6. Определение эффективной дозы облучения пациентов при проведении исследований на рентгеновском компьютерном томографе

6.1. Распределение поглощенной дозы рентгеновского излучения в теле пациента при проведении медицинского исследования методом компьютерной томографии существенно отличается от такового при использовании традиционных методов рентгенографии или рентгеноскопии. В случае компьютерной томографии (КТ) распределение поглощенной дозы в исследуемом объеме более однородно за счет ротационной геометрии облучения. Перепад дозы от края к центру облучаемого объема (для средних размеров тела человека) составляет 2 - 3 раза, в то время как для традиционных методов рентгенографии или рентгеноскопии перепад дозы в передне-задней геометрии облучения пациента в 5 - 10 раз больше.

6.2. Основными дозиметрическими параметрами при проведении КТ являются:

- компьютерно-томографический индекс дозы (Computed Tomography Dose Index, далее - CTDI) - интеграл профиля дозы за один оборот рентгеновской трубки, нормализованный к ширине рентгеновского луча. Служит мерой поглощенной дозы излучения за один оборот рентгеновской трубки. Является единственным непосредственно измеряемым дозиметрическим параметром при КТ. Единица измерения - мГр. Величина CTDI определяется техническими параметрами протокола КТ-исследования (сила тока и напряжение рентгеновской трубки, время ротации, коллимация среза), конструктивными особенностями сканера (геометрическая эффективность детектора, фильтрация рентгеновского излучения) и не зависит от характеристик пациента;

- произведение дозы на длину (Dose Length Product, далее - DLP) - является мерой поглощенной дозы излучения за все КТ-исследование с учетом длины сканируемой области и количества сканирований. Является производным расчетным параметром от CTDI. Единица измерения - мГр x см;

- эффективная доза является производным расчетным параметром от значения DLP.

6.3. Метод оценки эффективной дозы при проведении КТ-исследования основан на измерениях поглощенной дозы в физических фантомах, имитирующих тело пациента. Измерения проводятся в гомогенных цилиндрических фантомах, изготовленных из полиметилметакрилата, в соответствии со специальной методикой. Тело пациента разбивается на две анатомические части (голова + шея и туловище), которые моделируются цилиндрами с диаметрами 16 см и 32 см, соответственно. Допускается моделирование туловища педиатрического пациента цилиндром диаметром 16 см. Измерения производятся в четырех точках на глубине 1 см и в центре фантома. По результатам измерений определяется взвешенное значение в сканируемом слое, являющееся оценкой средней поглощенной дозы в этом слое за один оборот рентгеновской трубки:

где - результат измерения в центре фантома (мГр);

- среднее значение результатов измерений в четырех точках на глубине 1 см в фантоме (мГр).

Значение зависит от физико-технических характеристик аппаратуры (напряжения на трубке, фильтрации, толщины скана и др.) и пропорционально значению количества электричества (мАс) за один скан.

6.4. При технологии последовательного сканирования для характеристики исследования определяют значение произведения дозы на длину сканирования при исследовании соответствующей анатомической секции (индекс "i") DLP_i (мГр x см):

где:

- нормированное на единицу мА x с значение взвешенного компьютерно-томографического индекса дозы (мГр/мА x с);

d - толщина скана, см;

N - число сканов;

I - значение мА x с на один скан.

6.5. При спиральной и многосрезовой технологиях сканирования часто увеличивают скорость движения стола пациента, что приводит к пропорциональному снижению дозы его облучения. Для характеристики скорости движения стола пациента используют такой технический параметр, как питч. Питч - это отношение сдвига стола за полную (360°) ротацию рентгеновской трубки к общей коллимации пучка рентгеновского излучения. Питч (далее - p, отн. ед.) рассчитывают по формуле:

где:

- сдвиг стола за полную ротацию, см;

N - число каналов сбора информации (количество сканируемых за одну ротацию срезов);

T - толщина среза, определяемая физической коллимацией, см.

Дозиметрическим параметром, учитывающим влияние питча на дозу облучения, является объемный взвешенный индекс - CTDI_vol, который рассчитывают по формуле:

где:

CTDI_w - взвешенное значение компьютерно-томографического индекса дозы;

p - значение питча.

6.6. Для характеристики поглощенной дозы излучения за i-ое сканирование значение DLP_i рассчитывают по формуле:

DLP_i = CTDI_vol x L_i, мГр x см, (6.5)

где L_i - длина i-й области сканирования.

Значение DLP_tot, характеризующее поглощенную дозу излучения за все КТ-исследование, рассчитывают по формуле:

где:

DLP_tot - произведение дозы на длину за все КТ-исследование, мГр x см;

i - количество сканирований.

Символ означает, что суммируется вклад в дозу облучения всех i-х сканирований в рамках данного КТ-исследования (например, при сканировании нескольких анатомических областей или при исследовании до и после внутривенного введения контрастного вещества). Значения DLP_tot и DLP_i отображаются на консоли компьютерных томографов, произведенных после 2002 г. Если полное КТ-исследование состоит из одного сканирования, то DLP_tot = DLP_i.

6.7. Эффективная доза является производным расчетным параметром от значения . Для расчета эффективной дозы используется формула:

где: - произведение дозы на длину за i-тое сканирование, мГр · см;

- дозовый коэффициент для i-той анатомической области (таблица 6.1), мЗв/(мГр · см).