IAEA International Atomic Energy Agency Радиационная защита в диагностике и интервенционной радиологии Л10: Оценка дозы облучения пациента Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента2 Введение Параметры, влияющие на дозу облучения пациента Проблемы, относящиеся к калибровке приборов Дозиметрические методы, применяемые в рентгенодиагностике

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента3 Темы Параметры, влияющие на дозу облучения пациента Методы дозиметрии Калибровка приборов Измерения доз

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента4 Обзор Ознакомление с оценкой дозы облучения пациента и характеристиками дозимет- рических приборов

IAEA International Atomic Energy Agency Часть 10: Оценка дозы облучения пациента Тема 1: Параметры, влияющие на дозу облучения пациента Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента6 Параметры, влияющие на дозу облучения пациента Напряжение на трубке Ток трубки Эффективная фильтрация Время экспозиции Размер поля Мощность Дозы, мГр/мин мин КЕРМА, мкГр м2м2 Произведение дозы на Площадь, мГр м 2 } } }

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента7 Особенности обычной радио- графии: пучок лучей, коллимация Энергия пучка Зависит от пикового значения кВ и фильтрации Правила требуют минимальной суммарной фильтрации для поглощения фотонов с низкой энегрией Дополнительная фильтрация уменьшает дозу Целью является использование наибольшего напряжения при приемлемой контрастности изображения Коллимация Облучаемая область должна быть ограничена областью КЛИНИЧЕСКОГО интереса Дополнительное преимущество - меньшее рассея- ние и лучшая контрастность

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента8 Особенности обычной радиографии: решётка, размер пациента Отсеивающие решётки Уменьшают рассеяние, улучшая качество изображения Увеличивают дозу облучения пациента Букки фактор или отношение решётки равно от 2 до 5 Размер тела пациента Доза и облучаемый объём возрастают с увеличением толщины и размера тела пациента Размеры могут быть уменьшены только при компрессии грудной железы Таблицы с оценочными дозами для различных исследований и толщины пациентов помогают избежать повторных снимков

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента9 Факторы, влияющие на дозу при флюороскопии Энергия лучей и фильтрация Коллимация Кожно-фокусное расстояние Закон обратных квадратов: максимальное расстояние от пациента Расстояние от пациента до входного экрана УРИ Уменьшение расстояния снижает дозу, но слегка ухудшает качество изображения, т.к. рассеяние увеличивается Увеличение изображений Геометрическое и электронное увеличение повышает дозу Решётка При малых размерах пациента решётку можно не применять Время «под лучом»!

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента10 Факторы, влияющие на дозу при КТ Энергия лучей и фильтрация кВ; фильтры определённой формы Коллимация или толщина среза Коллиматор за пациентом уменьшает толщину среза изображения, но не влияет на облучаемый объём Число срезов и расстояние между ними Качество изображения и шум Общий закон: доза увеличивается=>шум снижается

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента11 Факторы, влияющие на дозу при спиральной КТ Факторы, влияющие на дозу при обычной КТ, имеют то же влияние и при спираль- ной КТ Питч сканирования Отношение расстояния, прошедшего столом за 1 оборот гантри, к толщине среза Если питч=1, то дозы облучения сравнимы с обычной КТ Доза облучения пациента обратно-пропор- циональна питчу

IAEA International Atomic Energy Agency Часть 10: Оценка дозы облучения пациента Тема 2: Методы дозиметрии пациентов Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента13 Методы измерения доз Абсолютные методы Относительные методы Калориметрия Химический (дозиметр Фрике) Ионометрия (Ионизационная камера Фотография Сцинтиляции Термолюминесценция Ионометрия Должны быть известны специальные параметры

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента14 Дозиметрия пациентов Радиография: входная поверхностная доза (ВПД) Измеряется с помощью термолюми- несцентных дозиметров (ТЛД) Флюороскопия: произведение дозы на площадь (ПДП) КТ: Дозовый индекс (CTDI)

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента15 Определение доз облучения органов, на основе ВПД Дозы облучения органов измеряются только инвазивными методами В радиографии измеряется входная поверхностная доза (ВПД) Использование математических моделей для оценки доз внутри тела Математические модели, основанные на методе Монте Карло: вычисление траекторий тысяч фотонов Дозы облучения органов определяются как фракции входной дозы для разных проекций Размер и ориентация поля играют роль из-за фильтра- ции излучения. Перечень таблиц можно найти в NRPB R262 и NRPB SR262)

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента16 Определение доз облучения органов, зная ПДП При флюороскопии: движущиеся объекты, изме- рение произведения дозы на площадь (ПДП) Дозы на органы могут вычисляться методом Монте Карло или на основе математических моделей Коэффициенты преобразования определяются как доза на единицу произведения дозы на площадь При вычислениях принимаются во внимание многие факторы: проекции, фильтрация и т.д. По значениям доз на органы вычисляются эффективные дозы в соответствии с ICRP60

IAEA International Atomic Energy Agency Часть 10: Оценка дозы облучения пациента Тема 3: Калибровка приборов Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента18 Калибровка приборов Установите заданные условия для калибровки: тип и энергию излучения, расстояния, мощность дозы и т.д. Сравните показания ваших приборов с показаниями эталонных приборов Определите коэффициент калибровки [соотв. единицы] Показание калибруемого прибора Показание эталонного прибора F

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента19 Диапазон измерений Гипотеза: показания прибора являются монотонной функцией от измеряемого значения (обычно линейной в заданном диапазоне) 1/F = tg Показания прибора Измеренное значение Показание при калибровке Калибруемая величина

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента20 Использование калиброванных приборов При тех же условиях, которые были использованы при калибровке В пределах заданного диапазона измерений Q (дозиметрическая величина) = F x R (показание прибора)

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента21 Коэффициенты калибровки для различных условий 0,92 0,94 0,96 0,98 1 1,02 1,04 1, СПО (мм Al) Корректирующий Фактор A. Корректирующий фактор для энергии

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента22 Коэффициенты калибровки для различных условий B. Корректирующий фактор направления

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента23 Коэффициенты калибровки для различных условий C. Корректирующий фактор плотности воздуха (для ионизационных камер) pt 00, значения калибровки ) 273 ( ) ( 0 0 tp tp K D

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента24 Точность и воспроизводимость изме- рений калиброванными приборами (1) Кривая A: хорошие точность и воспроизводимость Кривая B: хорошая точность, плохая воспроизводимость Кривая C: хорошая воспроизводимость, плохая точность Истинное значение величины A B C Показания

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента25 Точность и воспроизводимость измерений калиброванными приборами (2) Верификация Точность Первичный стандарт (абсолютные измерения) Вторичный стандартРабочий инструмент Калибровка уменьшается Относительная неопределенность дозиметрии Q: Где: r C относительная неточность показаний калиброванного прибора r R относительная неточность показаний измеряющего прибора Калибровка r Q 2 r C 2 + r R 2

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента26 Требования к дозиметрам для диагностики Верификация Точность Не имеется хорошо определенных эталонных рентгеновских спектров По крайней мере %

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента27 Пределы погрешности показаний дозиметров диагностического излучения Параметр Диапазон значений Рекомендуе- мые условия Отклонение (%) Качество излучения В соотв. с до- кументацией 70 кВ5-8 Мощность дозы В соотв. с до- кументацией --4 Направление излучения ±5° Преимущ. направление 3 Атмосферное давление гПа101,3 гПа3 Окружающая температура 15-30°20° C3

IAEA International Atomic Energy Agency Часть 10: Оценка дозы облучения пациента Тема 4: Измерение дозы: ВПД, ПДП,CTDI… Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента29 Что мы хотим измерить Радиационный выход рентгеновской трубки Произведение дозы на площадь (ПДП) Дозовый индекс компьютерной томографии (CTDI) Входную поверхностную дозу

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента30 Измерения радиационного выхода Рентгеновская трубка Фильтр Ион. камера Свинцовая пластина Вершина стола Расст. фокус- детектор Фантом

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента31 Измерения радиационного выхода Условия работы Проверка постоянства Радиационный выход как функция от kVp Радиационный выход как функция от мA Радиационный выход как функция от времени экспозиции

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента32 Произведение дозы на площадь (ПДП) Ионизационная камера

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента33 Произведение дозы на площадь (ПДП) 0,5 м 1 м 2 м Возд. КЕРМА: Площадь: Произведение дозы на площадь: 40*10 3 мкГр 2,5*10 -3 м мкГр м 2 10*10 3 мкГр 10*10 -3 м мкГр м 2 2,5*10 3 мкГр 40*10 -3 м мкГр м 2

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента34 Калибровка дозы на площадь (ПДП) Кассета с плёнкой 10 см Ионизационная камера

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента35 Дозовый индекс компьютерной томографии (CTDI) ТЛД доза, мГр) Номинальная ширина среза 3 мм CTDI= (e i d i ) En En: ном. ширина среза e i : Толщина ТЛД CTDI n = мАс CTDI Нормализ. CTDI: CTDI = 41.4

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента36 Дозовый индекс компьютерной томографии (CTDI) Доза Номинальная толщина среза CTDI Профиль дозы

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента37 Измерение CTDI с помощью ТЛД Ось вращения Поддерживающее приспособление Рентгеновские лучи Капсула Стол Гантри Капсула Ренгеновский луч Ось вращения LiF -ТЛД

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента38 Измерение входной поверхностной дозы ТЛД

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента39 Резюме В этой лекции объяснены факторы, влияющие на дозу облучения пациента и способы оценки вредного воздействия излучения посредством измерений входной дозы, произведения дозы на площадь или специфических методов дозиметрии, применяемых в КТ

IAEA 10: Оценка дозы облучения пациента40 Где найти информацию Equipment for diagnostic radiology, E. Forster, MTP Press, 1993 The Essential Physics of Medical Imaging, Williams and Wilkins. Baltimore:1994 Leitz, W., Axiesson, B., Szendro, G. Computed tomography dose assessment - a practical approach. Nuclear Technology (1993)