Minimizing radiation dose while at the same time preserving image quality is of particular importance in pediatric chest CT. Very recently, CT imaging with a tube voltage of 70 kVp has become clinically available. However, image noise is inversely proportional to the tube voltage. We aimed to investigate radiation dose and image quality of pediatric chest CT performed at 70 kVp in an anthropomorphic pediatric phantom as well as in clinical patients.An anthropomorphic pediatric phantom, which resembles a one-year-old child in physiognomy, was scanned on the 3rd generation dual-source CT (DSCT) system at 70 kVp and 80 kVp and a fixed ultra low tube-current of 8 mAs to solely evaluate the impact of lowering tube voltage. After the phantom measurements, 18 pediatric patients (mean 29.5 months; range 1-91 months; 21 examinations) underwent 3.2 high-pitch chest CT on the same DSCT system at 70 kVp tube voltage without any sedation. Radiation dose and presence of motion artifacts was compared to a retrospectively identified patient cohort examined at 80 kVp on a 16-slice single-source-CT (SSCT; n=15; 14/15 with sedation; mean 30.7 months; range 0-96 months; pitch=1.5) or on a 2nd generation DSCT without any sedation (n=6; mean 32.8 months; range 4-61 months; pitch=3.2).Radiation dose in the phantom scans was reduced by approximately 40% when using a tube voltage of 70 kVp instead of 80 kVp. In the pediatric patient group examined at 70 kVp age-specific effective dose (ED; mean 0.5±0.2 mSv) was significantly lower when compared to the retrospective cohort scanned at 80 kVp on the 16-slice-SSCT (mean ED: 1.0±0.3 mSv; p<0.0001) and also considerably lower when compared to the cohort scanned at 80 kVp on the 2nd generation DSCT (mean ED: 0.9±0.5 mSv). None of the prospective, sedation-free CT examinations showed any motion artifacts whereas 13/15 examinations of the retrospective patient cohort scanned at 80 kVp with a pitch of 1.5 showed motion artifacts.3.2 high-pitch chest CT performed with 70 kVp significantly reduces radiation dose when compared to 80 kVp while at the same time provides good image quality without any motion artifacts even without sedation.
Eine Minimierung der Strahlendosis bei gleichbleibender Bildqualität ist für die pädiatrische Thorax-CT von zentraler Bedeutung. Seit Kurzem ist eine CT-Bildgebung mit einer reduzierten Röhrenspannung von 70 kVp an klinischen CT-Systemen technisch möglich. Es ist jedoch zu beachten, dass das Bildrauschen umgekehrt proportional zur applizierten Röhrenspannung zunimmt. Ziel der Studie war die Evaluierung der Strahlendosis sowie der Bildqualität der pädiatrischen Ultra-high-pitch-Thorax-CT bei 70 kVp an einem anthropomorphen Kinderphantom sowie bei pädiatrischen Patienten.Um den alleinigen Einfluss der Erniedrigung der Röhrenspannung von 80 kVp auf 70 kVp auf die Strahlendosis zu untersuchen, wurde ein anthropomorphes Kinderphantom, welches einem einjährigen Kind entspricht, mit einer fixen Röhrenstromspannung von 8 mAs an einem Dual-Source-CT (DSCT) der 3. Generation untersucht. Im Anschluss an die Phantommessungen wurden 18 pädiatrische Patienten (mittleres Alter: 29,5 Monate; Spannweite 1-91 Monate; 21 Untersuchungen) ohne Sedierung mit einem Pitchfaktor von 3,2 bei 70 kVp an dem DSCT der 3. Generation untersucht. Die effektive Dosis (ED) und das Vorhandensein von Bewegungsartefakten wurden mit einer retrospektiven Patientengruppe verglichen, die an einem 16-Zeilen-CT (n=15; 14/15 mit Sedierung; mittleres Alter: 30,7 Monate; Spannweite 0-96 Monate; Pitch=1,5) oder an einem DSCT der 2. Generation (n=6 ohne Sedierung; mittleres Alter: 32,8 Monate; Spannweite 4-61 Monate; Pitch=3,2) bei 80 kVp untersucht wurde.Die Verwendung von 70 kVp Röhrenspannung anstatt 80 kVp führte bei den Kinderphantommessungen zu einer Reduktion der Strahlendosis um 40%. Die prospektiv bei 70 kVp untersuchten Patienten zeigten eine deutlich niedrigere altersspezifische ED (Mittelwert: 0,5±0,2 mSv) im Vergleich zu der retrospektiven Patientengruppe, die bei 80 kVp untersucht wurde (16-Zeilen-CT: mittlere ED: 1,0±0,3 mSv; p<0,0001; 2. Generation DSCT: mittlere ED: 0,9±0,5 mSv). Keine der prospektiven sedierungsfreien Untersuchungen zeigte Bewegungsartefakte, wogegen 13/15 Untersuchungen der retrospektiven Vergleichsgruppe bei 80 kVp mit einem Pitchfaktor von 1,5 Bewegungsartefakte aufwiesen.Die 3,2-high-pitch-Thorax-CT bei 70 kVp Röhrenspannung ermöglicht eine sedierungsfreie thorakale CT-Bildgebung bei pädiatrischen Patienten ohne Bewegungsartefakte mit einer signifikanten Reduktion der Strahlendosis im Vergleich zur Bildgebung bei 80 kVp.