janek,Cathrine Jonsson2, Roger Svensson, Rickard Holmberg, Anders Brahme

12.10 - Den nationella partikelterapianläggningen – Skandionkliniken Anders Montelius, Per Nilsson, Erik Grusell, Mikael Karlsson, Bengt Lind, Olle Mattsson, and Sören Mattsson

11.30 - Strålskydd vid palliativ behandling av skelettmetastaser med 153-Sm- edtmp på ett mindre sjukhus.  Lea Sillfors-Elverby, Marianne Brogaard, Sten Carlsson, Martha Fjälling och Roger Persson

Maria Ohlsson¹, Eva Olsson², Lena Johansson³, Jakobína Grétarsdóttir⁴, Agnetha Gustafsson¹

Parametrar som påverkar bildkvalitén vid myokard SPECT är ofta valda utan noggrann utvärdering. I Sverige finns inga standardiserade insamlings- och bearbetningsprotokoll.

Syftet med studien var att för alla berörda sjukhus, kartlägga insamlings- och bearbetningsparametrar som påverkar bildkvaliteten vid myokard SPECT. Syftet var också att undersöka om det behövs en standardisering av insamlings- och bearbetningsprotokoll för myokard SPECT i överensstämmelse med kraven för optimering av bildkvalitet med avseende på stråldos, enligt föreskrifter från Statens strålskyddsinstitut (SSI FS 2000:3).

Alla trettio nuklearmedicinska avdelningar i Sverige som utför myokard SPECT på vuxna deltog i studien. Ett thorax hjärtfantom användes för simulering av två patienter, en med två ischemidefekter (anteriort (14 % av anteriora väggen) och inferiort (6 % av den inferiora väggen)) och en med två infarktdefekter (septalt (23 % av den septala väggen) och lateralt (6 % av den laterala väggen)). Alla bilder är insamlade och bearbetade med de parametrar som används kliniskt vid respektive sjukhus.

Alla avdelningarna fick svara på frågeformulär avseende gammakameraparametrar, undersökningsprotokoll, insamlings-, bearbetnings- samt utvärderingsparametrar. Kontrasten av de defekta områdena mättes kvantitativt. En kvalitativ bedömning utfördes visuellt av tre erfarna kliniska fysiologer med specialistkompetens i nuklearmedicin. Vid varje sjukhus tolkade den lokala läkaren bilderna som om de var riktiga patientbilder.

Skillnaden i den maximala administrerad aktivitet (^99mTc) är ungefär en faktor tre och differensen i insamlingstid är ungefär en faktor två mellan sjukhusen. Detta resulterar i en stor spridning i antal pulser i bilderna med en differens upp till en faktor fem. Den största differensen i pulstal var som förväntat hos de sjukhus som använder endagsprotokoll.

Resultaten i både den kvantitativa och den visuella bedömningen visar att bildkvaliteten på de olika sjukhusen skiljer men visar ingen en specifik parameter som är entydig avgörande. Enligt de tre kliniska fysiologerna bedömdes bildkvaliteten inte tillräcklig för diagnos vid ett sjukhus för ischemi studien och vid två sjukhus för infarktstudien.

Endast 14 av 30 sjukhus lokala läkare diagnostiserade båda studierna helt korrekt. 9 sjukhus kunde inte med säkerhet diagnostisera den lilla inferiora ischemin och/eller den laterala infarkten. Vissa fann även falskt positiva defekter.

Spridningen i resultatet visar på en stor skillnad i den slutliga bildkvaliteten på de inkluderade sjukhusen i studien. Majoriteten av de lokala nuklearmedicinska läkarna har i stort rapporterat fullgoda diagnoser. De flesta avvikelser som rapporterades gällde de små defekterna och några sjukhus rapporterade falskt positiva defekter. Våra resultat talar för att standardisering av metoden myokard SPECT skulle vara av stort värde.

Pernilla Norberg, Agnetha Gustafsson och Gudrun Alm- Carlsson, Linköping, samt Lars Jacobsson och Björn Bake, Göteborg.

In studies of the distribution of lung function, the image quality of lung single photon emission computed tomography (SPECT) is important and one factor influencing it is the reconstruction algorithm.

The purpose of this study was to systematically evaluate Ordered Subsets Expectation Maximisation (OSEM) and compare it with filtered back projection (FBP) for lung SPECT with Tc-99m. The evaluation of number of iterations used in OSEM was based on the image quality parameter contrast. The comparison between OSEM and FBP was based on trade- off plots between statistical noise and spatial resolution for different filter parameters, collimators and count- levels.

A Monte Carlo technique was used to simulate SPECT studies of a digital thorax phantom containing two sets of activity, one with a homogeneous activity distribution within the lungs and the other with superposed high- and low activity objects. Statistical noise in the reconstructed images was calculated as the coefficient of variation (CV) and spatial resolution as full width at half- maximum (FWHM).

The results show, for the configuration studied, that the OSEM reconstruction in combination with post-filtering should be used in lung SPECT studies with at least 60 MLEM equivalent iterations. Compared to FBP the spatial resolution was improved by about 1mm. For a constant level of CV, a four fold increase in count-level resulted in an increased resolution of 2 mm. Spatial resolution was also increased by using a low-energy, high-resolution collimator for CV-values above 3%. The choice of noise-reducing filter was not crucial.

Hsu BL, Ljungberg M, Case JA, Bateman TM and Cullom SJ

Objectives : Spectral reconstruction previously has been demonstrated to improve the energy resolution (ER) of gamma camera and then utilized for scatter correction (SC) in cardiac SPECT (Hsu et al, ASNC 2004). We validated the IESR algorithm on energy data of NCAT phantom generated from Monte Carlo simulation (MCS) using the SIMIND code.

Methods: IESR assumed the energy spectrum (ES) of gamma camera is a linear combination of energy components (EC) presented by photon counts contributed from specific energies. It employed the energy impulse responses (EIR) of system (50-200 keV) to model the response of camera to the energies of EC for the probability matrix. EC in the spectrum were then iteratively reconstructed with MLEM method. EIRs with 1 keV sampling interval were provided from MCS of Cardio60 SPECT system (Philips, Milpitas CA) with ER=10.5% at 140 keV. ES of “in-air” point sources of Tc99m and Tl- 201 were reconstructed and compared with MCS results. IESR was then applied to MCS cardiac NCAT phantom projections. Integrated reconstructed spectrum (IRS) defined by summing ES of 64*64 pixels was compared to the summed ES simulated for hypothetically ultra fine ER=2%. SC was then performed for each pixel of projection by only including the EC near photopeaks.

Results : Using 500 iterations (i), IESR effectively separated 70 and 81 keV peaks of Tl- 201 agreed with the ES simulated for ER=2% with minimal differences (Δ) of FWHM (Δ70=1.1 keV, Δ80=1.75 keV) and FWTM (Δ70=2.2 keV, Δ80=2.7 keV) for the two peaks. For mono energetic photopeaks of 135 and 167 keV of Tl-201 and 140 keV of Tc99m, the Δ to MCS were overall less than 2.5 keV. For NCAT cardiac phantom, IESR with i=5000 produced IRS matched with MCS spectrum for ER=2% with (3.2±1.2)% Δ of counts per keV for Tc99m and (8.3±4.2)% for Tl-201. Using IESR for SC, the contrast of wall to cavity was improved 25.4% for Tc99m phantom and 51.2% for Tl-201 with only a slight increase of image noise.

Conclusions : IESR is a physical approach to improve the energy resolution of gamma camera with the capability of reconstructing energy spectrum matched with 2% energy resolution. Scatter correction with IESR enhanced the image contrast of myocardial perfusion images of NCAT phantom generated with Monte Carlo simulation.  

Lea Sillfors-Elverby 1), Marianne Brogaard 1), Sten Carlsson 1), Martha Fjälling 1) och Roger Persson 2)

1) Radiologiska kliniken, Uddevalla Sjukhus 2) Smärtbehandlingsenheten, Uddevalla sjukhus

Introduktion: Sedan 1999 har ¹⁵³Sm- etylendiamintetrametylenfosfonat (EDTMP) använts som behandlingsmetod vid palliativ smärtbehandling av skelettmetastaser i Uddevalla sjukhus. Syftet med studien var att korrekt bestämma den föreskrivna aktiviteten av ¹⁵³Sm-EDTMP till patienten och att begränsa eventuella strålskyddsproblem vid behandlingstillfället. En statistisk uppföljning av samtliga patienter behandlade från 1999 till 2002 gjordes.

Material och metoder: Kalibrering av aktivitetsmätare för ¹⁵³Sm i flaska och spruta utfördes. Den externa strålningen från 13 patienter mättes vid olika tidpunkter. Efter behandlingen kontrollerades kontaminationen i patienternas vårdrum. Utifrån dessa mätvärden och publicerade data över utsöndring och retention av ¹⁵³Sm-EDTMP beräknades stråldoserna för personal, anhöriga och allmänheten. 55 behandlingar med ¹⁵³Sm-EDTMP har gjorts under åren 1999- 2001. 10 patienter har behandlats mer än en gång. Medelåldern vid första behandling var 70 år.

Resultat och slutsatser:Kalibreringsfaktorerna för ¹⁵³Sm i flaska och spruta skiljde sig markant. Det är således viktigt att kalibrera aktivitetsmätaren för de mätgeometrier som används. Den externa strålningen var 4 timmar efter injektion 10 μSv/h på 0,5 m avstånd från patienten. Externa dosen för anhöriga blir 670 μSv enligt konservativ beräkning. Personalen som injicerar får en stråldos på 4 μSv per injiceringstillfälle. Dosen till vårdpersonal beräknades till 5- 15 μSv per patient. Kvarvarande aktivitet i sprutor och flaskor kan hällas i vask eller förvaras för sönderfall under två veckor innan avfallet kan tas om hand som icke-radioaktivt. Palliativ strålbehandling med ¹⁵³Sm- EDTMP kan med lätthet utföras på ett mindre sjukhus.Inga komplikationer har observerats. Överlevnaden hos patienterna var 141 (12-446) dagar för de som behandlats en gång och 346 (99-598) dagar vid behandling mer än en gång, vilket möjligen kan betyda att behandlingen sätts in lite för sent. Det är viktigt att ha en behandlingsstrategi påsjuhuset.

 

11.30 - Röstanimerad datorbaserad utbildning i grundläggande
MR-säkerhet Barbro Vikhoff Baaz och Ulrika Estenberg.

12.10 - The Directive 2004/40/EC on the minimum health and safety requirements regarding the exposure of workers to the risks arising from electromagnetic fields - consequences for MRI. Freddy Ståhlberg, Bo Nordell och Johan Olsrud

Johan Olsrud¹, Peter Mannfolk¹, Danielle van Westen², Freddy Ståhlberg²

¹MR-department, Lund University Hospital, Lund, ²Department of Diagnostic Radiology, Clinical Sciences, Lund University, Lund

Introduction: Functional magnetic resonance imaging (fMRI) has shown amazing success in studying brain function in the healthy and diseased brain. Despite its success as a research tool, the introduction of fMRI into clinical practice has been limited. The present work focuses on development of fMRI methods to facilitate its clinical use at high field strength
(3 Tesla) clinical MRI systems.

Method: At present two MR scanners (Siemens Magnetom Allegra 3T and Philips Achieva 3T) are equipped and used for fMRI studies at Lund University Hospital. Well established block (active/rest) paradigms for stimulation of motor, sensory and language areas are mainly used. An automated analysis tool based on SPM (www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm) has been developed allowing MR technologists to conduct the analysis (at present only for Siemens fMRI data). Image data and analysis results are stored on a RAID and results can be transferred to the hospital PACS. In order to further pursue the clinical feasibility of fMRI we investigate the use of a flexible model for improved activation detection in non- cooperative patients (1). Also, the effects of magnetic field inhomogeneity were studied using gradient echo field maps in a group of healthy volunteers in order to calculate distortion and signal drop (2). Finally, in order to optimize clinical fMRI protocols and to conduct quality assurance of the entire imaging and analysis chain we developed a phantom consisting of two gel compartments with different T2* which can be used to obtain a well known and reproducible signal time course similar to that of a block type paradigm (3).

Results: Since the installation of the Allegra head scanner in 2001 an increasing number of patients have been examined using fMRI in Lund each year (34 patients in 2006). A study of 20 patients under consideration for neurosurgical treatment of brain tumours in potentially close relationship to eloquent cortex indicated that the information obtained using fMRI was beneficial for the neurosurgeon in a majority of the patients (4). Retrospective examination of 14 clinical fMRI examinations revealed that in patients where the standard statistical analysis approach yields activation, there is a measurable gain in model performance in adopting the flexible statistical model, with little or no penalty in lost sensitivity. The gel phantom was successfully used to measure the influence of echo time on BOLD sensitivity, indicating its usefulness for further optimisation of imaging protocols. Finally, distortion and signal drop was small in motor and language areas but severe in some areas of the brain that are potentially relevant for clinical fMRI examinations.

Conclusion: fMRI in clinical practice using established paradigms and automated analysis methods is feasible and it is likely to be beneficial in neurosurgical applications. Further improvement is possible for example by developing more robust analysis methods suitable for clinical applications. It will also be important to optimize the BOLD sensitivity and possibly reduce the effects of susceptibility artifacts in some areas of the brain.

Peter Mannfolk, Johan Olsrud, Freddy Ståhlberg

Purpose/Introduction: Data driven analysis methods have become popular tools for the analysis of fMRI data, such as Principal Component Analysis (PCA) and Independent Component Analysis (ICA). We describe a method for analyzing fMRI data based on the Locally Linear Embedding (LLE) algorithm of Roweis and Saul [1]. LLE is appealing in that there are only two parameters that need to be specified: K – the number of nearest neighbours used to reconstruct each data point and d – the dimensionality to map to. The algorithm is easily implemented and extensions have been proposed in order to automatically determine the free parameters [2].  In this work we investigate the use of LLE as an fMRI time series analysis tool and we show this using simulated and motor activation fMRI data sets.

Subjects and Methods: A simulated fMRI data set comprised of 100 dynamic scans (Siemens Magnetom Allegra 3T, TR/TE=3000/30ms, 64x64 matrix) was used with 2.5% added signal in different parts of the brain depicting a block paradigm with 5 blocks of activation/resting. We also used data from a motor activation experiment acquired with the same parameters as for the simulated set. Locally Linear Embedding was performed with different settings of the parameters K and d. The resulting components were scaled to z-scores, which in this case only were used for descriptive purposes. Active voxels were then assigned as those exceeding an arbitrary z-value threshold.

Results: Task related components were consistently found when using between 10 and 25 components (25>d>10). Figure 1 shows two slices with the location of the simulated activation (top row) and the activation pattern determined by LLE (K=15, d=15, bottom row). Figure 2 shows activation maps from the motor paradigm (K=25, d=25).

Discussion/Conclusion: We have presented a novel method for fMRI analysis. It has been shown [3] that a reliable dimensionality reduction can be obtained over a wide range of values of K which is also observed in our experiments. However, if K is too low the components will only reflect local properties. If K is too high, the components will model the data linearly and behave like traditional PCA. Also the choice of d affects the results; if it is set too low, data from otherwise separated components might be mapped on top of each other. If d is set too high, the algorithm will enhance noise.

In summary, we have shown the feasibility of Locally Linear Embedding as a means of analysing fMRI data. Further work will investigate the algorithms performance in comparison with other methods and its optimization possibilities. 
 

[1] Roweis S T, Saul L K [2000] Science. 290:2323-2326

[2] Ridder D d, Duin R P W [2002] Technical Report Number PH- 2002-01, Delft University of Technology, Netherlands 

Ulrika Estenberg¹, Maria Kristoffersen Wiberg² och Terri Watson¹

¹Enheten för diagnostisk sjukhusfysik, Karolinska Universitetssjukhuset Huddinge, Stockholm,²Röntgenkliniken, Karolinska Universitetssjukhuset, Huddinge, Stockholm

Idag används 2D sekvenser i kombination med kontrastmedel för att avbilda tumörer i hjärnan. Snitten är relativt tjocka, ca 5 mm, vilket gör att små förändringar i hjärnan kan döljas av partiella volymseffekter. Syftet med arbetet har varit att ta reda på om en 3D sekvens med hög upplösning (MPRAGE) kan användas i kombination med kontrastmedel för att öka kontrasten mellan skador och normalvävnad i hjärnan.

Bilder från 10 patienter med sammanlagt 20 förändringar i hjärnan, däribland glioblastom, metastaser och AVM, ingick i studien.

Patienterna scannades i en 1,5 T magnetkamera (Siemens Avanto). En 12- kanals huvudspole (phased array spole) användes. Koronala bilder samlades in med sekvensen MPRAGE (TI=1100 ms, TR=1910 ms, TE=3,93 ms, flipvinkel=15° och voxelstorlek=1,4×1,4×1,4 mm³). För att förkorta scantiden användes parallel imaging (GRAPPA) med accelereringsfaktor 2. Patienterna injicerades därefter med ett gadoliniumkontrastmedel, 0,2 ml per kg, och scannet upprepades omedelbart.

Bilderna bearbetades i programmet Multimodality (Hermes Medical Solution). För att exakt kunna jämföra signalintensiteten i bilderna med och utan kontrastmedel co-registrerades bilderna för varje patient före och efter kontrastmedelsinjektionen. ROI:er ritades runt varje förändring och i den omgivande vävnaden i flera snitt. ROI:erna ritades i bilderna med kontrastmedel och kopierades över till de co-registrerade bilderna utan kontrastmedel.

Signalintensiteten för varje ROI noterades och användes för att beräkna kontrasten mellan förändring och omgivande vävnad.

Signalintensiteten ökade för samtliga förändringar i hjärnan på bilderna med kontrastmedel jämfört med dem utan. Figuren visar att alla förändringar fick betydligt högre bildkontrast efter kontrastmedelsinjektionen. De förändringar som var mörkare än den omgivande vävnaden blev ljusare än den omgivande vävnaden efter kontrastmedelsinjektionen.

Vår studie visar att högupplöst 3D bildtagning med MPRAGE kan användas i kombination med kontrastmedel för att förstärka förändringar i hjärnan. Eftersom snitten är 1,4 mm, till skillnad mot 5 mm vid 2D scanning, kan småförändringar upptäckas som annars skulle försvinna pga. partiella volymseffekter.

Barbro Vikhoff Baaz och Ulrika Estenberg.

 

Det har både nationellt och internationellt skett incidenter i MR-miljö där metallföremål eller apparatur dragits mot magneten och orsakat skador på patienter, personal och utrustning. De flesta av dessa olyckor hade kunnat undvikas med grundläggande kunskap i MR- säkerhet. Personal som arbetar i MR-miljö har i allmänhet någon form av utbildning i grundläggande MR- säkerhet, medan kunskapen hos andra personalgrupper är låg.

Vi ville bredda kunskapen i MR-säkerhet för att förebygga framtida incidenter. Målet var att ta fram en utbildning i MR-säkerhet som:

Vi vill med denna presentation visa en röstanimerad datorbaserad utbildning i grundläggande MR-säkerhet som uppfyller dessa kriterier. Utbildningen är riktad till all personal som arbetar på en avdelning där det finns MR- utrustning eller på annat sätt kommer i kontakt med MR i sitt arbete.

Utbildningen gjordes i Microsoft Powerpoint. För röstanimeringen användes en extern mikrofon.

Utbildningen är baserad på bilder tillsammans med en berättarröst. Den tar upp MR- benämningar, skyltning, restriktionen för implantat, vad man får och inte får ta in i undersökningsrummet, rutiner vid ingång till undersökningsrummet och vid nödsituationer (quench, brand och hjärtstopp). Två videofilmer finns integrerade som visar vad som händer då man tar in en gasflaska, respektive en patientsäng in i undersökningsrummet. Utbildningen avslutas med ett antal kontrollfrågor med olika svarsalternativ.

Utbildningen görs individuellt och tar ca 20 min. Den är inlagd på några datorer på avdelningarna och kan utföras när det finns tid. Det finns möjlighet att fråga fysiker och/eller MR-personal om det är något man funderar över. Utbildningen är numera obligatorisk för alla personalkategorier på några avdelningar inom Sahlgrenska Universitetssjukhuset, men är tänkt att implementeras för all personal som kommer i kontakt med MR-utrustning.

Vi fann att röstanimerad databaserad utbildning är en utmärkt form av undervisning för kunskapsspridning. Det finns flera fördelar. i) Utbildningen är lätt att tillgodogöra sig. ii) Den kan göras när det passar individen och kan repeteras. iii) Ny personalen kan utbildas redan första dagen på arbetet. iv) Man är inte låst till lokaler, föreläsare och personalschema.

Vi rekommenderar denna undervisningsform även för andra områden, t.ex. för grundläggande strålskydd.

Barbro Vikhoff Baaz och Lars Gunnar Månsson

Vi vill med denna presentation visa den säkerhetshandbok i MR som tagits fram inom Sahlgrenska Universitetssjukhuset. Den vänder sig till alla inom SU som arbetar med magnetkameror (MR), i MR-miljö eller har patientkontakt med MR- patienter. Syftet med boken har varit

Dokumentet fastställer de policy- och säkerhetsregler som gäller

Dokumentet är framtaget av MFT/Diagnostik i samråd med MR- avdelningarna på SU/Sahlgrenska, SU/Mölndal, SU/Östra och Drottning Silvias Barn- och Ungdomssjukhus. I samband med att säkerhetshandboken gjordes togs också en ny kontrollista för patienter fram som gäller inom hela SU.

Säkerhetshandboken ligger på SU interna hemsida och kommer att uppdateras regelbundet.

Säkerhetshandbokens första delar innehåller information som all personal som arbetar på en MR-avdelning behöver ha kunskap om: olycksrisker, skyltning, rutiner vid inträde i magnetkamerans undersökningsrum, regler för metallföremål och utrustning (städ, övervakning mm), helium, nödstopp och brand.

Övriga delar av boken innehåller information relevant för MR- personal: biologiska effekter av magnetkamerans fält, policy för personal, policy för patientundersökningar (t.ex. rutiner, upplägg, implantat, gravida, gränsvärden).

Inom MR finns tydliga regler, men ocksåsvårhittade och svårtolkade gränsvärden och rekommendationer. Dessutom finns det områden där inga egentliga regler finns och där olika policies har kommit att användas för olika länder, sjukhus, avdelningar och läkare. Med den ökade MR- verksamhet på SU ökade behovet av en säkerhetshandbok för MR som sammanfattar de policy- och säkerhetsregler som skall gälla. Med boken hoppas vi få en ökad tydlighet och kunskap om MR- säkerhet för att skydda patienter, anhöriga och personal.

Till alla er som läst igenom boken och kontinuerligt kommit med synpunkter, speciellt Ulrika Estenberg, Maria Widmark, Åsa Carlsson, Åke Cederblad och Jonas Söderberg på MFT/Diagnostik, Stig Eriksson och Lars Jönsson på Radiologi/SS, Maria Wikström påRadiologi/M, Ann-Maria Hellström på SU/Ö, Per-Arne Svensson och Lars-Martin Wiklund på Drottning Silvias Barn- och Ungdomssjukhus.

Freddy Ståhlberg, Bo Nordell och Johan Olsrud,

Lund University  Karolinska University Hospital and Lund University Hospital

In 2004, the above directive was taken (see http://europa.eu.int/eur-   lex/pri/en/oj/dat/2004/l_184/l_18420040524en00010009.pdf).  This directive governs exposure to time-varying electromagnetic fields regardless of application, and is to a large extent based on a ICNIRP report (Guidelines for Limiting Exposure to Time-Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic Fields (up to 300 GHz); Health Physics 74 (4): 494-522; 1998).

Several organisations, including ISMRM, ESMRMB and COCIR already at an early preparatory stage warned for the consequences of the directive in the field of medical MRI. On the web homepages of each of these organisations, thorough discussions describing possible health aspects on MRI, as well as consequences of the directive for the MRI community can be found.

The debate has been ongoing also after the formalisation of the directive in 2004, simulations have been made regarding expected EMF exposure levels in MRI (Crozier S, Liu F, Progr Bioph Molec Biol 87: 267- 278, 2005), and it is very likely that consequences of the directive (specifically regarding the limits for induced currents in time-varying magnetic fields) could highly influence MRI practice at conventional field strengths, e.g. 1.5 and 3.0 tesla. As a consequence of the continued discussion, an expert group (S Keevil, UK; D Norris, NL and G Krestin, NL) was appointed by the EU to further investigate possible effects of the directive. In parallel, a UK investigation has been conducted and results will be reported very soon. Preliminary data from this investigation indeed point towards severe consequences for clinical MRI (Proc. joint ISMRM-ESMRMB meeting, Berlin May 2007, ISSN 1 545- 4436, presentations 1083,1089,1098). As an example, the results presented indicate that safe distance from the surface cover of a conventional clinical magnet, in order to fulfil the criteria in the directive with respect to induced currents from gradient fields and/or motion in the stray field, could be as high as in the order of meters.

A thorough description of the recent steps taken by the EU Advisory Committee for Safety and Health at Work is given in a letter from Mr. Nikolaus G. van der Pas (enclosure 1) to representatives from all member countries. In reply to this letter, the Swedish Ministry of employment has written a statement (enclosure 2).

Even though a discussion is obviously ongoing, and steps are taken also from the EU side to investigate consequences further, there is now a time problem. The EU directive has a deadline for ratification in the member states by April 30 2008 and there is a risk that any results obtained during 2007 can not be used as base for an amendment of the directive before this date, since the amendment process in itself is a time-consuming procedure.

Hence, it is of large importance that responsible governmental bodies in the member countries are aware of the consequences of the directive, should they implement it in their country by the above date.

Our conclusion is therefore that it is of vital importance that professional national organizations as well other relevant bodies such as national labour unions in Sweden approach the Swedish Ministry of employment in order to highlight the above mentioned concerns

12.10 - Optimering av urografiundersökningar. Sara Zachrisson, Magnus Båth, Åke Cederblad2, Jonny Hansson2

Åke Cederblad,Jonas Söderberg, Pernilla Jonasson,  Alexa von Wrangel och Heidi Rismyhr-Olsson

För att bland annat möta behovet av ett gemensamt synsätt och samla innehållet av relevanta dokument sammanställdes 2005- 2006 en Strålskyddshandbok för röntgenverksamheter inom SU. Strålskyddshandboken är avsedd att vara till vägledning för röntgenavdelningar, operationsavdelningar och övriga verksamheter där röntgenutrustning används för diagnostik, vid kirurgiska ingrepp med mera.

Strålskyddshandboken sammanfattar nationella föreskrifter och lokala regler samt ger information och praktiska råd i strålskyddsfrågor för verksamhetschefer, personer med radiologisk ledningsfunktion och de som arbetar med röntgenutrustning i den dagliga patientverksamheten.

Handboken har tagits fram av enheten Radiologisk fysik inom Medicinsk fysik och teknik (MFT) i samarbete med röntgen- och operationsavdelningar inom SU. Handboken är fastställd av divisionschefen för MFT. I förberedelsearbetet efterfrågades liknande dokument från sjukhusfysiker i Sverige, vi fick flera bidrag, vilket förenklade vårt arbete.

Strålskyddshandboken revideras en gång om året eller oftare, vid behov. Strålskyddshandboken finns tillgänglig på intranätet som pdf-dokument vilket möjliggör enkel sökning i dokumentet. Det gör det också enkelt att vid behov skriva ut en aktuell version av Strålskyddshandboken.

För att underlätta för läsaren har vi i den delen som beskriver Praktiskt röntgenstrålskydd samlat all information modalitetsvis. Det gör att man inte behöver bläddra fram och tillbaka för att finna det mest relevanta för den arbetssituationen.

Det var en utmaning att ta fram Strålskyddshandboken MEN då vi lever i en värld som domineras av muntlig kunskapsöverföring där vi främst använder dokument för att ge tyngd åt det vi säger är det en kanske större utmaning att få även personalen att använda Strålskyddshandboken.

Mark Ruschin^a, Pontus Timberg^a, Tony Svahn^a, Ingvar Andersson^b, Bengt Hemdal^a, Sören Mattsson^a, Magnus Båth^c, and Anders Tingberg^a

Breast tomosynthesis (BT) is a three-dimensional (3D) x-ray imaging technique in which low-dose images are acquired under rotation of the x- ray tube through a limited angle. These low-dose images are used to mathematically reconstruct a 3D volume image of the breast, thus potentially increasing the visibility of lesions compared to the visibility in standard, two-dimensional mammography images.

The aims of this project include: clinical evaluation of BT with a limited number of cancer patients; developing phantoms and methods for evaluation of image quality; determination of the optimal combination of image acquisition and reconstruction parameters; and determining the fundamental lesion detection limits for BT.

A prototype, research BT system is installed at the Malmö University Hospital. Ethical approval has been obtained to acquire images of selected patients undergoing mammography. There is also access to breast specimens and phantom materials for testing different image acquisition parameters, including number of low-dose image acquisitions, x-ray beam quality, detector-operating mode, and absorbed dose.

The results of a pilot study (40 patients) indicate an increase in tumor visibility in BT images. The results of another study indicate that tumors with four times lower contrast can be detected by using BT instead of standard mammography. Optimization of image acquisition parameters in BT has been performed using 31 breast specimens. Finally, a novel contrast-detail phantom for testing image quality in BT has been constructed and will be presented.

Preliminary results from all studies have indicated a potential for an increase in cancer detection sensitivity by using BT compared to mammography.

Pontus Timberg^*a, Mark Ruschin^a, Magnus Båth^b, Bengt Hemdal^a, Ingvar Andersson^c, Tony Svahn^a, Sören Mattsson^a, Anders Tingberg^a

The purpose of this study was to determine how image quality in breast tomosynthesis (BT) is affected when acquisition modes are varied, using human breast specimens containing malignant tumors and/or microcalcifications. Images of thirty-one breast lumpectomy and mastectomy specimens were acquired on a BT prototype based on a Mammomat Novation (Siemens) full-field digital mammography system. BT image acquisitions of the same specimens were performed varying the number of projections, angular range, and detector signal collection mode (binned and non-binned in the scan direction). An enhanced filtered back projection reconstruction method was applied with constant settings of spectral and slice thickness filters. The quality of these images was evaluated via relative visual grading analysis (VGA) human observer performance experiments using image quality criteria. Results from the relative VGA study indicate that image quality increases with number of projections and angular range. A binned detector collecting mode results in less noise, but reduced resolution of structures. Human breast specimens seem to be suitable for comparing image sets in BT with image quality criteria.

Röntgenkliniken, Falu lasarett

Röntgenutrustning är under ständig förbättring. Erfarenheter visar att man vid årliga SSI-kontroller mycket sällan upptäcker någon förändring i de olika parametrarna. Det är i sig bra eftersom målet är att systemet ska vara konstant. Utvecklingen har dock resulterat i att andra felkällor har smugit sig in. Egentligen är det idag remittenten som sätter parametrarna på  röntgenutrustningen när de skriver remissen. Utifrån remissen sätts automatiskt exponeringsvärden, stativposition, tilläggsfilter, exponeringsklass, bildbehandling osv.

I och med att man vid konstanskontrollen frikopplar och mäter de enskilda parametrarna för röntgenutrustningen var för sig kan man lätt missa något utefter kedjan gång. Det hjälper inte att röntgenröret är konstant om något har hänt i organprogramsinställningen eller bildbehandlingen. Detta är minst lika viktigt ur diagnostik- och strålskyddssynpunkt.

En kontroll som kontrollerar hela flödet från remiss till utvärdering vore alltså önskvärd.

Syftet med detta arbete är att hitta en metod för att kunna kontrollera röntgenutrustningen plus hela kedjan från remiss till utvärdering. Tanken med den här metoden är att den ska vara enkel att använda och att de normala procedurerna vid bildtagning fortfarande ska kunna tillämpas. Detta resulterar i att det dagliga patientflödet inte stoppas upp men också att kontrollen kommer så nära det verkliga fallet som möjligt. Personalen som gör kontrollen ska dessutom få arbeta inom det område de är experter på. Strålskyddshandledare tar bilder och sjukhusfysiker utvärderar och behandlar bilddata.

För att kunna detektera en förändring måste man ha en, eller flera, parameter som är känsliga och indikerar förändringen på ett pålitligt sätt. För att se effekterna av en avvikelse av rörspänning eller mAs-tal gjordes ett antal testmätningar där rörspänning och mAs-tal avsiktligt modifierats. Dessa avvikelser valdes utifrån SSI:s allmänna råd 1995:1 där det, ur kvalitetssäkringssynpunkt, anges vilka nivåer som kan anses rimliga att ange som maxgräns i en kravspecifikation. Eftersom mAs-intervallen var stora på utrustningen kunde endast 20% variation sättas. Rörspänningen varierades ca 5 %.

Metoden bygger på att ett plastfantom (NRT-fantom) innehållande olika detektionsobjekt exponeras med ett antal vanliga organprogram. Eftersom kontrastobjekten har så olika karaktäristik vad det gäller attenuering blir mönstret som ett slags fingeravtryck. Fyra organprogram exponeras på bord, två på vägg och tvåpå orbix om sådan finns. För att dosen till detektorn ska bli så realistisk som möjligt simuleras patienttjockleken med fyra plexiplattor, vardera fem centimeter.

Parametrarna pixelvärde, brus, upplösning, exponeringsindex, KAP och upplösning har undersökts i avseende att indikera variationer i utrustningens prestanda.

För att verkligen kunna förstå om metoden är användbar krävs ytterligare mätningar och utvärderingar, vilket kommer att göras under sommaren.

Mikael Folkesson, Anna Rydhög, Mats Stenström, Hans-Erik Källman

Exponeringsindex för digitala röntgensystem ska beskriva dosen till detektorn. Tillverkare beräknar indexvärdet på olika sätt, men likheterna i beräkningsgrunderna är större än skillnaderna. Alla leverantörers indexvärde baseras på hur matrisens pixelvärden fördelas över detektorns dynamiska kontrastutrymme. Fördelningens mittvärde räknas om på radikalt olika sätt vilket gör det svårt för klinisk personal att använda indexvärdet som ett referensmått för exponering.

En kommande förändring i standarden inger förhoppningar om att ett leverantörsoberoende exponeringsindex ska kunna göra klinisk användning av exponeringsindex enklare.

Landstinget dalarna har sedan 2004 samlat exponeringsindexvärden från alla undersökningar i en databas. Dosjusteringar utförs med hjälp av trendanalyser av indexvärden, inmätningar med diod och DAPvärden som registreras i RIS. Syftet är att harmonisera doserna i landstinget och monitorera förändringar i patientdoser.

Uppföljning visar på god samstämmighet mellan förändringar i exponeringsindex från patientbilder, uppmätt dos vid inmätning och registrerad DAP på undersökningsrummet.

Trendanalys av exponeringsindex från patientbilder ger ett bra underlag för

Sara Zachrisson, Magnus Båth, Åke Cederblad², Jonny Hansson²

Den konventionella urografin på Sahlgrenska universitetssjukhuset har gett högre standarddos än väntat efter övergång från filmskärm till direktdigital teknik. Optimering av den konventionella urografin ansågs därför önskvärd. Eftersom CT ersatt den konventionella urografin för många frågeställningar, var det inte längre intressant att se lågattenuerande strukturer vid en konventionell urografiundersökning. Optimeringen skulle därför även utföras baserad på de strukturer som var kliniskt relevanta. Syftet med studien var att optimera kombinationen av strålkvalitet och effektiv dos för att hitta en tillräckligt god bildkvalitet vid lägsta möjliga effektiva dos för de strukturer som nu är intressanta vid diagnostisering. Den ursprungliga strålkvaliteten var 73 kV och bildkvaliteten var, enligt radiologerna, tillräcklig.

En fantomstudie, där ett antropomorft fantom användes, genomfördes före en patientstudie för att få en indikation på vilken strålkvalitet som skulle ge bäst bildkvalitet. I fantomstudien togs bilder av fantomet vid olika strålkvaliteter och olika effektiva doser. Fantombilder bedömdes av radiologer i en VGC (visual grading characteristics)-studie, där de bedömde synbarheten av de kliniskt intressanta strukturerna. Den strålkvalitet som gav bäst bildkvalitet enligt VGC-studien användes sedan i patientstudien tillsammans med den ursprungliga strålkvaliteten. För att kunna utvärdera vid vilken dos den nya strålkvaliteten kunde ge bilder med samma bildkvalitet som den ursprungliga strålkvaliteten och effektiva dosen, gjordes en dosreduktionssimulering av patientbilderna tagna vid den nya strålkvaliteten. De relevanta strukturerna i bilderna tagna vid den ursprungliga och vid den nya strålkvaliteten samt de dosreduktionssimulerade bilderna bedömdes av radiologerna i ännu en VGC-studie.

Resultatet av fantomstudien visade att bildkvaliteten blev bättre vid lägre strålkvalitet. Trenden visade att låga strålkvaliteter gav en högre bildkvalitet vid bibehållen effektiv dos. 55 kV var den strålkvalitet som visade ett genomgående bra resultat vid de flesta dosnivåer och fick därför ingå i patientstudien. Resultatet från fantomstudien indikerar att man med bibehållen bildkvalitet skulle kunna göra en dossänkning på 50-60 % om 55 kV används. Resultatet från patientstudien indikerar en möjlig dossänkning, men inte lika stor som i fantomstudien.

Vid konventionell urografi, där endast högattenuerande strukturer är av kliniskt intresse, kan låga strålkvaliteter medföra en högre bildkvalitet vid bibehållen effektiv dos eller möjliggöra en sänkning av dosen med bibehållen bildkvalitet.

11.50 - PET-CT imaging of the delivered dose distribution in high energy photon therapy. Sara Janek,Cathrine Jonsson2, Roger Svensson, Rickard Holmberg, Anders Brahme

12.10 - Den nationella partikelterapianläggningen – Skandionkliniken Anders Montelius, Per Nilsson, Erik Grusell, Mikael Karlsson, Bengt Lind, Olle Mattsson, and Sören Mattsson

Carina Jansson¹⁺², Sture Eklund², Ulf Petersson¹

I juni 2004 sattes de första guldmarkörerna med syfte att kunna matcha on-line de fyra första behandlingarna på doseskalerade prostatapatienter. Sedan våren 2005 sätts guldmarkörer på samtliga externt strålbehandlade patienter och matchning sker dagligen i 270° under hela behandlingen. Detta har medfört att targetmarginalerna har kunnat minskats.

Elektronisk bild av behandlingsläget i 270° matchas dagligen och vid differens > 2 mm mot guld på referensbild och flyttas patienten. Matchning sker on-line av onkologisjuksköterska i direkt anslutning till att behandling ges. Var 5:e behandling matchas även 0°.

Resultaten avser behandlingar från sommaren 2005 till och med behandlingsstart våren 2007 och samma person har matchat samtliga bilder i efterhand.

Syftet med denna presentation är att klargöra vikten av daglig matchning vid prostatabehandling.

Varian: Cinac 2100CD, EPID aS500 med Exact Arm, Varis Vision informationssystem. Columbi Computers: Delta Go To. ACCULOCâ guldmarkörer

Statistik på samtliga gjorda förflyttningar har tagits fram och en jämförelse med en tänkt korrektion motsvarande medelvärdet av förflyttningar under behandling 1-4 har gjorts på 30 patienter.

Några patientbehandlingar med korrigering enligt behandling 1-4 men utan daglig matchning och förflyttning har simulerats i dosplaneringssystemet.

Ca 60% av matchningar med gantryvinkel 270° leder till en förflyttning dorsalt-ventralt och ca 45% till en longitudinell förflyttning.

Ca 45% av matchningar med gantryvinkel 0° leder till en förflyttning i sidled och ca 40% till en longitudinell förflyttning.

Jämförelsen visar att en korrektion för systematiska fel i behandling 1-4 inte medför att en fortsatt behandling utan matchning kan accepteras.

Spridningen av förflyttning i absoluta värden är i stort sett detsamma i dag som sommaren 2005.

Guldmarkörer och daglig matchning krävs för att kunna minska marginalerna under hela behandlingen och säkerställa ett bra behandlingsresultat med mindre biverkningar.

U Isacsson¹, K Nilsson¹ , S Asplund¹,  E Morhed¹ and I Turesson¹

Introduktion:

Användandet av protoner vid kurativt syftande strålbehandling av prostatacancer ökar, antingen bara protoner eller protoner i kombination med konventionell strålbehandling. Prostatas närhet till ändtarmen leder ofta till en kompromiss mellan god targettäckning och begränsad dos till ändtarmen. Positionering och fixering av prostatan under strålbehandlingen är också ett problem eftersom prostata är ett rörligt organ.

Denna studie beskriver en metod där avståndet mellan prostata och ändtarmen ökas genom att trycka bort ändtarmen nedåt, bort från prostata. Jämförande dosplaner med och utan att trycka bort ändtarmen i samma patient har studerats.

Nio patienter med biopsiverifierad, lokaliserad adenocarcinom i prostata studerades. Patienterna fick 4 guldmarkörer insatta prostata. Markörerna sattes in väl utspridda för att kunna användas till att göra en god 3D positionering av prostatan. Patienterna fixerades med en vakuumkudde på en speciellt behandlingsbord. En cylindrisk plexiglasstav fördes in i ändtarmen. Denna stav gör det möjligt att trycka ändtarmen nedåt, bort från prostata. Patienterna behandlades med denna fixation under en protonboost om 20 Gy i fyra 5 Gy fraktioner, som tilllägg till en konventionell fotonstrålbehandling om 50 Gy i 25 2 Gy fraktioner.

Resultat:

Jämförande dosplanering visar att båda dosplanerna ger bra targettäckning. Targettäckningen var 100 % för alla nio patienterna. Dosplanen med staven som trycker ändtarmen nedåt, bort från prostata minskar signifikant (p<0.01) volymen av ändtarmen som får doser över 70 Gy.

Den Guldmarkörbaserade protonboostbehandlingen av prostata är reproducerbar kan ges med bra precision. Genom att trycka ändtarmen nedåt, bort från prostata under protonboostbehandlingen minskas dosen till ändtarmen kraftigt, vilket kan leda till minskade sidoeffekter från ändtarmen. Flera patienter måste utvärderas innan säkra slutsatser kan dras.

I kurativt syftande strålbehandling är målet att kunna ge en tillräcklig dos för att slå ut tumörcellerna, samtidigt som dosnivåerna till normalvävnad hålls tillräckligt låga för att undvika allvarliga biverkningar. Under senare år har avancerade strålbehandlingstekniker utvecklats vilka ger dosfördelningar som i detalj kan följa strålmålets form och därför kan skona frisk vävnad. I de fall där patienten inte kan positionernas med god precision, eller där strålmålets position påverkas av andningsrörelser, kan inte de avancerade behandlingsteknikernas fulla potential utnyttjas. Därför krävs ökad noggrannhet i positionering och kontroll av patientrörelser under behandlingen.

En ny möjlighet för positionering och rörelseövervakning är att använda avbildningar av kroppsytan med laserskanner. Den matchar den inskannade patientytan mot patientytan som rekonstruerats från den CT-studie som dosplanen baseras på. Inga steg ligger alltså i mellan dosplanering och behandling, såsom vid simulering etc. Genom att vid samma tillfälle ta portalbilder med EPID (Electronic Portal Imagning Device) kan man jämföra patientens position från de två systemen.

Preliminära resultat visar att positionen bestämd med laserskannern överensstämmer väl med resultaten från EPID. Resultaten från laserpositioneringen är överskådliga och anger både den relativa och absoluta förflyttningen av patienten i patientens koordinatsystem. Fördelen med detta system är att positionen kan bestämmas mycket snabbt jämfört med EPID. Den kliniska verksamheten löper därför på obehindrat och patienten kan skannas inför varje fraktion utan något extra dosbidrag.

Att använda patientytan för att verifiera positionen är en snabb och enkel metod som personalen vid behandlingsapparaten kan göra på några sekunder. Personalen kan dessutom själva enkelt läsa ut resultaten utan att läkare behöver tillkallas. I och med att metoden använder reflektionen av en laserstråle får patienten inget extra dosbidrag. Systemet kan också fungera för övervakning av patientrörelser under behandling och som detektor för andningssynkroniserade behandlingar (gating) i och med att avläsningen är snabb och exakt.

Sven ÅJ Bäck, Fredrik Nordström, Sofie Månsson, Lena Wittgren, Charlotte Tornberg, Helen Gustavsson.

Introduktion: Nya strålbehandlingstekniker där dynamiska förlopp ingår innebär en ökande grad av komplexitet och därför behövs nya dosimetriska utvärderingsmetoder. Under året har det i Malmö introducerats andningsanpassad strålbehandling (BART, breathing adapted radiotherapy) och IMRT (intensity modulated radiotherapy). För att säkerställa en hög patientsäkerhet har vi under introduktionen arbetat med en utökad kvalitetssäkring, nya kontrollmetoder, utbildning av samtliga personalkategorier och metodböcker.

Metod: Traditionell teknik (jonkammare: olika tillverkare, diodmatris: QamLOG IMRT ONCOlog Medical, diodlinjal: LDA-99 ScanditronixWellhöfer) har kombinerats med egenutvecklade metoder som oberoende dosberäkningar (RVP, Radiotherapy Verification Program) och geldosimetri.  Geldosimetri erbjuder den unika möjligheten att kunna mäta den absorberade dosen i 3D. Normalt mäter man stråldos i enstaka punkter eller i ett plan och detta är idag inte tillräckligt. Att kartlägga patientlika dosfördelningar vid tekniskt avancerade typer av extern strålbehandling (t ex IMRT, BART) ger ett mervärde i valideringsprocessen. Vi har genomfört studier där gelmätningar jämförts med resultat från beräkningar från dosplaneringssystem. Vidare har dosmatriser beräknade med RVP jämförts med uppmätta fördelningar och motsvarande dosplaneringsdata.

Resultat: Genom att endast stråla under den tid av andningscykeln där tumör/behandlingsområde befinner sig i ett gynnsamt läge i förhållande till riskorgan (BART) kan man minska biverkningarna. Behandlingsmaskinen slår under en sådan behandling av och på upp till 20-25 gånger beroende på patientens andningsmönster, och att undersöka att tekniken fungerar som planerat innebär en stor utmaning. Våra preliminära resultat visar på att vår nyutvecklade gel har stor potential för verifikation av denna teknik. För IMRT applikationen har data från de olika mätsystemen och beräkningarna jämförts med en relativt god överensstämmelse med avvikelser främst i låg- dos regioner.

Vidare kommer metodbeskrivningar samt sjukhusfysikerns medverkan vid de olika stegen i strålbehandlingsproceduren behandlas. Samarbetet mellan olika kliniker i Sverige samt i Danmark kommer vidare diskuteras liksom implikationerna på att detta kan förebygga systemfel i våra processer. Använder vi QA/fysikertid på ett relevant sätt och med patientsäkerhet och riskanalys som underlag? Är traditionella mätningar lösningen på allt?

Slutsats: Det behövs nya dosimetriverktyg för utveckling och kvalitetskontroll av nya behandlingsmetoder, men också en möjlighet att kontrollera en individuell klinisk behandlingssituation. Som följd ökar chansen för optimering av given dos till targetvolymen, vilket förväntas förbättra tumörkontrollen och reducera antalet komplikationer.

Sara Janek¹, Cathrine Jonsson², Roger Svensson¹, Rickard Holmberg¹, Anders Brahme¹

Introduction: To maintain a high quality in radiation therapy it is necessary to have a precise system for dosimetric verification. This is particularly important when IMRT is used where the beams must really be delivered accurately and the dose delivery of the treatment unit must be precisely and safely executed according to the treatment plan. The most effective way to achieve this would be by adaptive therapy where the delivered dose is really measured and possible deviations from the treatment plan are adjusted during proceeded treatment. This could be accomplished by using high energy photon beams. When using 50 MV photons (or at least above 20-30 MV) it is possible to generate a sufficiently activity of photonuclear reactions in the treated tissue to allow verification of the delivered dose distribution using a PET-CT of high resolution and high sensitivity.

Methods: The technique is based on the activation of body tissue by high energy bremsstrahlung beams resulting primarily in ¹¹C and ¹⁵O but also ¹³N, all positron-emitting radionuclides produced by photoneutron reactions in the nuclei ¹²C, ¹⁶O and ¹⁴N. PMMA and graphite phantoms as well as frozen animal tissue were irradiated to 5- 10 Gy and the induced positron activity distributions were measured off-line in a PET camera a couple of minutes after irradiation. The accelerator used was a Racetrack Microtron using 50 MV scanned photon beams. The PET measurements were performed with three different scanners, ECAT EXACT 921, ECAT EXACT HR and Biograph 64.

Results: Fused images consisting of CT- and PET images and planned dose distributions shows that the delivered dose distributions and the induced positron activity are not overall congruent. This is mainly due to tissue differences within the material and the fact that the absorbed dose distribution is determined by the secondary electrons set in motion by the whole photon spectrum whereas the PET distribution is the true tissue activation only from photons above the photonuclear cross section threshold energy. Since measured PET images change with time post irradiation, as a result of the different decay times of the radionuclides, the signals from activated ¹²C, ¹⁶O and ¹⁴N within the irradiated volume could be separated from each other. Oxygen, which constitutes about 2/3 of the total elemental composition in soft tissue, will dominate the PET signal in measurements taken a few minutes after the photon irradiation due to the short physical half-life of ¹⁵O and its high production cross section.

Conclusions: Based on the results obtained in this preliminary investigation a great value of a combined Radiotherapy-PET-CT unit is indicated in order to fully exploit the high activity signal from oxygen immediately after treatment. Furthermore, because of organ movements, the need of a RT-PET-CT unit is recommended in order to acquire PET-CT data in the same treatment position and avoid inaccuracies coming from the transport and repositioning of the patient in another diagnostic site. Such a diagnostic therapy unit for imaging the delivered dose distribution may become an ideal tool for adaptive IMRT dose delivery.

Anders Montelius^2, Per Nilsson¹, Erik Grusell², Mikael Karlsson³, Bengt Lind⁴, Olle Mattsson⁵, and Sören Mattsson⁶

En nationell anläggning för partikelterapi, Skandionkliniken, kommer att byggas i Uppsala. Kliniken kommer att ägas gemensamt av de sju landsting som har universitetssjukhus genom ett Kommunalförbund för Avancerad Strålbehandling. Kliniken kommer att drivas enligt principen för distribuerad kompetens. Detta innebär att alla patientförberedelser som krävs före behandling kommer att genomföras vid de olika universitetssjukhusen, medan behandlingarna kommer att genomföras vid Skandionkliniken. Kliniken kommer att ge behandlingar med protonstrålar, men markyta kommer att reserveras för en möjlig framtida utbyggnad till lättjonstrålar. I projektet pågår för närvarande upphandling av den tunga strålbehandlingsutrustningen parallellt med byggnadsprojektering.

Markus Håkansson^a,b, Sune Svensson^c, Magnus Båth^b,c och Lars Gunnar Månsson^b,c

Bildgranskningsstudier i samband med forskning eller optimering med kliniska bilder är en tidsödande uppgift både för den som granskar bilderna och för den som skall sätta upp studien, samla in data och sammanställa resultaten. Det finns idag inga PACS (kommersiella eller gratis) som har en inbyggd funktion för att arrangera granskningsstudier, av typen ROC och Visual Grading, på ett effektivt sätt. Inte heller är de i många avseende avancerade bildvisningsmjukvaror som finns tillgängliga via internet speciellt lämpade för detta. För att kunna hantera stora datamängder inte bara i fråga om bilddata utan också i form av observatörssvar bör denna hantering också hanteras digitalt. För detta ändamål har programmet ViewDEX (Viewer for Digital Evaluation of X-ray images) tagits fram. Programmet är baserat på programspråket Java. ViewDEX kan användas för visning av medicinska bilder med samtidig insamling av observatörens svar. För att möjliggöra studier av både ROC- och Visual Grading-typ är ViewDEX designat så att användaren på ett enkelt sätt kan ändra på typen av frågor. ViewDEX kan också användas för ”bench marking” och i utbildningssyfte. I en studie lagras varje observatörs svar i en loggfil som enkelt kan exporteras för analys.

ViewDEX är en fristående applikation utvecklad i programspråket Java (Sun Microsystems, Java 2 Platform, Standard Edition (J2SE), Version 1.4). Bildkanvas är utvecklad med hjälp av grafik- och bildvisningsbiblioteket i Java 2D. Detta bibliotek innehåller gedigna klasser och gränssnitt som skapar en solid plattform för bildmanipulering och rendering av bilder. Programmet arbetar med DICOM-bilder som lagras i kataloger i ett enkelt filsystem. För att försäkra sig om att data inte går förlorad vid eventuell felfunktion i hård- eller mjukvara kan utvärderingsdata lagras på två olika lagringsmedia (två loggfiler). Lagring av granskningsdata sker kontinuerligt genom att programmet skriver till ett ”user history object”. Då Java är plattformsoberoende är programmet förberett att användas på vilken dator som helst så länge Java Runtime är installerat ((Java runtime är den programmiljö som behövs för att köra Javaprogram (Sun Microsystems, Java 2 Platform, Java Runtime Environment (JRE), Version 1.4.)). Ett mål har varit att begagna sig av tillgängliga standarder och att använda open source software (mjukvara distribuerad med tillgänglig källkod som kan användas, modifieras och distribueras fritt, www.opensource.org/). Detta gäller för val av utvecklingsverktyg, programspråk och bibliotek som använts vid framtagande av ViewDEX.

ViewDEX 1.0 hanterar idag de flesta förekommande DICOM- bilder. Bilderna kan visas och granskas en i taget. ViewDEX hanterar de vanligast förekommande monitorupplösningar och det finns i dagsläget framtaget startscript för Windowsmiljö. Den officiella versionen av ViewDEX 1.0 är sedan ett halvår tillbaka färdig och finnas att ladda ner via internet (http://helios.ifss.gu.se/viewdex/).

ViewDEX har testats i flera kliniska ROC- och Visual Grading- studier och resultatet från dessa har visat att ViewDEX ur många perspektiv är en effektiv bildvisningsmjukvara för bildgranskningsstudier.

¹Eleonor Vestergren och ²Rune Sixt

¹Medicinsk Fysik och Teknik,²Barnfysiologen, Drottning Silvias Barn- och ungdomssjukhus, Sahlgrenska Universitetssjukhuset, Göteborg,

Vid undersökning av barn tillkommer problem som inte finns vid undersökning av vuxna patienter. Det mest påtagliga är den stora variationen i storlek mellan pediatriska patienter, de kan väga allt ifrån några till drygt 100 kilo. Vid bedömningen av bilderna är det viktigt att bildkvalitén inte varierar mycket mellan olika patienter. De små aktivitetsmängderna som ges till små barn ställer också särskilda krav vid hanteringen och injektionen eftersom injektionsvolymerna kan vara mycket små.

Den här metodstudien har två syften:

Den verkliga injicerade aktivitetsmängden har mätts vid injektion av Tc-  99m-MAA hos 58 patienter i åldrarna 0,1- 18,9 år. Sprutan mättes före och efter injektionen. Dessutom har uppdragen volym och aktivitetskoncentration registrerats. Eventuell spädningsvolym har också registrerats, för 23 av patienterna späddes aktiviteten i sprutan före injektionen.

Studie av bildkvalitet gjordes hos 25 av patienterna. De som inkluderades här hade en perfusionsfördelning mellan lungorna inom 40/60. Vid studien användes en GE MPR gammakamera med GP- kollimator och 20% energifönster centrerat kring 140 keV. En liten boxROI placerades i ett väl perfunderat område i någon av lungorna i den posteriora bilden. En bakgrundsregion placerades under lungorna. Medelvärdet av bakgrundssubtraherad count/pixel för ROIen korrigerades sedan för olikheter i insamlingstid och zoom- faktor. Detta uppmätta värde, C_k, användes sedan för att beräkna vad utfallet skulle ha varit om man doserat efter kroppsvikt, kroppsarea eller längd.

Det är stor spridning i restaktiviteten i sprutorna. För de sprutor som inte späddes före injektionen, varierade restaktiviteten oftast mellan 3 och 30 % av uppdragen aktivitet, även om enstaka värden låg högre. Det fanns inget samband med aktivitetskoncentrationen men däremot med uppdragen volym. De sprutor som späddes hade små initiala volymer och spädningsfaktorn varierade mellan 2 och 7. Här blev restaktiviteten betydligt lägre.

I bildstudien visade C_k stor variation med värden mellan 86 och 527 counts, medelvärde 303. Vid jämförelse av de olika doseringsmetoderna gav dosering efter kroppsarea samma värden för alla åldrar, medan dosering efter vikt ger låga värden för de yngre barnen.

Vid låga aktivitetsmängder och därmed små volymer är det rekommenderat att man späder upp volymen i sprutan för att få bättre kontroll över injicerad mängd.

Samma bildkvalitet, pulser per areaenhet i lungan, erhålles om dosering av Tc- 99m-MAA till barn baseras på kroppsarea.

Katarina Sjögreen, Michael Ljungberg, Karin Wingårdh, David Minarik, Sven-Erik Strand

A new method for absorbed dose assessment in radionuclide therapy is presented and applied to patients undergoing radioimmuno- therapy by monoclonal antibodies labeled with ¹¹¹In/⁹⁰Y. The method is based on activity quantification by the conjugate-view methodology, applied to serial whole-body anterior- posterior scintillation-camera scans. The quantification method is an extension of previous work, and includes separate corrections for attenuation, scatter and overlapping organs. Further development has now been undertaken to take into account the capabilities of new dual-head camera systems with an in built x-ray- tube for anatomical imaging. Furthermore, modeling of time- activity data is included, and dosimetric calculations based on the formalism by the Medical Internal Radiation Dose committee. To streamline absorbed dose assessments for large number of patient studies, the programs for quantification, image registration, and absorbed dose calculations have been embedded in an envelop program termed LundADose where calculations to a great extent are performed automatic.

Lea Sillfors-Elverby 1), Marianne Brogaard 1), Sten Carlsson 1), Martha Fjälling 1) och Håvard Stafsnes2)

Aim: To measure the administered activity of ¹⁵³Sm-EDTMP correctly, identify the problems of radiation protection and constrain the exposure of nursing staff, family members and general public.

Materials and methods: 42 patients have been given systemic radionuclide therapy between 1999 and 2002; 37 male patients with bone metastases from prostate cancer and 5 female patients with bone metastases from breast cancer. The average age at first treatment was 70 years. A total of 55 injections of ¹⁵³Sm-EDTMP were given. 10 patients received more than one treatment.

Settings of the activity meter for ¹⁵³Sm in a vial and a syringe were determined experimentally. The patients occupied a single-bed room after therapy and the nursing staff was thoroughly instructed concerning radiation protection procedures. External exposure rates from 13 patients were measured at different times and locations. The contamination of the patient’s room was also measured. Using these measurements   and   published data on excretion and retention of ¹⁵³Sm-EDTMP the external and internal exposure of family members, nursing staff and the public was calculated.

Results: Settings of the activity meter for syringe and vial differ significantly but the volume dependence was negligible. The dose rate at 0,5 m from a patient was 10 μSv/h four hours after injection. The external exposure of the nuclear medicine staff was calculated to be 4 μSv per patient and for the nursing staff to be in the range 5- 15 μSv per patient if the patient is kept in the hospital for 4-6 hours. The total dose to the members of the family was calculated conservatively to be 670 μSv. The remaining activity in vials and syringes can be disposed of as exempted waste after storage for decay during two weeks also taking into account the activity of ¹⁵⁴Eu in the preparation.

Conclusion: This paper shows the importance of using activity meter settings for the geometries in which the measurements will be performed. The exposure of staff and family members is low applying our routines. The advantage for the patient of treatment at the local hospital on an outpatient basis is obvious. There is also an economic advantage for the society/hospital avoiding costs for transportation to a more distantly located hospital and possible overnight stay. Considering the incidence of prostate carcinoma with bone metastases needing palliative treatment it is important to encourage decentralising systemic radionuclide therapy with ¹⁵³Sm- EDTMP.

Itembu Lannes, Terri Watson, Anders Frank.

Radioiodine treatment of thyroid diseases renders the patient radioactive. To minimize the dose to the patients’ relatives and the general public, restrictions are imposed on the behaviour of the patient. At Karolinska University Hospital Huddinge there has recently been a move from general restrictions to patient tailored restrictions taking into account each patients individual situation. The aim of this project is to measure the personal dose equivalents actually received by family members of radioiodine patients following individualized restrictions in order to assure compliance with the current dose constraints. Confirming that individual restrictions work in maintaining the dose at an acceptable level is important not only for the protection of relatives and general public, it may also allow for administered activities up to 800 MBq whilst still treating the patient as an out- patient.

Family members were issued with hospital ID-bands to wear on their wrists for up to four weeks. Each ID- band contained two LiF: Mg, Ti TLDs calibrated to measure air kerma. The TLDs were analysed and a total personal dose equivalent received by the relative was calculated from the measured air kerma values. The results were compared to the dose constraints of 1mSv for children, 3 mSv for adults and 15 mSv for elderly as imposed by The Swedish Radiation Protection Authority. A total number of 30 relatives to 17 patients, (given an average of 364 MBq (max: 800; min 198)), have so far been recruited. Four of the recruited family members (2 adults, 2 children) later changed their minds and did not want to participate in the study. This leaves the number of relatives used for data analysis at 26 individuals (4 children, 12 adults and 10 elderly) with a max age of 81 years and min age of 10 years.

The observed median personal dose equivalent for the three groups were, 0.26 mSv for children (max: 0.29; min 0.22), 0.33 mSv for adult (max: 0.60; min 0.12) and 0.47 mSv for elderly (max: 1.28; min 0.16). This is well below the individual constraints for all groups.

The observed data suggests that the method of individualised restriction used at Huddinge work as desired in keeping the dose to adult and elderly family members at an acceptable level. However the child group consist of only four children all older than 10 years. Children below 10 years are a high risk group and more data are needed from this group in order to draw any general conclusions.