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
