stanovení dávky v praxi rtg diagnostiky - alternativní přístupy

STANOVENÍ DÁVKY V PRAXI RTG
DIAGNOSTIKY - ALTERNATIVNÍ PŘÍSTUPY
Dny radiační ochrany 2007
6.11.2007
Zdeněk Kopecký, Pavel Kratochvíl, Kateřina
Bradáčová (Fakultní nemocnice Brno)
www.vf.eu
Radiologiký fyzik v radiodiagnostice
Rozsah činností RF dle §23 vyhl. č. 424/2004 Sb.:
• …
• zajišťuje fyzikální měření související s vyhodnocováním dávek
lékařského ozáření
• zajišťuje klinickou dozimetrii, včetně evidence a hodnocení
dávek ozáření nebo aktivit aplikovaných radiofarmak
• …
www.vf.eu
Radiologický fyzik na RDG pracovišti provádí mj.:
• Stanovení a hodnocení dávek pacientů, u nichž bylo
provedeno lékařské ozáření (§ 63 odst. 1 vyhl. č. 307/2002
Sb.)
• Stanovení -> Výpočet efektivní dávky
• Hodnocení -> Výpočet dávkových veličin – zejména vstupní
povrchové kermy (pro porovnání s DRÚ)
což může provádět podle:
• Národní standard RF (ČSFM) popisuje mj. metody provádění
výpočtů dávek pomocí specializovaných SW pro všechny RTG
modality
nebo jinak:
• Specializované SW umožňují i jiný způsob stanovení dávky
www.vf.eu
Uzavřené SW - PCXMC
• Monte Carlo simulace pro RTG ozáření lidského těla
• Fantom (Cristy 1980) – hermafrodit,přizpůsobení výšce a
hmotnosti transformací (Sz = h/h0, Sxy = sqrt(h0M/hM0);
h0,M0 ->standard Cristy; h, M -> pacient) -> transformace má v
praxi limity (tuk)
• Volby věku (dítě 1, 5, 10, 15 let a dospělý)
• Vstup: dopadová kerma, plošná kerma, kV, mAs, filtrace,
velikost pole, FSD …
• Výhody: uživatelský komfort, rychlost výpočtu
• Nevýhody: Nelze nastavit řadu parametrů a řešit složitější
situace, cena
www.vf.eu
Otevřené SW – MCNPX, BodyBuilder, XComp
MCNPX:
• Monte Carlo simulace
• poměrně pracná příprava simulace
• lze řešit poměrně složité situace (RO, výzkum)
BodyBuilder
• geometrický fantom (Cristy, Eckerman 1987)
• extrapolace mezi věkovými kategoriemi
• lze doplnit tukové torzo, rozlišení pohlaví, model těhotné ženy
www.vf.eu
Otevřené SW –MCNPX, BodyBuilder, XComp
Simulace:
• RTG zdroj – spektrum získáno pomocí SW Xcomp (prof.
Nowotny)
• fantom (BodyBuilder) + další buňky (vykrytí, stěny apod.)
• simulace v MCNPX
• Výhody: vhodné pro nestandardního pacienta, výpočet faktoru
zpětného rozptylu a dopadové kermy, ozáření personálu, návrh
stínících konstrukcí apod.
• Nevýhody: … relativní časová a HW náročnost
www.vf.eu
Stanovení efektivní dávky pro konkrétního pacienta
• Varianta 1: výpočet efektivní dávky z expozičních nastavení a
dopadové kermy(ze ZDS s tabelovaným faktorem zpětného
rozptylu, příp. simulace BSF pomoci Xcomp + MCNPX pro
konkretni ZDS fantom), z expozičních nastavení a KAP nebo
mAs
• Varianta 2: výpočet efektivní dávky z BodyBuilder + Xcomp +
MCNPX
www.vf.eu
Stanovení DRÚ
• V případě skiagrafie – vstupní povrchová kerma (Ke)
• Varianta 1: výpočet dopadové kermy ze vstupních dat v
PCXMC a součin s tabelovaným faktorem zpětného rozptylu
(Ke=Ki*BSF)
• Varianta 2: výpočet dopadové kermy a faktoru zpětného
rozptylu v BodyBuilder+Xcomp+MCNPX
• Varianta 3: vstupní povrchová kerma ze ZDS (pro různé kV při
konst. mAs) a přepočet dle realizovaných mAs (plíce, břicho)
www.vf.eu
Příklad použití varianty 1 a 3 – výpočet Ke pro DRÚ
• 5 zdravotnických zařízení, 7 RTG přístrojů
• Snímek plic PA vestoje tvrdou technikou
• Vzorek 20 standardních pacientů (70+-10kg), dospělí, muži i
ženy
• Faktor zpětného rozptylu z literatury
• Varianta 1: Ke=Ki*BSF
• Varianta 3: přepočet ze ZDS
www.vf.eu
Porovnání výsledků z jednotlivých pracovišť
RTG plic vestoje PA
prům KAP(mGy.cm2)
prům ESK ve vzduchu (mGy)* ze ZDS
prům. dopadová kerma (mGy)**
prům ESK ve vzduchu (mGy)***
prům. BSF****
prům. efektivní dávka (mSv)
RTG přístroj
Pracoviště 1
205 +-81
0,25 +-0,10
0,17 +-0,07
0,25 +-0,10
1,52 +-0,01
0,026 +-0,009
AEC, film-folie
Pracoviště 2
361 +-21
0,40 +-0,09
0,3 +-0,05
0,41 +-0,07
1,34 +-0,08
0,059 +-0,005
AEC, film-folie
* vstupní povrchová kerma určená z protokolů ZDS
** dopadající kerma vypočítaná pomocí programu PCXMC
*** vstupní povrchová kerma určená jako součin faktoru zpětného rozptylu (z lit.) a dopadající kermy**
**** faktor zpětného rozptylu vypočítaný jako podíl vstupní povrchové kermy* a dopadající kermy
www.vf.eu
Pracoviště 3
106 +-26
0,11 +-0,03
0,07 +-0,02
0,10 +-0,02
1,55 +-0,00
0,012 +-0,003
AEC, DR
Pracoviště 4
94 +-36
0,04 +-0,01
0,08 +-0,03
0,11 +-0,04
0,46 +-0,03
0,012 +-0,004
AEC, film-folie
Porovnání výsledků z jednotlivých pracovišť
RTG plic vestoje PA
prům KAP(mGy.cm2)
prům ESK ve vzduchu (mGy)* ze ZDS
prům. dopadová kerma (mGy)**
prům ESK ve vzduchu (mGy)***
prům. BSF****
prům. efektivní dávka (mSv)
RTG přístroj
Pracoviště 5
484 +-119
0,41 +-0,10
0,36 +-0,08
0,52 +-0,11
1,14 +-0,05
0,047 +-0,014
AEC, film-folie
Pracoviště 6
45 +-11
0,06 +-0,01
0,05 +-0,01
0,07 +-0,02
1,26 +-0,03
0,009 +-0,002
AEC, DR
* vstupní povrchová kerma určená z protokolů ZDS
** dopadající kerma vypočítaná pomocí programu PCXMC
*** vstupní povrchová kerma určená jako součin faktoru zpětného rozptylu (z lit.) a dopadající kermy**
**** faktor zpětného rozptylu vypočítaný jako podíl vstupní povrchové kermy* a dopadající kermy
www.vf.eu
Pracoviště 7
78 +-13
0,13 +-0,02
0,06 +-0,01
0,08 +-0,01
2,28 +-0,04
0,010 +-0,001
bez AEC, film-folie
Závěr:
• Výpočet efektivní dávky i vstupní povrchové kermy: PCXMC
nebo BodyBuilder+Xcomp+MCNPX
• Možnost individuálního přizpůsobení (zohlednění tukové vrstvy
pacienta, zohlednění krytí): BodyBuilder+Xcomp+MCNPX
• Možnost kontroly věrohodnosti údajů ze ZDS: PCXMC nebo
BodyBuilder+Xcomp+MCNPX
www.vf.eu
Body Builder
Standardní fantom
www.vf.eu
Fantom s tukovým torzem
Body Builder + Xcomp + MCNPX
Ozáření pacienta s vykrytím
www.vf.eu
Body Builder + Xcomp + MCNPX
Terapeutický RTG
www.vf.eu
Body Builder + Xcomp + MCNPX
Ozáření pacienta na CT
www.vf.eu