دانلود مقاله ارزیابی کمی محافظ بافت های انتخابی داخل دستگاه در توموگرافی کامپیوتری طی ارزیابی دوز جذب شده
چکیده
هدف این مطالعه بررسی کارایی محافظت انتخابی درون دستگاه در افراد بالغ با ارزیابی کمی کاهش دوز و کیفیت تصویر به دست آمده است. برای ارزیابی دوز جذب شده و کیفیت تصویر از لوازم جانبی موجود در بازار برای محافظت از لنز چشم، تیروئید و پستان و یک نماد انسانی در درون دستگاه استفاده می شود. دوز اندام و انرژی کل با استفاده از روش مونت کارلو با در نظر گرفتن ولتاژ لوله، جریان لوله و نوع اسکنر ارزیابی شد. کیفیت تصویر به عنوان نویز در بافت نرم کمی شد. استفاده از محافظ عدسی، دوز مورد نظر را در لنز 27٪ و در مغز 1٪ کاهش می دهد. محافظ تیروئید دوز تیروئید را 26٪ کاهش می دهد. محافظ پستان دوز پستان ها را تا 30٪ و ریه ها را 15 % کاهش می دهد. انرژي كل (بدون محافظ/محافظت نشده) 88/86 mJ براي توموگرافي کامپیوتری (CT) مغز، 64/60 mJ براي CT ستون فقرات گردني و 289/260 mJ براي CT اسكن قفسه سينه بود. در صورت استفاده از محافظ بیسموت، می توان افزایش نویز تصویر را در محدوده هایی مشاهده کرد. کاهش دوز مشاهده شده در اندام و انرژی کل را می توان با کاهش جریان لوله به طور موثرتری به دست آورد. بنابراین استفاده از محافظ انتخابی درون دستگاه ناامیدکننده است.
مقدمه:
با تکامل توموگرافی کامپیوتری (CT) به سمت یک تکنیک همه جانبه و سریع برای تصویربرداری سه بعدی (3D)، انواع کاربردهای بالینی و در نتیجه تعداد معاینات CT بالینی سالانه رشد سریعی داشته است. در همان زمان، آگاهی و نگرانی در مورد قرار گرفتن بیماران در معرض اشعه افزایش یافته است. اقدامات و فن آوری های مختلفی برای محافظت در برابر اشعه توصیه شده است، که شامل محافظت از اندام ها چه در خارج یا [1 ، 2] داخل محدوده اسکن [3] می شود.
گزارش شده است که دوز جذب شده به اندام ها و بافت های سطحی از طریق ورقی تشکیل شده از ترکیبی از لاتکس و بیسموت بر روی پوست نزدیک به اندام های سطحی و بافت های محدوده اسکن، کاهش می یابد مانند حفاظت از نواحی نزدیک به لنز چشم در حین سی تی اسکن مغزی [4-9] ، تیروئید در حین سی تی اسکن ستون فقرات گردنی [5] و سی تی اسکن قفسه سینه [7 ، 8] و پستان ها هنگام سی تی اسکن قفسه سینه [3, 5, 7]. دوز سنجی عموماً با دوزسنجی ترمولومینسانس (TLD) انجام شد اما همچنین فیلم [4]، حالت جامد [10] و دزیمتری مونت کارلو [9] نیز اعمال شدند. در بزرگسالان، کاهش دوز در لنز چشم حدود 40-50٪ [4-7] ، در تیروئید 57-67٪ [5 ، 7 ، 8] و پستان ها 51-52٪ گزارش شده است [5 ، 7] برای CT قفسه سینه کودکان، کاهش 29 درصدی در دوز پستان و برای CT مغز کودکان، 30-40% کاهش در دوز لنز چشم گزارش شده است [3 ، 9].
بحث
کاهش دوز با محافظ انتخابی باید در چارچوب ضرری که می تواند توسط اشعه ایجاد شود، بررسی شود، یعنی اثرات قطعی (آب مروارید برای لنز چشم) و اثرات تصادفی (القای تومور در بیشتر بافت ها از جمله مغز، تیروئید، پستان ها و ریه) ارزیابی اثر محافظ انتخابی باید بر اساس ارزیابی کمی دوز جذب شده و کیفیت تصویر باشد.
اثرات قطعی فقط در صورت عبور از یک دوز آستانه خاص رخ می دهند. مدل غیر آستانه خطی پذیرفته شده به طور کلی برای اثرات تصادفی نشان می دهد که حتی در دوزهای پایین، احتمال خاصی از ایجاد تومور رخ می دهد. این احتمال با دوز جذب شده افزایش می یابد. احتمال وقوع اثرات تصادفی باید با حفظ قرارگیری در معرض تابش به اندازه منطقی محدود شود.
دوز آستانه برای آب مروارید ناشی از اشعه 5 Sv (معادل دوز کل دریافت شده در یک قرارگیری تنها [16]) در سی تی اسکن مغزی منظم، حتی پس از آزمایش های مکرر (چند فاز) یا در آزمایشات متوالی فشرده با فرض دوز معمول معادل لنز چشم در حین اسکن مغزی 30-60 Sv است. در نتیجه، کاهش 27 درصدی دوز لنز چشم به دست آمده توسط حفاظ انتخابی ممکن است اهمیت کمتری برای اجتناب از آب مروارید ناشی از اشعه می شود. کاهش ناچیز کل انرژی منتقل شده توسط حفاظ چشم، 1.7٪ است که می تواند با حداقل به ورت تئوریک، با کاهش 1.7٪ جریان لوله با کارایی بیشتری حاصل شود. مواد موجود در تصویری، هزینه‌ها و ضایعات مازاد ناشی از محافظ های یکبار مصرف چشم بحث های دیگری در مورد استفاده از محافظ های چشم است. این روش خوبی در CT اسکن مغزی برای دستیابی به کاهش قابل توجه دوز لنز چشم با کج شدن ورودی است، بنابراین لنز چشم را از پرتوی X دور نگه می دارند. با اتخاذ روش های دستیابی چندگانه مارپیچی فعلی برای CT اسکن مغز، اریب شدن برای کاهش دوز لنزها موثر نیست که به دلیل تاثیر بالاتر از حد بودن z است (17).
Abstract
This study aimed at assessment of efficacy of selective in-plane shielding in adults by quantitative evaluation of the achieved dose reduction and image quality. Commercially available accessories for in-plane shielding of the eye lens, thyroid and breast, and an anthropomorphic phantom were used for the evaluation of absorbed dose and image quality. Organ dose and total energy imparted were assessed by means of a Monte Carlo technique taking into account tube voltage, tube current, and scanner type. Image quality was quantified as noise in soft tissue. Application of the lens shield reduced dose to the lens by 27% and to the brain by 1%. The thyroid shield reduced thyroid dose by 26%; the breast shield reduced dose to the breasts by 30% and to the lungs by 15%. Total energy imparted (unshielded/shielded) was 88/86 mJ for computed tomography (CT) brain, 64/60 mJ for CT cervical spine, and 289/260 mJ for CT chest scanning. An increase in image noise could be observed in the ranges were bismuth shielding was applied. The observed reduction of organ dose and total energy imparted could be achieved more efficiently by a reduction of tube current. The application of in-plane selective shielding is therefore discouraged.
Introduction
With the evolution of computed tomography (CT) toward a versatile and fast technique for three-dimensional (3D) imaging, the variety of clinical applications and consequently the number of annually performed clinical CT examinations has seen rapid growth. At the same time, consciousness and concern about radiation exposure of patients has increased. Various measures and technologies for radiation protection have been recommended, including shielding of organs either outside [1, 2] or inside the scan range [3].
Absorbed dose to superficial organs and tissues was reported to be reduced by applying a sheet consisting of a compound of latex and bismuth on the skin close to superficial organs and tissues within the scan range, i.e., close to the eye lens during CT brain scans [4–9], the thyroid during CT cervical spine [5] and CT chest scans [7, 8], and breasts during CT chest scans [3, 5, 7]. Dosimetry was generally performed with thermoluminescence dosimeters (TLD) but also film [4], solid-state [10], and Monte Carlo dosimetry [9] were applied. In adults, a dose reduction to the eye lens was reported to be about 40– 50% [4–7], to the thyroid 57–67% [5, 7, 8], and to the breasts 51–52% [5, 7]. For pediatric chest CT, a 29% reduction in the breast dose and for pediatric brain CT, a 30–40% reduction in eye-lens dose was reported [3, 9].
Discussion
Dose reduction by selective shielding should be reviewed in the context of the detriment that can be induced by radiation, i.e., deterministic effects (cataract applicable to the eye lens) and stochastic effects (tumor induction applicable to most tissues including brain, thyroid, breasts, and lung). Assessment of the efficacy of selective shielding must be based on a quantitative evaluation of absorbed dose and image quality.
Deterministic effects only occur when a certain threshold dose is exceeded. The generally accepted linear nonthreshold model for stochastic effects implies that even at low doses, a certain probability of tumor induction occurs; the probability increases proportionally with absorbed dose. The probability of occurrence of stochastic effects should be limited by keeping radiation exposure as low as reasonably achievable.
The threshold dose for radiation-induced cataract of 5 Sv (total dose equivalent received in a single exposure [16]) is not even approached in regular CT brain scans, even after repeated (multiphase) examinations or in intensive followup schemes assuming a typical dose equivalent to the eye lens during brain scanning of 30–60 Sv. Therefore, the 27% reduction of eye-lens dose achieved by selective shielding may be of minor importance for avoidance of radiationinduced cataract. The insignificant reduction of total energy imparted by the eye shield, knowingly 1.7%, can be achieved more efficiently, at least theoretically, by a 1.7% reduction of tube current. Image artefacts, costs, and the extra waste caused by the disposable eye shields are additional arguments against the application of the eye shields. It is considered good practice in sequential CT brain scanning to achieve substantial reduction of eye-lens dose by gantry tilting, thus keeping the eye lens just out of the X-ray beam. With current helical multislice acquisition techniques for CT brain scanning, tilting is not effective for dose reduction of the lens due to the effect of z-overranging [17].
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
چکیده
مقدمه
مواد و روش
حفاظ ها و مدل انسانی
سی تی اسکن چندگانه، دستیابی و بازسازی
دوزسنجی
کیفیت تصویر
نتایج
دوزسنجی
کیفیت تصویر
بحث
منابع
Abstract
Introduction
Materials and methods
Shields and anthropomorphic phantom
Multislice CT scans, acquisition and reconstruction
Dosimetry
Image quality
Results
Dosimetry
Image quality
Discussion
References
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه