Сравнительный анализ дозовых лучевых нагрузок при исследовании челюстно-лицевой области

УДК (616.716.8 + 617.52)-085.849.5

Л. М. Сангаева, Ю. А. Васильев, Е. И. Володина, В. А. Ульянова

Сравнительный анализ дозовых лучевых нагрузок при исследовании челюстно-лицевой области

Ключевые слова: дозиметрия, эффективная доза облучения, рентгенография, мультиспиральная компьютерная томография, челюстно-лицевая область.

Keywords: dosimetry, effective dose, radiography, multislice computed tomography, maxillofacial area (region).

Объективные эффективные дозы облучения пациентов при проведении рентгенологических исследований должны быть получены только лишь на основании измерений произведения дозы на площадь. Целью настоящей работы было определение эффективных доз облучения пациента при исследовании челюстно-лицевой области с помощью дозиметров для измерения произведения дозы на площадь. Эффективные дозы облучения, полученные в результате исследования, были ниже указанных в нормативных документах и рассчитываемых на основе DLP (Dose Length Product).

Введение

В настоящее время обсуждаются пути повышения достоверности данных об облучении пациентов при проведении рентгенодиагностических исследований [3]. В связи с этим проводится дозиметрия, целью которой является определение радиационных характеристик рентгеновских аппаратов и оценка доз облучения, получаемых пациентами при различных видах рентгенологического исследования, а также медицинским персоналом [4].

По данным радиационно-гигиенических паспортов территории Москвы, отмечается снижение индивидуальной эффективной дозы облучения при проведении рентгенологических исследований. Эти данные получены путем оценочного расчета, а не на основе измерений [3].

Цель исследования

Сравнение дозовых лучевых нагрузок, получаемых при применении различных методик исследования челюстно-лицевой области: рентге-

нографии, конусно-лучевой томографии (КЛКТ) и на различных видах мультиспиральных компьютерных томографах (МСКТ). Согласно СанПиН 2.6.1.1192-03 необходимо контролировать дозы облучения пациентов при медицинских рентгенологических исследованиях [6]. В соответствии с СанПиН 2.6.1.2891-11 рентгеновские диагностические аппараты для рентгеноскопии, компьютерной томографии и ангиографии должны быть укомплектованы средствами измерения для контроля доз облучения пациентов, имеющими действующие свидетельства о проверке.

Результаты исследования

Дозиметрический контроль осуществляли при проведении рентгенографии, конусно-лучевой и мультиспиральной компьютерной томографии. Исследование проводили на базе ГОБУ ВПО МГМСУ им. А. И. Евдокимова в кабинетах мультиспиральной компьютерной томографии и конусно-лучевой компьютерной томографии Центра стоматологии и челюстно-лицевой хирургии и в Клинико-диагностическом центре МГМСУ им. А. И. Евдокимова. Дозиметрию проводили с помощью дозиметров рентгеновского излучения клинических ДРК (модификации ДРК-1, ДРК-1М, ДРК-1М Абрис, ДРК-1Э) с определением произведения дозы излучения на площадь при выполнении рентгенологических исследований челюстно-лицевой области и височных костей, компьютерной томографии различными протоколами сканирования и на конусно-лучевом компьютерном томографе. При выполнении дозиметрии при спиральной компьютерной томографии использовали дозиметр модификации ДРК-1М-КТ и составной КТ-Фантом 0ТБ1 (рис. 1, 2) для имитации тела человека (головы) с определением

биотехносфера

| № 4(34)/2014

42

Техническое обеспечение стоматологической помощи

Рис. 1

ET-ФАНТОМ CTDI для имитации тела человека

Рис. 2 Дозиметр модификации ДРК-1М-КТ

компьютерно-томографического индекса дозы (Computed Tomography Dose Index, CTDI).

Дозиметр ДРК при проведении рентгенографии и конусно-лучевой компьютерной томографии. Дозиметрию проводили при плановых рентгенологических обследованиях пациентов. При конусно-лучевой томографии использовали составной фантом CTDI, предназначенный для имитации тела человека (головы). Рентгенографию черепа и височных костей выполняли на рентгенодиагности-ческом аппарате «Медикс-Р» («Амико», Россия), ортопантомографию и телерентгенографию — на ор-топантомографе «Stratto 2000» (Италия), конусно-лучевую томографию — на конусно-лучевом томографе I-CAT (Imaging Sciences, США).

Рис. 3 Пульт измерительный ДРК-1М-Э11

Дозиметр устанавливали на рентгеновском аппарате в соответствии с указаниями Руководства по эксплуатации дозиметров рентгеновского излучения клинических ДРК.

Камеру устанавливали на рентгеновский аппарат с помощью специального монтажного комплекта (в состав его входят скобы, винты и шайбы) необходимого для установки на оптической диафрагме или фильтродержателе рентгеновского излучателя.

Включение дозиметра, проведение измерений и выключение дозиметра производили в соответствии с указаниями данного руководства.

Эффективную дозу облучения пациентов определяли на основании измеренных с помощью дозиметров рентгеновского излучения клинических ДРК-значений произведения дозы на площадь в соответствии с п. 4.3 Методических указаний МУ 2.6.1. 2944-11 «Контроль эффективных доз облучения пациентов при проведении медицинских рентгенологических исследований» [7]. Данные измерений считывались с пульта измерительного ДРК-1М-Э11 ФВКМ418264.011, который может работать со всеми типами камер при наличии индивидуальной калибровки. Внешний вид пульта представлен на рис. 3.

Пример расчета:

Эффективную дозу облучения, мкЗв, определяют по формуле E = Ф . kd,

где Ф — измеренное значение произведения дозы на площадь, сГр . см2; kd — коэффициент перехода от значения ПДП к эффективной дозе у пациента данного возраста с учетом вида проведенного рентгенологического исследования, проекции, размеров поля, фокусного расстояния и анодного напряжения на рентгеновской трубке, мкЗв/(сГр . см2) [7].

Для рентгенографии височных костей

E = 120 . 0,3 = 36 мкЗв = 0,04 мЗв.

Для КЛКТ

E = 67 . 0,9 = 60 мкЗв = 0,06 мЗв.

Конусно-лучевая компьютерная томография

Vol 6:

Kd = 0,90 мкЗв/(сГр .см2);

Ф = 60/0,90 = 67 мкЗв;

Е = 67.0,90 = 60 мкЗв = 0,06 мЗв.

Vol 40:

Kd = 0,90 мкЗв/(сГр.см2);

Ф = 10/0,9 = 11мкЗв;

Е = 11 . 0,90 = 10 мкЗв = 0,01 мЗв.

Ортопантомография

Е = 4,9 . 6,1 = 28,89 мкЗв = 0,03 мЗв.

Телерентгенография

Для прямой проекции

Е = 4,73 . 0,9 = 4,257 мкЗв = 0,004 мЗв.

Для боковой проекции

Е = 2,04 . 0,9 = 1,836 мкЗв = 0,002 мЗв.

Рентгенография черепа

Для прямой проекции

Е = 111 . 0,71 = 78,81 мкЗв = 0,08 мЗв.

Для боковой проекции

Е = 120 . 0,3 = 36 мкЗв = 0,04 мЗв.

Дозиметрия при проведении компьютерной томографии с помощью дозиметра модификации ДРК-1М-КТ. Дозиметрию проводили при исследованиях на мультисрезовых компьютерных томографах Phillips Brilliance-64 (Phillips, США) и Toshiba Aquillion 32-64 TSX-101A, конусно-лучевом томографе I-CAT (Imaging Sciences, США).

Подготовка дозиметра к использованию, позиционирование камеры в фантоме, включение, проведение измерений и выключение дозиметра производили в соответствии с указаниями Руководства по эксплуатации дозиметров рентгеновского излучения клинических ДРК.

Оценка эффективной дозы при проведении КТ-исследования основана на измерениях поглощенной дозы в физических фантомах, имитирующих тело пациента, в соответствии с разделом VI «Определение эффективной дозы облучения пациентов при проведении исследований на рентгеновском компьютерном томографе» МУ 2.6.1.2944-11. При исследовании использовали составной фантом CTDI, предназначенный для имитации тела человека (головы) с измерением компьютерно-томографического индекса дозы (Computed Tomography Dose Index, CTDI). Составной фантом CTDI, изготовлен-

ный из полиметилметакрилата, позиционировали горизонтально на специальный «подголовник» для сканирования головы и шеи. Измерение производили в четырех точках на глубине 1 см и в центре фантома, в котором размещали КТ-камеру.

Дозиметрию на мультисрезовых томографах проводили в режимах Sinus Volume, Ear, Dental.

Сравнительные характеристика протоколов компьютерной томографии в режиме Sinus Volume представлены в табл. 1.

Пример расчета

Мультиспиральная компьютерная томография в режиме Sinus Volume, выполненная на аппарате Phillips Brilliance-64

Dc = 32,8 мГр . см;

Dd = 30,8 мГр . см;

Du = 30,6 мГр . см;

Dr = 31,7 мГр . см;

Dl = 31,2 мГр . см;

CTDfc = Dc/l = 32,8/10 = 3,28 мГр;

CTDId = Dd/l = 30,8/10 = 3,08 мГр;

CTDIu = Du/l = 30,6/10 = 3,06 мГр;

CTDIr = Dr/l = 31,7/10 = 3,17 мГр;

CTDIl = Dl/l = 31,2/10 = 3,12 мГр;

CTDIp = (CTDId+ CTDIu+ CTDIr+ CTDIl)/4 = 3,1 мГр;

CTDIw = 1/3 CTDIc + 2/3 CTDIp = 1/3 . 3,28 + 2/3 . 3,1 = = 3,16 мГр;

CTDIvol = CTDIw/pitch = 3,16/0,641 = 4,93 мГр;

DLP = CTDI vol . L = 4.93 . 10 = 49,3 мГр . см;

E = DLP . Edlp = 49,3 . 0,0023 = 0,11 мЗв.

Полученные значения эффективных доз (Е), рассчитанные на основе DLP, регистрируемых различными мультиспиральными томографами при использовании протоколов сканирования Sinus Volume, Ear, Dental, представлены в табл. 2.

Значительная разница эффективных доз облучения при МСКТ челюстно-лицевой области была связана с тем, что использовались протоколы сканирования с различными толщиной среза и силой тока (см. табл. 1).

Дозовые лучевые нагрузки при рентгенографии и КЛКТ были значительно ниже, чем при исследовании ЧЛО при МСКТ (рис. 4), что делает данные методики исследования более предпочтительными при контроле после оперативного лечения и для исследования детей.

Эффективные дозы облучения при проведении дозиметрии были ниже, чем дозы, указанные в таблицах для рентгенографии, при МСКТ, рассчитанные на основе DLP.

Таблица 1 |

Параметр Brilliance-64 Aquillion 32-64

Напряжение, кВ 140 140

Сила тока, мА 122 200

Толщина среза, мм 0,9 0,5

Длина сканирования, см 10 10

Pitch 0,641 0,641

Dc, мГр . см 30,6 46,6

CTDIc 3,06 4,66

CTDIp 3,28 4,68

CTDIw 3,08 4,73

CTDIvol 4,81 7,3

DLP, мГр . см 48,1 73

E, мЗв 0,11 0,17

Таблица 2 1

Режим Brilliance-64 Aquillion 32-64

Sinus Volume DLP = 206,9 мГр; E = 0,47 мЗв DLP = 343 мГр; E = 0,8 мЗв

Ear DLP = 198,6 мГр; E = 0,45 мЗв DLP = 294 мГр; E = 0,7 мЗв

Dental DLP = 142,3 мГр; E = 0,32 мЗв DLP = 343 мГр; E = 0,8 мЗв

биотехносфера

I № 4(34)/2014

Техническое обеспечение стоматологической помощи

мЗв

0,8-

0,8

0,8

0,6-

0,4-

0,47

0,45

0,2-

0,01

0,06

П

0,03

0 08

0 004

0 04

0,002

EfiET EfiET MCET1 MCET1 MCET1 MCET 2 MCET 2 MCET 2

4

i a § ^

a

a

S о

Л S о s

N Ч о 3 gSSÍ

а

5 a й,« ^^ ~ &

Ч  й

3 о

^ Л

«о ^

о»

tí ^

Ооз е 42 *

fc щ щ

й « s

« 5 ^ к

'Ü

tí

Рис. 4 Сравнительная характеристика эффективных доз облучения при исследовании челюстно-лицевой области

Выводы

Эффективная доза облучения не может быть непосредственно измерена и требует проведения сложных расчетов. Метод рентгенологического исследования следует выбирать с учетом минимизации лучевой нагрузки на пациента и на основе принципа ALARA (as low as reasonably achievable) — максимально низкая для достижения результата.

Рентгенологические кабинеты должны быть оснащены дозиметрами для измерения произведения дозы на площадь.

Литература

1. Мартынюк Ю. Н., Нурлыбаев К. Н. Оценка дозовой нагрузки при рентгенодиагностических процедурах// Анри. 1998. № 3 (14). С. № 33-37.

Временная инструкция по применению измерителей произведения дозы на площадь типа ДРК-1 // Анри. 2003. № 1. С. 46-52.

Охрименко С. Е., Воронин К. В., Иванов С. И. Эффективные дозы пациентов, полученные на основе измерений ДРК-1 в ЛПУ г. Москвы // Анри. 2003. № 1. С. 38-39. Нурлыбаев К. Н,, Мартынюк Ю. Н. Особенности дозиметрии в рентгенодиагностике // Анри. 2011. № 1 (64). С. 7-14. Федеральный закон № 3 от 09.01.96 г. «О радиационной безопасности населения». Собр. законодательства РФ. 15.01.96. № 3. Ст. 141.

Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности ОСПОРБ 99/2010. Санитарные правила. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотреб-надзора, 2010. 83 с.

Методические указания МУ 2.6.1. 2944-11. Контроль эффективных доз облучения пациентов при проведении медицинских рентгенологических исследований. М.: Минздрав России, 2012.

1

0

4