X射線診斷所致受檢者劑量的估算模式研究.pdf

1、[目的]隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的迅速發(fā)展,放射學(xué)新技術(shù)和新設(shè)備的不斷涌現(xiàn)并日益廣泛普及,因疾病診療和健康保健等需要而接受X射線診斷檢查的受檢者越來越多,導(dǎo)致了全民集體劑量的持續(xù)不斷增加。作為醫(yī)療照射防護(hù)的基礎(chǔ),深入研究評(píng)價(jià)各種X射線診斷所致受檢者的劑量,已成為放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)、醫(yī)學(xué)物理等學(xué)科領(lǐng)域的熱點(diǎn)和重點(diǎn)研究課題。通?；诂F(xiàn)場測(cè)量來評(píng)價(jià)X射線診斷所致集體劑量的研究方法代價(jià)太高,難以得到普及應(yīng)用。為此,本項(xiàng)研究在充分的現(xiàn)狀調(diào)研與分析基礎(chǔ)上,另辟

2、思路,探索建立基于各種X射線診斷設(shè)備的工作條件和技術(shù)參數(shù)來估算主要X射線診斷類型所致受檢者劑量的模式,為方便開展評(píng)價(jià)醫(yī)療照射的集體劑量提供新方法。
　　 [方法]根據(jù)不同類型X射線診斷的特點(diǎn),本研究選取影響面大、發(fā)展快且所致受檢者劑量較大的三個(gè)主要類型(普通和數(shù)字化X射線攝影、X射線計(jì)算機(jī)斷(體)層攝影)作為重點(diǎn)對(duì)象,分別通過以下方法開展研究:(1)普通X射線攝影:先由實(shí)驗(yàn)研究建立X射線輸出量空氣比釋動(dòng)能與管電壓和毫安秒的關(guān)系,

3、進(jìn)一步考慮其對(duì)總過濾和高壓發(fā)生器類型修正;利用蒙特卡羅方法計(jì)算不同照射條件下的反散射因子;最終建立受檢者入射體表劑量和有效劑量的估算模式、編寫相應(yīng)計(jì)算軟件。(2)數(shù)字化X射線攝影:先由理論推導(dǎo)曝光指示值與入射體表劑量的定性關(guān)系模式;通過實(shí)驗(yàn)研究掌握相關(guān)參數(shù)的數(shù)值,并探討管電壓與探測(cè)器能量相應(yīng)對(duì)相關(guān)參數(shù)的修正:最后建立曝光指示值和受檢者入射體表劑量的關(guān)系模式。(3)X射線計(jì)算機(jī)體層攝影:基于國外最先進(jìn)的數(shù)字參考人體素模型和CT機(jī)的蒙卡模型

4、,自行建立在參考條件下每層掃描所致受檢者器官劑量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫;探討CT機(jī)型,掃描用管電壓、mAs值、螺距因子和準(zhǔn)直寬度等因素對(duì)輻射劑量的影響,通過相關(guān)修正建立可計(jì)算任意掃描條件下的器官劑量和有效劑量的估算模式。同時(shí),本課題還建立了利用CT掃描的各種技術(shù)條件和參數(shù)估算CT掃描的劑量長度乘積(DLP),并結(jié)合不同部位CT掃描所對(duì)應(yīng)的劑量轉(zhuǎn)換系數(shù)計(jì)算有效劑量的方法,編寫了基于該方法的有效劑量估算軟件。本研究對(duì)各種估算模式的計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證主要利用

5、仿真人體模實(shí)施,主要是通過在體模表面和內(nèi)部布放玻璃劑量計(jì)來測(cè)量或基于測(cè)量值計(jì)算入射體表劑量和器官吸收劑量,在計(jì)算有效劑量時(shí)采用了最新推薦的組織權(quán)重因子。
　　 [結(jié)果](1)建立了利用X射線攝影技術(shù)參數(shù)(包括管電壓、管電流和曝光時(shí)間乘積、總過濾、焦皮距、高壓發(fā)生器類型和照射野)估算普通X射線攝影所致受檢者的入射體表劑量和有效劑量的數(shù)學(xué)模式。驗(yàn)證結(jié)果表明:在所開展的驗(yàn)證條件下,入射體表劑量的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)測(cè)量值的相對(duì)偏差為.12.1

6、％～4.5％;有效劑量的計(jì)算值與體模實(shí)驗(yàn)?zāi)M測(cè)量值相對(duì)偏差介于.29.2％～31.4％之間。(2)建立了利用曝光量指示估算數(shù)字化X射線攝影所致受檢者入射體表劑量的數(shù)學(xué)模式。驗(yàn)證結(jié)果表明:在本研究的實(shí)驗(yàn)條件下,入射體表劑量的模式計(jì)算值與測(cè)量值之間的相對(duì)偏差介于-22.1％～19.2％之間。(3)建立了利用蒙特卡羅方法和DLP方法估算CT掃描所致受檢者劑量的模式。驗(yàn)證結(jié)果表明:蒙特卡羅方法計(jì)算掃描野范圍內(nèi)的器官劑量與體模實(shí)驗(yàn)測(cè)量值的偏差在1

7、7.7％～32.2％之間,有效劑量的相對(duì)偏差為-9.8％～5.5％;用DLP模式計(jì)算得到有效劑量與體模實(shí)驗(yàn)值的偏差介于-10.8％～13.3％之間。
　　 [結(jié)論]在常規(guī)輻射防護(hù)劑量學(xué)的允許誤差范圍內(nèi),本項(xiàng)研究建立所有X射線診斷類型所致受檢者劑量的估算模式基本均能滿足輻射劑量評(píng)價(jià)的精度要求?；谌箢怷射線診斷設(shè)備的工作條件和技術(shù)參數(shù)而建立的上述受檢者劑量估算模式,可為大范圍開展X射線診斷所致受檢者劑量水平調(diào)查和評(píng)價(jià)其所致集體劑