Dose optimization in newborn abdominal radiography: assessing the added value of additional filtration on radiation dose and image quality using an anthropomorphic phantom - 02/04/24

Doi : 10.1016/j.redii.2024.100045 
Annie-Lyne Petit 1, , Rabih Alwan 1, Julien Behr 1, Paul Calame 1, Marion Lenoir 1, Hubert Ducou le Pointe 2, Eric Delabrousse 1
1 Department of Radiology, Hospital Jean Minjoz, Besançon, France 
2 Department of Radiology, Hospital Armand Trousseau, Paris, France 

Corresponding author: Dr Annie Lyne Petit, Department of radiology Hospital Jean Minjoz, Boulevard Fleming, 25030. Besancon Cedex, FRANCE, Tel: (+33) 664 190 151Department of radiology Hospital Jean MinjozBoulevard FlemingBesancon Cedex25030FRANCE

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Sous presse. Manuscrit accepté. Disponible en ligne depuis le Tuesday 02 April 2024

Abstract

Background

Abdominal radiographs remain useful in newborns. Given the high radiation sensitivity of this population, it is necessary to optimize acquisition techniques to minimize radiation exposure.

Objective

Evaluate the effects of three additional filtrations on radiation dose and image quality in abdominal X-rays of newborns using an anthropomorphic phantom.

Material and method

Abdominal radiographs of an anthropomorphic newborn phantom were performed using acquisition parameters ranging from 55 to 70 kV and from 0.4 to 2.5 mAs, without and with three different additional filtrations: 0.1 mm copper (Cu) + 1 mm aluminum (Al), 0.2 mm copper + 1 mm aluminum, and 2 mm aluminum. For each X-ray the dose area product (DAP) was measured, the signal-to-noise ratio (SNR) was calculated, and image quality (IQ) was evaluated by two blinded radiologists using the absolute visual grading analysis (VGA) method.

Results

Adding an additional filtration resulted in a significant reduction in DAP, with a decrease of 42% using 2 mm Al filtration, 65% with 0.1 mm Cu + 1 mm Al filtration, and 78% with 0.2 mm Cu + 1 mm Al filtration (p < 0.01). The addition of 2 mm aluminum filtration does not significantly decrease the SNR (p = 0.31), CNR (p = 0.52) or the IQ (p = 0.12 and 0.401 for reader 1 and 2, respectively). However, adding copper-containing filtration leads to a significant decrease in, SNR, CNR and IQ.

Conclusion

Adding a 2 mm Al additional filtration for abdominal radiographs in newborns can significantly reduce the radiation dose without causing a significant decrease in image quality.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Dose reduction, Image quality, Abdominal radiography, Newborn, Phantom, Additional filtration

Abbreviation : DAP, SNR, VGA, IQ, ALARA, ALADA, PV, ROI, SD, DR


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