ИНДИКАЦИЯ ДЛЯ ОСВЕДОМЛЕНИЯ О ДОЗЕ ПЕРСОНАЛА
INDICATION FOR REPORTING PERSONNEL EXPOSURE

Изобретение относится к области измерений рентгеновского излучения. В частности, изобретение относится к устройству индикации для осведомления о дозе для определения данных по индивидуальной дозе штатного сотрудника во время рентгеновского исследования диагностического или интервенционного типа представляющего интерес объекта с помощью установки для исследований, системе для определения данных по индивидуальным дозам, способу, программному элементу и машиночитаемому носителю.
В катетерной лаборатории (cath lab), в которой облучение применяют для диагностического или интервенционного рентгеновского исследования, персонал должен носить пленочные дозиметры для контроля доз. Упомянутые пленочные дозиметры, которые могут быть выполнены в форме термолюминесцентных дозиметров (TLD), измеряют накопленную индивидуальную дозу персонала. Показания считывают ежемесячно для проверки того, не превышены ли установленные законом ежегодные пороговые пределы.
Дозу персонала можно выражать в показателях эквивалентной дозы и можно обозначать символом Hp и выражать в единицах зиверта (Зв).
Для рентгеновских устройств, в общем, и специального кардиоваскулярного оборудования, в частности, величина дозы персонала может различаться в пределах порядка величины между случаями или даже в пределах одного случая (т.е. одного процесса исследования).
Данная особенность обусловлена изменениями, например, полноты пациента или изменениями аппаратуры или клинических задач. Величина дозы персонала может различаться в пределах нескольких порядков величины, в зависимости от клинической задачи или используемого метода визуализации. (Упомянутыми методами визуализации являются: рентгеноскопия сердца (Fluoro cardio), рентгеноскопия сосудов (Fluoro vascular), электрофизиологическое исследование под рентгеноскопическим контролем, низкодозовая рентгеноскопия, нормальная рентгеноскопия, высокодозовая рентгеноскопия, съемка в кинорежиме при 15 кадр/с, съемка в кинорежиме при 30 кадр/с, 60 кадр/с, DSA (цифровая субстракционная ангиография, …). Но даже для данного пациента и данной клинической задачи, способ применения системы и способ расположения пациента пользователем, самого пользователя и/или положения гентри (и, следовательно, траектории рентгеновских лучей в пространстве) будут влиять на дозу персонала в большой степени (одного порядка величины).
В настоящее время пользователи лишь приблизительно представляют себе свою среднюю ежемесячную дозу. Обычно пользователи совсем не располагают обратной связью и не знают, применяют ли они установку грамотным или неграмотным способом. Пользователи не получают индикации, облучаются ли они чрезмерной мощностью дозы в данное время или только в конкретных ситуациях.
Необходимо получать усовершенствованную индикацию для осведомления о дозе персонала.
Изобретение обеспечивает устройство индикации для осведомления о дозе, систему для определения мощности индивидуальной дозы, способ, программный элемент и машиночитаемый носитель с признаками в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения.
Следует отметить, что нижеописанные примерные варианты осуществления изобретения относятся также к системе, способу, машиночитаемому носителю и программному элементу.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается устройство индикации для осведомления о дозе для определения данных по индивидуальной дозе штатного сотрудника во время рентгеновского исследования диагностического или интервенционного типа представляющего интерес объекта (например, пациента или, в случае проверки багажа, отдельного предмета багажа) с помощью установки для исследований, при этом устройство содержит блок определения для определения данных по индивидуальной дозе на основе исходных данных измерений дозы из датчика дозы и информационных данных из установки для исследований, причем информационные данные из установки для исследований относятся к типу исследования.
Иначе говоря, выполняется объединение исходных измерений дозы персонала или мощности дозы персонала с информацией, известной рентгеновскому устройству, (среди прочего, планируемая клиническая задача). Упомянутое объединение имеет результатом индикацию индивидуальной дозы или мощности дозы, что дает пользователю (персоналу) информацию о том, имеет ли или нет фактически полученная доза уровень, который можно ожидать.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, блок определения дополнительно выполнен с возможностью выполнения нормирования данных по индивидуальным дозам на основе накопленных знаний о правильных методах клинической практики. Накопленные знания о правильных методах клинической практики содержат, например, числовые показатели правильных практических методов конкретной процедуры исследования (задачи исследования), которая выполняется.
Другими словами, обеспечивается связь между дозой персонала и конкретным режимом исследования (клинической задачей), которая, например, содержит дозу пациента, применимую для конкретного исследования в соответствии с изобретением. Следовательно, даже если для данного пациента фронтальная или боковая проекция имеет следствием, приблизительно, одинаковую дозу пациента (керма воздуха и/или DAP (произведение дозы на площадь)) для данной клинической программы, клинический персонал может подвергаться рентгеновскому облучению, имеющему дозу, отличающуюся более чем на порядок величины. Причиной тому может быть характер рентгеновского излучения в сочетании с процессами обратного рассеяния и поглощения.
Однако, поскольку, в соответствии с изобретением, выполняется нормирование на основе «правильных практических методов» и/или на основе технических настроек рентгеновской установки под конкретную клиническую задачу, то можно отобразить качество работы с точки зрения безопасности дозы персонала, вместо предоставления «исходных» числовых величин.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, определение данных по индивидуальной дозе выполняется в реальном времени.
Данная возможность может обеспечивать отслеживание фактической дозы персонала, поглощенной штатным сотрудником во время исследования.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, устройство дополнительно содержит дисплей для визуализации данных по индивидуальным дозам.
Таким образом, штатный сотрудник может в любое время контролировать свою индивидуальную дозу или мощность дозы.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, устройство дополнительно выполнено с возможностью автоматического определения данных по индивидуальным дозам, когда датчик дозы является одним из задействованных или находящихся в пределах предварительно заданного удаления от устройства.
Следовательно, когда, например, во время исследования новый штатный сотрудник входит в кабинет для исследований, он будет замечен устройством и добавлен в список людей, подлежащих отслеживанию.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, частота измерения датчика дозы устанавливается автоматически на основе типа исследования.
Другими словами, если, например, выполняется исследование, которое продолжается только пару секунд, то частота измерения является высокой, чтобы во время исследования можно было взять множество замеров дозы. Если, наоборот, лечение или исследование продолжается несколько часов, то частота измерения датчика дозы может быть автоматически установлена на низкую частоту, например порядка 1 раза в минуту.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, пороговое значение устанавливается автоматически, на основе типа исследования, при этом устройство дополнительно выполнено с возможностью включения предупреждения, если данные по индивидуальной дозе превышают пороговое значение.
Поэтому, в соответствии с данным примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, штатный сотрудник может получать предупреждение, если превышается предварительно заданная максимальная доза или предварительно заданная максимальная мощность дозы.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается система для определения данных по индивидуальной дозе штатного сотрудника во время рентгеновского исследования диагностического или интервенционного типа представляющего интерес объекта с помощью установки для исследований, при этом система содержит датчик дозы для измерения дозы, дающий, в результате, исходные данные измерения дозы, и устройство индикации для осведомления о дозе с блоком определения для определения данных по индивидуальной дозе на основе исходных данных измерений дозы и информационных данных из установки для исследований, причем информационные данные из установки для исследований относятся к типу исследования.
Кроме того, предлагается способ определения данных по индивидуальной дозе штатного сотрудника во время рентгеновского исследования диагностического или интервенционного типа представляющего интерес объекта с помощью установки для исследований, при этом в упомянутом способе, данные по индивидуальной дозе определяют на основе исходных данных измерений дозы из датчика дозы и информационных данных из установки для исследований, причем информационные данные из установки для исследований относятся к типу исследования.
Кроме того, в соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается программный элемент для определения данных по индивидуальной дозе штатного сотрудника во время рентгеновского исследования диагностического или интервенционного типа представляющего интерес объекта с помощью установки для исследований, который при его исполнении процессором предписывает процессору выполнять вышеупомянутый этап способа.
Кроме того, предлагается машиночитаемый носитель, на котором хранится компьютерная программа для определения данных по индивидуальной дозе штатного сотрудника во время рентгеновского исследования диагностического или интервенционного типа представляющего интерес объекта с помощью установки для исследований, которая при ее исполнении процессором предписывает процессору выполнять вышеупомянутый этап способа.
Как можно видеть, примерный вариант осуществления настоящего изобретения, по существу, обеспечивает отображение в реальном времени информации о дозе или мощности дозы, которая индивидуализируется на основе исходных данных измерений дозы и информационных данных из установки для исследований. При этом отображение может осведомлять пользователя о том, имеет ли фактически полученная доза уровень, который можно ожидать.
Упомянутые и другие аспекты настоящего изобретения очевидны из описанных в дальнейшем вариантов осуществления и поясняются со ссылками на данные варианты.
Примерные варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылками на следующие чертежи.
Фиг. 1 - схематическое представление дисплея для визуализации данных по индивидуальным дозам в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 - дисплей для визуализации данных по индивидуальным дозам в соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3 - возможные выходные данные устройства в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 4 - примерный вариант осуществления устройства индикации для осведомления о дозе в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Изображения на чертежах являются схематическими. На разных чертежах сходные или идентичные элементы снабжены одинаковыми позициями.
Система в соответствии с изобретением может содержать персональный дозиметр реального времени или датчик 401 дозы (см. фиг. 4). Датчик дозы выполнен с возможностью предоставления потребителю возможности прочитывания своей накопленной дозы в любой момент времени (например, в конце дня).
Датчик дозы может содержать беспроводное средство 402 передачи данных и передавать свою информацию в базовую станцию или устройство 403 индикации для осведомления о дозе. Базовая станция 403 может находиться в кабинете для исследования.
Базовая станция связана с установкой 410 для исследований, например рентгеновской системой (иногда называемой системой Xper). Это обеспечивает возможность отображения значений накопленной дозы на дисплее системы Xper. Так как считывания дозы будут выполнять, приблизительно, один раз в секунду, то можно даже получать (приблизительно) индикацию фактической мощности дозы персонала. Единицами измерения являются, например, зиверт/час [Зв/час].
Поскольку данные индикации могут различаться в пределах нескольких порядков величины, то интерпретация таких числовых значений врачами и техниками не очевидна. (Интерпретация может быть неочевидна даже для подготовленных физиков).
Вместо простого отображения мощностей эквивалентных доз числами [Зв/час], более удобная для пользователя индикация может способствовать осведомленности пользователя по типу «насколько он осознает дозу, с которой он действительно работает?».
В соответствии с аспектом изобретения, применяются относительные шкалы, показывающие, как фактическая мощность дозы персонала соотносится с той, которая может быть ожидаемой с точки зрения правильных практических методов, при данной клинической задаче, связана с коллегами, связана с выбранной функциональной подвижностью/выбором программ, предлагаемых системой.
Измеренные мощности эквивалентных доз будут снабжаться опорными значениями, которые ожидаются для данной клинической задачи.
Клиническими задачами могут быть: рентгеноскопия сердца, рентгеноскопия сосудов, рентгеноскопия детей, электрофизиологическое исследование под рентгеноскопическим контролем, кардиологические съемки, съемки сосудов методом DSA, сканирование с поворотом, … (современная система сердечно-сосудистого назначения может выполнять 15 различных клинических задач). Следует отметить, что настоящее изобретение можно также применить к рентгеновским установкам, отличающимся от сердечно-сосудистых.
В случае рентгеноскопии сердца можно использовать другой опорный уровень, чем в случае съемки сердца в кинорежиме. Пользователь, работающий с одинаковым осознанным отношением к дозе (одинаковыми отступами, одинаковым правильным пользованием защитными стеклами, …) будет получать аналогичную индикацию на дисплее осведомления о дозе персонала при обоих методах, даже когда значения в абсолютных величинах могут различаться в 5 или 10 раз.
Другой пример: применение (очень низкодозового) электрофизиологического исследования под рентгеноскопическим контролем должно снизить ожидаемую дозу персонала еще на один порядок величины. Пользователь, который уделяет недостаточно внимания правильным методам практической работы (например, не отступает, или не носит защитных стекол), будет, тем не менее, получать относительно низкую мощность дозы. Но, поскольку ожидаемое время включения рентгеновского излучения может быть очень большим (до 200 мин), то, все-таки, имеет смысл информировать пользователя о том, что его работа излишне нерасчетлива в сравнении с «правильными практическими методами».
Кроме того, избыточные значения можно обозначать дополнительными предупреждениями. Вместо уровней предупреждения об абсолютных дозах можно использовать уровни (пороги) предупреждения, которые соответствуют выполняемой задаче. Уровни предупреждения об абсолютных дозах, например, звуковыми или другими сигналами всегда будут связаны с клиническими задачами с высокими дозами, например, съемками. Поэтому, применение с характерной низкой дозой типа электрофизиологического исследования с рентгеноскопическим контролем не будет связано с предупреждением об абсолютной дозе.
Нормирование соответственно клинической задаче, которая выполняется, может также содержать накопленные знания о правильных методах клинической практики. Данные значения могут быть запрограммированными в системе. В таком случае, ссылка на «правильные методы работы» может быть настроена в рентгеновской установке отдельно для каждой клинической задачи. Такая ссылка может быть полезна для каждой группы пользователей с осознанным отношением к дозе, которая нуждается в заблаговременном предупреждении. Такую ссылку можно также по-разному устанавливать для отдельных пользователей. Доктора (т.е. врачи), в ходе подготовки, могут получать другие нормировочные значения и предупредительные данные индикации в сравнении с опытными специалистами, которые должны работать только в ложных ситуациях.
В некоторых странах/регионах/больницах дозиметр рекомендуется носить около рентгенозащитного фартука, в других местах рекомендуется носить под ним, и, в некоторых случаях, рекомендуется метод двух измерителей.
Данные измерений обычно выражают в виде (мощности) эквивалентной дозы, Hp; эти данные можно также преобразовать в значения (мощности) эквивалентной дозы, E. Нормирование может выполняться, как описано выше, для данных по (мощности) эквивалентной дозы или данным (мощности) эффективной дозы.
Аналогично, термин «клиническая задача» можно изменять соответственно: все съемки в кинорежиме могут быть одной клинической задачей, но можно также проводить различие, соответственно, между исследованиями левого желудочка, исследованиями клапанов и исследованиями коронарных сосудов.
Сравнительные показатели, относящиеся к коллегам
Число сотрудников в кабинете часто ограничено всего несколькими, но, в некоторых случаях, в кабинете для исследований может находиться до почти 10 человек. Вместо применения большого просмотрового окна на дисплее, селективный экран на «3 верхних дозы» будет привлекать внимание к тем, кто может нуждаться в повышенной осведомленности.
Доктора часто находятся очень близко к пациенту и, поэтому, получают намного большую дозу, чем технический персонал, который находится на большем удалении. В этом отношении, измеренные значения для лиц, которые, как ожидается, находятся на достаточном расстоянии и имеют возможность находиться позади свинцовых экранов, могут обнадеживать выдачей таким лицам соответствующей ссылки о получаемых ими дозах.
Кроме того, в расчет может также приниматься способ ношения дозиметра или датчика дозы (сверху или снизу рентгенозащитного фартука).
Более того, полученная доза может зависеть от применения защитного стекла, места человека при включенном рентгеновском излучении («отступить на шаг назад»), но также сильно зависит от способа применения установки для исследований.
inter alia
Параметрами, которые влияют на дозу облучения персонала, являются, , применение клиньев и коллиматоров, параметры настройки гентри по повороту, вращению, SID (расстоянию от источника до изображения), положению стола, выбранных рентгеноскопических задач («низкодозовая рентгеноскопия» или «высокодозовая рентгеноскопия», «съемка с низкой частотой смены кадров» или «съемка с высокой частотой смены кадров»).
Поэтому упомянутые параметры можно использовать также в «нормировочном процессе», но можно также принять решение об исключении (некоторых из) упомянутых параметров, именно, чтобы показать, что они влияют на дозу персонала (неожиданно).
Кроме того, от сочетания исходных данных измерений дозы с информацией о технических настройках системы рентгеновской установки могут зависеть:
a. Получаемая точность мощностей доз; путем учета знаний системы, касающихся качества пучка (кВ, дополнительный медный (Cu) фильтр, …). Измерительное устройство будет калиброваться по расчетному диапазону изменения качества пучка, но очень специфическая системная информация может повысить точность или может даже допускать менее сложные калибровки измерительного устройства.
b. Так как системе рентгеновской установки известно, когда исследование началось и закончилось, то возможно также отображение накопленной дозы персонала для каждого пользователя.
c. Если несколько технических специалистов или несколько докторов могли принимать участие в одном и том же исследовании, то можно определить, который из них организовал выдерживание низкой дозы.
На фиг. 1 показан дисплей 200 устройства индикации для осведомления о дозе. Дисплей 200 содержит область 201 индикации дозы, экран для просмотра объекта, подлежащего исследованию, например дерева коронарных сосудов и секции 208 управления, содержащей кнопки управления.
Область 201 индикации дозы показывает только 3 пользователей с верхней дозой, которыми являются д-р Jo, д-р Ke и медсестра Zw.
Следует отметить наличие иконки 207 в форме глаза для режима рентгеноскопии (показывающей тип/режим исследования) и/или пунктирной линии 206, которая показывает уровень для «правильных практических методов», который должен быть для данной конкретной клинической задачи рентгеноскопии сердца.
Линейки 203, 204, 205 указывают дозу, накопленную к настоящему моменту для данного случая, для д-ра Jo, д-ра Ke и медсестры Zw, соответственно.
Следует отметить, что значения показаны во время рентгеновского исследования, но возможно также отображение «последнего» значения или «максимального» или «среднего» значения (или любого другого рационального представления последнего сбора рентгеновских данных) между разными рентгеновскими облучениями. При этом пользователи могут обращать внимание на изображение в то время, когда они выполняют рентгеновское исследование, и, в то же время, пользователи могут также проверять свою индикацию для осведомления позднее. Для очень высоких (нормированных) мощностей доз вероятное небезопасное поведение может привлекать дополнительное внимание с помощью соответствующего сигнала/индикации (например, выдачей звукового тревожного сигнала) или подсвечивающей, или мигающей, или окрашивающей (красной/белой) индикации для осведомления о дозе.
Примечание: автономные измерители могут содержать звуковой сигнал для крайних случаев. Однако данный сигнал может работать, только если абсолютное значение является большим. Другими словами, данный сигнал может работать только при методах визуализации, которые уже характеризуются очень высоким уровнем эквивалентной дозы. Объединение или нормирование позволит выдавать звуковой или другие сигналы при методах с умеренной мощностью абсолютной дозы, которые выполняются, как предполагается, в течение длительного времени и потому опасны.
Пример: медсестра подходит, при включенном рентгеновском излучении, к пациенту по чрезвычайному поводу и забывает экранироваться, и получает мощность дозы, которая сравнима с мощностью дозы врача в наихудших ситуациях. В этом случае может быть очень полезна специальная индикация.
Особенности дисплея: число элементов линеек 203, 204, 205 (д-р Jo имеет 8 элементов) может соответствовать линейной или логарифмической оси. Пример на фиг. 1 является логарифмической шкалой (данная шкала охватывает около 3 порядков величины). Каждый дополнительный элемент указывает, что доза увеличивается вдвое.
Другими словами, д-р Jo получает дозу вдвое больше обычно ожидаемой при рентгеноскопии (смотри пунктирную линию); тогда как д-р Ke имеет дозу меньше чем 10% от дозы д-ра Jo: данный сотрудник находится в спокойной ситуации, касающейся дозы. То же самое верно для медсестры Zw. Индикация характеризуется одинаковыми уровнями для врачей и медсестер, и медсестра получает только 5% дозы, которую получает д-р Jo. В данном примере, медсестра/технический специалист не имеют специальной шкалы.
Аналогичная ситуация имеет место в случае съемок, показанных на фиг. 2.
Хотя для каждого сотрудника мощность дозы в 10 раз выше, чем во время рентгеноскопии (смотри фиг. 1), каждый получает такое же число «элементов для осведомления»: Каждый сотрудник (д-р Jo, д-р Ke, медсестра Zw) находится в том же месте, как в случае на фиг. 1, все сотрудники имеют идентичное отношение к осознанию дозы, … и, с таким же «показателем», нормированным относительно другого уровня, в данном случае, для съемки в кинорежимах. По иконке 209 можно видеть, что исследование является съемкой в кинорежиме.
На фиг. 3 представлен набор из 18 примеров того, как индикация индивидуальной дозы может выглядеть для конкретного пользователя/штатного сотрудника. Белый цвет показывает относительную дозу, которая является слишком высокой в отношении типа выполняемого исследования (клинической задачи).
Столбец чисел относится к абсолютной дозе в единицах мЗв/час, измеренной датчиком дозы. Второй столбец указывает тип исследования, например, типовую геометрию гентри (первая строка), геометрию с передней левой ориентацией гентри (вторая строка, LAO), геометрию с передней левой ориентацией гентри для плотного пациента (третья строка, LAO и плотный пациент), геометрию с передней правой ориентацией гентри для плотного пациента (четвертая строка, LAO и плотный пациент) и т.п. Первые шесть строк относятся к кардиологическим рентгеноскопическим исследованиям, строки с седьмой по 12-ю относятся к кардиологическим исследованиям в кинорежиме, и строки 13-18 относятся к электрофизиологическим (EP) исследованиям с рентгеноскопическим контролем.
Число «1» обозначает дозу в один мЗв/час. Как можно видеть из фиг. 3, каждая из 18 установок (строки 1-18) может показывать отличающуюся индивидуальную нормированную накопленную дозу.
На фиг. 4 показана система в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. В кабинете для исследования, датчики 401, 406 дозы измеряют рентгеновские дозы, излучаемые установкой 410 для исследований. Измеренный сигнал из датчиков 401, 406 дозы может передаваться радиоинтерфейсами 402, 407, соответственно, и приниматься базовой станцией 403 посредством приемопередатчика 404. Базовая станция 403 способна (может служить) отображать все измеренные мощности дозы для каждого в комнате, в любое время, на дисплее 405. Когда новый человек входит в кабинет, он будет замечен и добавлен в список.
Базовая станция 403 может быть связана с контрольной станцией 409 линией 408.
Измеренные данные из базовой станции 403 могут фильтроваться системой Xper, для повышения точности, при необходимости. Для низкодозовых прикладных задач, относительно низкая чувствительность дозиметра может быть обусловлена статистическими изменениями.
При «продолжительных исследованиях», сигнал можно обрабатывать фильтром скользящего среднего или любым другим временным фильтром, чтобы избавиться от характерных шумов сигнала дозы персонала.
Базовая станция обычно может выполнять измерение только (приблизительно) один раз в секунду. При коротких исследованиях (обычно, 4 секунды) сигнал средней мощности дозы может оцифровываться с недостаточной частотой дискретизации. Поэтому частоту измерения можно повышать в данном случае, например, автоматически. Поскольку современной системе сердечно-сосудистого (или другого) назначения известна точная продолжительность рентгеновского исследования, и дозиметру известна точная величина дополнительной накопленной дозы, то мощность дозы можно вычислять с более высокой точностью.
Настоящее изобретение можно применять во всех кабинетах, в которых используют рентгеновское излучение, и в которых конечные пользователи должны носить дозиметры, и в которых осведомление о дозе имеет смысл.
Следует отметить, что «содержащий» не исключает другие элементы или этапы, и единственное число не исключает множественного, и что единственный процессор или система могут выполнять функции нескольких средств или блоков, упомянутых в формуле изобретения. Кроме того, возможно объединение элементов, описанных в связи с разными вариантами осуществлениями.
Следует отметить, что ни одну позицию в формуле изобретения нельзя трактовать в смысле ограничения объема притязаний формулы изобретения.