Современные подходы к оценке доз облучения пациентов при проведении диагностических рентгенологических исследований

Рассмотрены способы оценки дозы облучения пациентов при проведении рентгенологических исследований. Отмечается, что оценка дозы достаточно надежно может осуществляться на основе расчетов методом Монте-Карло для соответствующего взаимного расположения рентгеновской трубки и пациента. Оценка требует знания энергии и мощности дозы излучения используемого при облучении рентгеновского диагностического аппарата. Расчет осуществляется для антропоморфных фантомов взрослых и детей пяти возрастов. Приведен обзор используемых антропоморфных фантомов. При возможности расчет методом Монте-Карло может проводиться непосредственно на компьютере врача для конкретных условий облучения. Дано описание компьютерных программ для оценки доз облучения пациентов при проведении рентгенологических исследований.

рентгенология, поглощенная доза облучения, методы Монте-Карло, рентгеновское излучение, антропоморфный фантом, рентгенология, поглощенная доза облучения, методы Монте-Карло, рентгеновское излучение, антропоморфный фантом

1. Sources, Effects and risks of ionizing radiation. UNSCEAR 2020/2021 Report. - New York: United Nations, 2022. - Vol. I. - 334 p.

2. The 2007 recommendations of the International Commission on Radiological Protection. Publication 103 / Ed. J. Valentin. - Oxford: Pergamon, 2007. - 332 p.

3. Radiation Protection in Medicine. ICRP Publication 105 / Ed. J. Valentin // Annals of the ICRP. - 2007. - Vol. 37, № 6. - 66 p.

4. Diagnostic reference levels in medical imaging. ICRP Publication 135 // Annals of the ICRP. - 2017. - Vol. 46 (1). - 143 p.

5. Серия норм безопасности МАГАТЭ, № GSR Part 3. Радиационная защита и безопасность источников излучения: международные основные нормы безопасности [Электронный ресурс]. - Вена: МАГАТЭ, 2015. - 477 p. -- Режим доступа: http://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/Pub1578_R_web.pdf - Дата доступа: 1 июля 2022.

6. Radiation Protection and Safety in Medical Uses of Ionizing Radiation. Specific Safety Guide No. SSG-46 [Электронный ресурс]. - Vienna: IAEA, 2018. - 165 p. - Режим доступа: http://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/PUB1775_web.pdf. - Дата доступа: 1 июля 2022.

7. Patient dosimetry for X rays used in medical imaging. Report 74 /j. Zoetelief [et al.] //j. of the ICRU. - 2005. - Vol. 5, № 2. - P. 21.

8. Kramer, R. CALDose_X- a software tool for the assessment of organ and tissue absorbed doses, effective dose and cancer risks in diagnostic radiology / R. Kramer, H.J. Khoury, J.W. Vieira // Physics in medicine and biology. - 2008. - Vol. 53, iss. 22. - P. 6437.

9. Schmidt, R. GMctdospp: Description and validation of a CT dose calculation system / R. Schmidt, K. Wulff, K. Zink // Medical physics. - 2015. - Vol. 42, № 7. - P. 4260-4270.

10. Conversion coefficients for radiological protection quantities for external radiation exposures. ICRP Publication 116 // Annals of the ICRP. - 2010. - Vol. 40, №2-5. - 73 p.

11. Technical note: Spektr 3.0 - a computational tool for X-ray spectrum modelling and analysis /j. Punnoose [et al.] // Medical physics. - 2016. - Vol. 43, № 8. - P. 4711-4717.

12. Monte Carlo simulator of realistic X-ray beam for diagnostic applications / M. Bontempi [et al.] // Medical physics. - 2010. - Vol. 37, № 8. - P. 4201-4209.

13. Assessment of different computational models for generation of X-ray spectra in diagnostic radiology and mammography / M.R. Ay [et al.] // Medical physics. - 2005. - Vol.32, № 6. - P. 1660-1675.

14. Sanchez del Rio, M. XOP v2.4: recent developments of the X-ray optics software toolkit / M. Sanchez del Rio, R.J. Dejus // Proc. SPIE. - 2011. - Vol. 8141. - P. 814115.

15. Handbook of anatomical models for radiation dosimetry / Eds. G. Xu, K. F. Eckerman. - Boca Raton: Taylor and Francis, 2010. - 490 p.

16. Adult reference computational phantoms. ICRP Publication 110 // Annals of the ICRP. - 2009. - Vol. 39, № 2. - 165 p.

17. Xu, G.X.Comparison of effective doses from various monoenergetic particles based on the stylised and the VIP-man tomographic models / X.G. Xu, T.C. Chao, A. Bozkurt // Radiation Protection Dosimetry. - 2005. - Vol. 115, № 1-4. - P. 530-535.

18. Zankl, M. The GSF Voxel Computational Phantom Family / M. Zankl // Handbook of anatomical models for radiation dosimetry. - Boca Raton: Taylor and Francis, 2010. - P. 65-85.

19. Paediatric reference computational phantoms. ICRP Publication 143 // Annals of the ICRP. - 2020. - Vol. 49, № 1. - 299 p.

20. FASH and MASH: female and male adult human phantoms based on polygon mesh surfaces: II. Dosimetric calculations / R. Kramer [et al.] // Physics in medicine and biology. - 2010. - Vol. 55, iss. 1. - P. 163-189.

21. The UF family of reference hybrid phantoms for computational radiation dosimetry / C. Lee [et al.] // Physics in medicine and biology. - 2010. - Vol. 55, iss. 2. - P. 339-363.

22. The UF/NCI family of hybrid computational phantoms representing the current US population of male and female children, adolescents, and adults-application to CT dosimetry / A.M. Geyer [et al.] // Physics in medicine and biology. - 2014. - Vol. 59, iss. 18. - P. 5224-5242.

23. Наркевич, Б.Я. Основы радиационной безопасности в медицине. Рентгенодиагностика и интервенционная радиология / Б.Я. Наркевич // Радиология - практика. - 2009. - № 3. - С. 52-68.

24. Tapiovaara, M. PCXMC. A Monte Carlo program for calculating patient doses in medical X-ray examinations STUK-A231 [Электронный ресурс] / M. Tapiovaara, T. Siiskonen. - Helsinki: STUK, 2008. - 52 p. - Режим доступа: https://www.stuk.fi/documents/12547/474783/stuk-a231.pdf - Дата доступа: 1 июля 2022.

25. National Cancer Institute Dosimetry System for Radiography and Fluoroscopy (NCIRF) //NCI Режим доступа: https://dceg.cancer.gov/tools/radiation-dosimetry-tools/radiography-fluoroscopy Дата доступа: 30.06.2022.