飞利浦iCT 256轴扫剂量特性和剂量安全管理建议
飞利浦iCT 256轴扫剂量特性和剂量安全管理建议
刘小丽;郑海亮;李兴东;冯树理;王仁贵;段永利
【摘 要】验证 iCT 256执行头部轴扫时辐射剂量机显值准确性,并探讨在该条件下辐射剂量安全管理方案。方法利用瑞典 RTI 公司的 Solidose 400型辐射剂量计和中国计量科学研究院研制的T6M164型剂量体模(符合 IEC 61223-2-6),按头部轴扫条件重复三次测定剂量体模上5个钟点位的剂量值。结果①中心点 CTDI100测量相对偏差在2%以内,而四周点位 CTDI100测量相对偏差在20%以内;②CTDIvol实测值比机显值高5%~16%;③单次头部轴扫有效剂量在0.86~3.63 mGy 之间。结论中心点 CTDI100的测量重复性好,外围四点位测量重复性差,且存在实测值略高于机显值的情况。应加强对患者累计辐射剂量的监管。%Objective To verify the reported CTDIvol value and explore dose safety managementprotocol of Philips Brilliance iCT 256 under axial scan mode with head protocol Methods A pencil dosimeter,Solidose 400 from Sweden RTI Electronics,is utilized to detect radiation dose index of phantom T6M1 64 (incompliance with IEC standard 61 223-2-6,provided by National Institute of Metrology of China)when scannedby iCT 256 unde
r head axial protocol Results (1)Relative deviation of CTDI1 00 in the center point is about 2%and those in the peripheral 4 points are about 20%  (2)Tested CTDIvol value is 5% ~1 6% greater thanreported value (3) Effective absorbing dose during one head axial scanning is about 0 86 mGy to 3 63mGy Conclusions Accuracy of CTDI1 00 measurement in the center point is better than the peripheral fourpoints Tested CTDIvol value might be greater than reported CTDIvol in certain conditions and supervision onaccumulated radiation dose of patient should be recommended.
【期刊名称】《北京生物医学工程》
【年(卷),期】2014(000)003
【总页数】8页(P285-291,299)
【关键词】轴扫;辐射剂量;吸收剂量;剂量长度乘积;多排CT;患者剂量卡
【作 者】刘小丽;郑海亮;李兴东;冯树理;王仁贵;段永利
【作者单位】首都医科大学附属北京世纪坛医院 北京 100038;首都医科大学附属北京世纪坛医院 北京 100038;中国计量科学研究院 北京 100029;首都医科大学附属北京世纪坛医院 北京 100038;首都医科大学附属北京世纪坛医院 北京 100038;首都医科大学附属北京世纪坛医院 北京 100038
【正文语种】中 文
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【中图分类】R318.04
我国医学CT更新换代速度令人始料不及,2001~2010年的10年时间里完成了从单排向多排的过渡[1-3];近4年来,64排以上多排CT在临床应用也见报道[4-7]。医学CT升级换代,不仅仅表现在排数上增加,更表现在CT成像系统的空间分辨率、时间分辨率、单次扫描覆盖范围等性能上的大幅提升[8]。但辐射剂量是否随着性能提升而增大的问题成为新的关注点[9-11]。
医学CT辐射剂量水平、剂量空间分布特性、影响剂量大小的关系模式以及图像质量与剂量相互制衡的优化模式等信息十分重要,这些信息是制定优化CT扫描策略、了解CT运行状
态的基础,也为医院质控的强化和实践关于CT的尽可能低剂量原则ALARA提供技术支持。
CT扫描方式分为轴扫和螺旋两种方式。轴扫方式在CT诞生之时就已经出现,它在理论研究和临床应用上具有重要意义。理论上,轴扫的剂量累积模式常用于研究CT剂量分布特征和估计螺旋CT辐射剂量[12-13];临床上,轴扫方式是控制受测者照射剂量的有效方法之一[10, 14],可应用于灌注成像[15]、前瞻性冠状动脉成像[16-17]等。但是由于螺旋扫描方式获取图像的速度越来越快,再加上CT灌注成像功能应用在国内没能得以充分开展,绝大部分CT诊断图像都采用螺旋方式完成,多排CT轴扫剂量方面的问题并没有引起重视。
加权CT辐射剂量指数(weighted CT dose index,CTDIw)和容积CT剂量指数(volume CT dose index,CTDIvol)是评价辐射剂量的两个重要参数,其中CTDIw反应了扫描断面内平均吸收剂量,而CTDIvol反应了CT扫描容积内的三维空间上的平均吸收剂量,但这两个参数均不能反应感兴趣区域的选择对受测者吸收剂量的影响。为弥补这一不足,美国食品药品监督管理局(U.S.Food and Drugs Administration, FDA)等机构建议使用剂量长度积(dose length product,DLP),即CTDIvol乘以扫描长度L[18],它反应了某项完整的CT检查中患
者受到的全部照射的一种表示,其目的是与所规定的参考剂量值相比较来评价该项检查是否是最优化,DLP的值与所扫描的物体没有关联。如果扫描长度和其他扫描参数一样的话,不管儿童还是成人其所得的DLP值是相同的。为表达X射线辐射在生物体内的累积效应,即有效剂量E,欧共体(European Union,EU)推荐了一种由DLP计算有效剂量的简单方法,即由DLP乘以一个换算系数EDLP,该换算系数随人体部位不同而异[19],这种方法被国际辐射防护委员会(International Commission on Radiological Protection,ICRP)所引用。此外,据Huda通过对5种CT计算有效剂量和吸收剂量之间的比值发现,头部比值不随管电压增加而变化[20],因此选择头部体模进行此项研究的科学性得以保证。
鄂怎么读欧盟指令EUR 16262、ICRP 60号建议书以及我国标准——《医用诊断螺旋计算机断层摄影装置(CT)X射线辐射源检定规程》(JJG 1026—2007)中均对CTDIw给出了限值;EUR 16262还给出了不同部位的DLP限值,而我国尚没将此作为参考限制的考虑因素[21]。
完善我国有关电离辐射的标准急需涵盖不同机型、地域、医院级别、服役年限等因素的设备使用信息和性能测试的数据库。由于很少某家医院能拥有足够多的测试机型,因此对于某种特定机型的相关研究报道对于建立和完善设备性能信息库完善此类信息显得至关重要。
本研究拟通过在Brilliance iCT 256上执行标准头部轴扫方案,用瑞典RTI公司的Solidose 400型辐射剂量仪实测其剂量水平,并讨论CTDIvol测量值与机显值的一致性;通过计算头部扫描时DLP值和有效剂量E,进一步强化北京世纪坛医院CT质控管理,丰富医用CT辐射剂量数据库,为制定降低CT辐射剂量优化CT扫描序列相关标准提供理论依据。
1.1 试验材料
农民收入调查报告本试验所用CT机为Philip美国公司的Brilliance iCT 256;辐射剂量计为瑞典RTI Electronics公司Solidose 400型CT辐射剂量计,电离室长度为100 mm,测量范围为10nGy~200Gy,误差在±5%,该剂量计已经中国计量科学研究院刻度。体模为中国计量科学研究院提供的T6M164型剂量体模,φ160 mm,L150 mm。
1.2 试验方法
初二下册数学期末试卷确定位置:测试时将剂量体模放置于CT诊断床的头架上(图1),将模体中左右两个有机玻璃棒拔出一定距离,然后在有机玻璃棒上放上一把水平尺。打开定位激光灯,通过“上”、“下”移床按钮调节,使激光灯的水平光束落在模体的侧面中心位置。通过观察进退床操作时水平尺上的水泡位置确定该
水平光束是否落在同一水平位置。如垂向射出的光束与模体上侧面中心线位置有一定的夹角,则可轻轻敲打模体予以消除。通过上述调节以后,确保体模中心处于机架检查孔的中心,并通过互相垂直视角的两个定位片予以确认。
扫描参数设定:手动出床扫描,执行头部扫描方案,照视野FOV为250 mm,层厚5 mm(为轴扫时的默认扫描层厚,也是Philip iCT 256轴扫的最大层厚)。点击操作界面的“重复上一次扫描”对每个点位重复3次测量。
扫描条件选择标准是基于iCT的机器显示CTDIvol高于或者略低于60 mGy时的各个管电压和毫安秒的组合值。其中包括Philip iCT256在头部扫描方案时极大值,最大管电压为140 kV,这时最大毫安秒为350 mAs(灯电流为749 mA);iCT256扫描默认条件为120 kV,200 mAs(灯电流为428 mA)。当管电压为120 kV时,相应的最大毫安秒为465 mAs(灯电流为996 mA)。当管电压为100 kV和80 kV时,系统允许的最大毫安秒值为430 mAs。
1.3 辐射剂量指数
AAPM的39号报告对CT剂量指数100定义为:
式中,D(z)为沿着体层平面垂直线z轴的剂量分布(以z=0为中心点),这个剂量分布按照空气吸收剂量测得;N为X射线源在单次轴向扫描中产生的体层切片数;T为标称体层切片厚度。
加权CT剂量指数100,即在轴扫的方式下测量出中心位和3、6、9、12点位的CTDI100值并按下式进行加权平均。
CTDIw=1/3CTDI100c+2/3CTDI100p
式中,CTDI100c为中心点的辐射剂量;CTDI100p是指体模上3~12点位的CTDI100值。
在轴扫方式下,容积CT剂量指数CTDIvol定义为:
式中,N为X射线管在某一单次旋转时产生的体层切片数;T为标称体层切片厚度;Δd为相邻扫描之间诊断床在z方向运行的距离。
剂量长度乘积DLP由CTDIvol计算得:
DLP=CTDIvol×L
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式中,L是扫描覆盖长度,cm。相应地,DLP的单位为mGy·cm。
有效剂量E由DLP计算得:
式中,EDLP是折算因子。
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1.4 数据处理方法
本文中数据偏差分析使用相对标准偏差RSD值来评价,由下式计算得:
式中,为数据的平均值,
CTDI100的测量结果如图2所示,图中A、B、C、D、E分别代表中心点位、3钟点位、6钟点位、9钟点位、12钟点位。每一个数据棒中的3条横线代表3个实测值,数据棒内的小方块代表3次测量的平均值,数据棒越短,相对偏差则越小。由图2可以看出,中心点位CTDI100测量的重复性较好,而四周4个点位CTDI100的3次重复测定的重复性较差。

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