Dissertation

Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

 

Katja Häusler

 

Entwicklung eines Verfahrens zur Konstanzprüfung bei der konventionellen Radiographie in der Veterinärmedizin

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-103045

title (engl.)

Development of a method for testing the constancy of film processing in conventional radiology for veterinary medicine

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2013

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/haeuslerk_ss13.pdf

abstract (deutsch)

Die Röntgenuntersuchung ist ein in der Tiermedizin häufig angewendetes und, wie schon HOFMANN-PARISOT Anfang der 1990er Jahre aufzeigte, auch ein problembehaftetes bildgebendes Verfahren. Die häufig mangelhafte Qualität der konventionellen Röntgenbilder wird vor allem durch die Filmverarbeitung verursacht. Um eine konstant gute Filmverarbeitung zu gewährleisten, existieren in der Humanmedizin und Zahnmedizin Vorgaben zur regelmäßigen Überprüfung der Filmverarbeitung. Nur in der Tiermedizin dürfen Röntgenfilme ohne Vorgaben zur Qualitätssicherung entwickelt werden.

Ziel dieser Arbeit war es daher, ein kostengünstiges, schnell und einfach durchführbares Verfahren zur Konstanzprüfung der Filmverarbeitung für die Tiermedizin zu entwickeln. Es sollte dabei in Anlehnung an die zahnmedizinischen Vorgaben die praxiseigene Röntgenanlage zur Belichtung verwendet werden und eine visuelle Auswertung durch das radiologisch tätige Personal erfolgen. Hierfür wurde ein Prüfkörper unter Verwendung von Kupfer und Aluminium entwickelt, der durch eine fünfstufige Aluminiumtreppe verschiedene Schwärzungen erzeugt und gleichzeitig durch Markierungen in der Grundplatte das Ablesen einer möglichen Verschiebung zwischen Licht- und Strahlenfeld ermöglicht.

Die Schwärzung der Felder auf einer bei der Konstanzprüfung angefertigten Prüfaufnahme soll visuell mit der Schwärzung einer unter optimalen Bedingungen erstellten Referenzaufnahme verglichen werden. Um sicherzustellen, dass Veränderungen der Filmverarbeitung durch das erarbeitete Verfahren auch erkannt werden, sind gezielte Veränderungen vorgenommen worden. Die erstellten Röntgenbilder wurden zusammen mit sensitometrisch belichteten Filmen mit dem Densitometer ausgewertet. Hierbei stellte das humanmedizinische, nach DIN-NORM 6868-2 durchgeführte Verfahren das Referenzverfahren dar. Es wurden die Entwicklertemperatur variiert, die Regeneration des Entwicklers verhindert, die fortschreitende Oxidation des Entwicklers benutzt und der Entwickler stufenweise verdünnt. Bei diesen Untersuchungen wurden Filme, die mit der Röntgenanlage unter Verwendung des Prüfkörpers belichtet wurden, mit Filmen verglichen, die mit dem Sensitometer belichtet wurden. Die Messung der optischen Dichten der verschiedenen Schwärzungsstufen ergab eine durch beide Verfahren gleichermaßen erkennbare Veränderung der Schwärzung.

Da in der tiermedizinischen Praxis normalerweise kein Densitometer zur Auswertung zur Verfügung steht, muss bei Anwendung des hier entwickelten Verfahrens eine tiermedizinische Fachangestellte mit der regelmäßigen visuellen Auswertung der belichteten Filme betraut werden. Zur Sicherstellung der ausreichenden Sensibilität einer visuellen Auswertung wurden neun Aufnahmen aus den Untersuchungen ausgewählt und mit vier Referenzaufnahmen verglichen. Es wurden ein Bewertungssystem und ein Fragebogen erstellt, wonach sowohl eine röntgenologisch ungeschulte als auch eine geschulte Personengruppe die Aufnahmen visuell beurteilt haben. Es fiel dabei auf, dass auch ungeschulte Personen in einer zweiten Befragung und nach kurzem Üben deutlich bessere Bewertungen abgaben. Grundsätzlich erzielten auch Personen, die ruhig und nach eingehendem Vergleich ihre Bewertungen abgaben, bessere Übereinstimmungen mit den gemessenen Werten. Es wurden insgesamt über 50% richtige Bewertungen abgegeben.

Unter der Voraussetzung, eine geübte und konzentriert arbeitenden Person mit dem Verfahren betrauen zu können, sind abweichende Bewertungen der Schwärzungsstufen zu erwarten, die einem Unterschied der optischen Dichte von maximal 0,1 entsprechen. In der Humanmedizin ist ein Toleranzbereich der Veränderung der optischen Dichte von D = ±0,2 vorgegeben. Bei größeren Abweichungen sollen Maßnahmen zur Problemfindung eingeleitet werden. Mittels der visuellen Auswertung der Prüfkörperaufnahmen ist es also ebenfalls möglich, Überschreitungen dieses Toleranzbereichs zu erkennen, so dass Veränderungen in der Filmentwicklung frühzeitig erkannt werden können. Durch eine rechtzeitige Problembehebung können damit eine konstante Filmverarbeitung und damit auch eine konstante Bildqualität gewährleistet werden.

 

abstract (englisch)

The x-ray examination is a very common and widely used examination in veterinary practice. As HOFMANN-PARISOT mentioned in the early1990s it is also a problematic imaging technique. The frequent low quality of the conventional radiology is mostly caused by the film processing. To guarantee constant high quality in film processing, there are standards in human medicine as well as in dental medicine to allow regular monitoring of the film processing. It is only in veterinary medicine that x-ray films can be processed without any quality assurance.

The purpose of this study was therefore to develop a low- cost, quick and simple method for testing the constancy of film processing for veterinary medicine following oral radiography standards where a surgery-owned x-ray unit is used for exposure and a visual result is made by a radiological professional. A test device using copper and aluminium was developed and various optical densities were produced by a five-step aluminium step wedge. This allowed the simultaneous reading of a possible shift between light field and radiation field through markings in the base plate.

The optical density of the density steps of a constancy film made during this constancy test should be visually compared with the optical density of an initial reference film made under ideal conditions. To ensure that changes in film processing can be recognised by this set up, specific changes were made as follows: The x-ray images were evaluated with the densitometer together with the sensitometrically exposed films. The procedure following DIN-NORM 6868-2 in human medicine was chosen as the reference procedure. The temperature of the development solution was varied, the replenishment rate of the development solution was prevented, the continuous oxidation of the development solution was used and gradually rarefied. During these tests, films which were exposed with the x-ray unit using the test device were compared with films which were exposed with the sensitometer. The measurement of the optical density of the different steps showed an equally changed optical density with both processes.

Since a veterinary surgery does not usually have a densitometer at his disposal, a veterinary professional would have to be entrusted with the regular visual evaluation of the processed films as described in this procedure. In order to ensure sufficient sensitivity of a visual evaluation nine different x-ray images were chosen from these examinations and compared with four different references. An evaluation system and a questionnaire were created and given both to a radiologically trained group and to a radiologically un-trained group. The members of these two groups were asked to visually evaluate the images. It became clear that even the untrained people were able to produce significantly better evaluations in a second interview and after a short practice period. In general, those people who made their evaluations calmly and after thorough comparison had more results which matched the measured evaluations. Overall, there were more than 50% correct evaluations.

Given that a trained and concentrated professional will be asked to use this procedure, the differing evaluations of the optical density steps would be expected to be equivalent to a difference in optical density not greater than 0.1. In human medicine the specified tolerance range of the difference in optical density is set at D =±0.2. If the deviation is higher, improvements should be implemented. Using the visual evaluation of the test device image also allows us to recognise if the specified tolerance range is exceeded, in which case changes in film processing can be recognised in good time. By solving problems early on a constant film processing procedure as well as a constant image quality can be ensured.

 

keywords

Konstanzprüfung, Filmentwicklung, Prüfkörper, constancy test, film development, test device

kb

2.476