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),深入研究評價各種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)場測量來評價X射線診斷所致集體劑量的研究方法代價太高,難以得到普及應(yīng)用。為此,本項研究在充分的現(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,為方便開展評價醫(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主要類型(普通和數(shù)字化X射線攝影、X射線計算機(jī)斷(體)層攝影)作為重點(diǎn)對象,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能與管電壓和毫安秒的關(guān)系,

3、進(jìn)一步考慮其對總過濾和高壓發(fā)生器類型修正;利用蒙特卡羅方法計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器能量相應(yīng)對相關(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)直寬度等因素對輻射劑量的影響,通過相關(guān)修正建立可計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,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掃描所對應(yīng)的劑量轉(zhuǎn)換系數(shù)計算有效劑量的方法,編寫了基于該方法的有效劑量估算軟件。本研究對各種估算模式的計算結(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)部布放玻璃劑量計來測量或基于測量值計算入射體表劑量和器官吸收劑量,在計算有效劑量時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,入射體表劑量的計算值與實(shí)驗(yàn)測量值的相對偏差為.12.1

6、％～4.5％;有效劑量的計算值與體模實(shí)驗(yàn)?zāi)M測量值相對偏差介于.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算值與測量值之間的相對偏差介于-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:蒙特卡羅方法計算掃描野范圍內(nèi)的器官劑量與體模實(shí)驗(yàn)測量值的偏差在1

7、7.7％～32.2％之間,有效劑量的相對偏差為-9.8％～5.5％;用DLP模式計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價的精度要求?；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)查和評價其所致集體劑