Применение математического моделирования рентгенодиагностической процедуры при разработке диагностических референтных уровней

Abstract

Исследована входная доза на коже пациента при рентгенографии. Эта величина используется для определения диагностических референтных уровней (ДРУ). Данные уровни являются основным инструментом оптимизации радиационной защиты пациентов. Показаны возможности математического моделирования диагностического облучения для разработки ДРУ на примере стандартной рентгенографии органов грудной полости в переднезадней проекции. С этой целью использовался спектр излучения рентгеновской трубки, который рассчитывался с помощью компьютерной программы «SpekPy», а также применялся расчет переноса рентгеновского излучения методом Монте-Карло в воксельных антропоморфных фантомах. Фокальное пятно рентгеновской трубки моделировалось точечным источником. Прямоугольное поле пучка излучения формировалось с помощью свинцовых шторок. При этом рассчитаны входная доза на коже пациента, коэффициент обратного рассеяния и доза в плоскости приемника изображения для различных сочетаний параметров облучения (напряжения на рентгеновской трубке, расстояние от источника излучения до пациента, размер поля излучения, пол пациента). Установлена линейная зависимость входной дозы и радиационного выхода от квадрата анодного напряжения на рентгеновской трубке. Полученная зависимость позволяет рассчитывать эти величины при значениях анодного напряжения, отличных от того, при котором был измерен радиационный выход. Найдены оптимальные параметры облучения, при которых не будет превышено значение входной поверхностной дозы. Установлено, что входные дозы мало зависят от размера поля излучения при рентгенографии грудной клетки. Таким образом, подбор оптимальных условий облучения может осуществляться с опорой на диагностические референтные уровни до проведения облучения. Для этого может быть использована компьютерная программа с базой данных значений входной дозы, предварительно рассчитанных методом математического моделирования. Входная доза может определяться на основе коэффициента обратного рассеяния и измерений радиационного выхода.