STANOVENÍ DÁVKY V PRAXI RTG DIAGNOSTIKY - ALTERNATIVNÍ PŘÍSTUPY

Transkript

1 STANOVENÍ DÁVKY V PRAXI RTG DIAGNOSTIKY - ALTERNATIVNÍ PŘÍSTUPY Dny radiační ochrany Zdeněk Kopecký, Pavel Kratochvíl, Kateřina Bradáčová (Fakultní nemocnice Brno)

2 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

3 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

4 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

5 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

6 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

7 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

8 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)

9 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

10 Porovnání výsledků z jednotlivých pracovišť RTG plic vestoje PA Pracoviště 1 Pracoviště 2 Pracoviště 3 Pracoviště 4 prům KAP(mGy.cm2) prům ESK ve vzduchu (mgy)* ze ZDS 0,25 +-0,10 0,40 +-0,09 0,11 +-0,03 0,04 +-0,01 prům. dopadová kerma (mgy)** 0,17 +-0,07 0,3 +-0,05 0,07 +-0,02 0,08 +-0,03 prům ESK ve vzduchu (mgy)*** 0,25 +-0,10 0,41 +-0,07 0,10 +-0,02 0,11 +-0,04 prům. BSF**** 1,52 +-0,01 1,34 +-0,08 1,55 +-0,00 0,46 +-0,03 prům. efektivní dávka (msv) 0, ,009 0, ,005 0, ,003 0, ,004 RTG přístroj AEC, film-folie AEC, film-folie AEC, DR 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

11 Porovnání výsledků z jednotlivých pracovišť RTG plic vestoje PA Pracoviště 5 Pracoviště 6 Pracoviště 7 prům KAP(mGy.cm2) prům ESK ve vzduchu (mgy)* ze ZDS 0,41 +-0,10 0,06 +-0,01 0,13 +-0,02 prům. dopadová kerma (mgy)** 0,36 +-0,08 0,05 +-0,01 0,06 +-0,01 prům ESK ve vzduchu (mgy)*** 0,52 +-0,11 0,07 +-0,02 0,08 +-0,01 prům. BSF**** 1,14 +-0,05 1,26 +-0,03 2,28 +-0,04 prům. efektivní dávka (msv) 0, ,014 0, ,002 0, ,001 RTG přístroj AEC, film-folie AEC, DR bez 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

12 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

13 Body Builder Standardní fantom Fantom s tukovým torzem

14 Body Builder + Xcomp + MCNPX Ozáření pacienta s vykrytím

15 Body Builder + Xcomp + MCNPX Terapeutický RTG

16 Body Builder + Xcomp + MCNPX Ozáření pacienta na CT