Индекс дозы компьютерной томографии - Computed tomography dose index

В индекс дозы компьютерной томографии (CTDI) - это обычно используемый индекс радиационного воздействия в Рентгеновская компьютерная томография (CT), впервые определенная в 1981 году.^[1][2] Единицей CTDI является серый (Гр), и его можно использовать вместе с размером пациента для оценки поглощенная доза. CTDI и поглощенная доза может отличаться более чем в два раза для маленьких пациентов, например детей.^[3]

Определения

Поскольку компьютерные томографы обычно получают несколько срезов во время одного вращения с одним лучом, CTDI рассчитывается путем интегрирования профиля дозы для одного осевого вращения, а затем деления на номинальную ширину луча:^[4]

${displaystyle CTDI={frac {1}{nT}}int _{-z}^{+z}{D(z){ ext{d}}z}}$

где ${displaystyle n}$ - количество срезов, полученных за одно осевое вращение, ${displaystyle T}$ ширина одного полученного среза (и, следовательно, ${displaystyle n}$${displaystyle T}$ - номинальная ширина балки) и ${displaystyle D(z)}$ это доза облучения измеряется в позиции ${displaystyle z}$ по главной оси сканера - профиль дозы.

Это измерение чаще всего выполняется с использованием стандартной карандашной дозирующей камеры диаметром 100 мм, поскольку это типичная длина сканирования:

${displaystyle CTDI_{100}={frac {1}{nT}}int _{-50mm}^{50mm}{D(z){ ext{d}}z}}$.

Поглощенная доза в воде ${displaystyle D_{w}(z)}$ (используется для обозначения дозы пациента) обычно измеряется в цилиндрическом фантоме головы (диаметр 16 см) или тела (диаметр 32 см) длиной примерно 14–15 см.^[2]

Распределение дозы, полученное при компьютерной томографии, гораздо более однородно, чем при рентгенографии, но все же несколько больше вблизи кожи, чем в центре тела. В взвешенный CTDI был введен для учета этого:^[5]

${displaystyle CTDI_{w}={frac {1}{3}}CTDI_{100}^{central}+{frac {2}{3}}CTDI_{100}^{peripheral}}$

с использованием измерений, полученных в центральном и периферийном положениях фантомов головы или тела, описанных выше.

CTDI в спиральной CT

В спиральный CT, шаг машины - коэффициент скорости, с которой кушетка перемещается по портал и частота вращения трубки - также влияет на дозу облучения пациента. Коэффициент основного тона P определяется как^[6]

${displaystyle P={frac {d_{360^{circ }}}{C}}}$

где ${displaystyle d_{360^{circ }}}$ - расстояние, пройденное кушеткой за один полный оборот гентри, и ${displaystyle C}$ - коллимация луча (односрезовая КТ) или общая толщина всех одновременно полученных срезов (многосрезовая КТ). Поэтому для учета шага используется следующая величина:

${displaystyle CTDI_{vol}={frac {CTDI_{w}}{P}}}$

Подобные меры с еще более широкими камерами полезны для систем CT с большим количеством рядов детекторов.^[7]

CTDI также можно измерить с помощью полимер гелевая дозиметрия.^[8]

Отношение к DLP

Произведение дозы на длину (DLP) - это величина, определенная для использования в CT как

${displaystyle DLP=CTDI_{vol}.nT}$

для ${displaystyle n}$ и ${displaystyle T}$ как описано выше (${displaystyle nT}$ это общая длина сканирования). Эта величина аналогична величине произведение доза-площадь (DAP) используется в плоских рентгенография.

использованная литература

1. Шоп, Томас Б .; Gagne, Роберт М .; Джонсон, Гордон С. (июль 1981 г.). «Метод описания доз, доставленных с помощью рентгеновской компьютерной томографии». Медицинская физика. 8 (4): 488–495. Bibcode:1981 МедФ ... 8..488С. Дои:10.1118/1.594995. PMID  7322067.
2. Платтен, Д. Дж .; Castellano, I A; Чаппл, C-L; Edyvean, S; Янсен, Дж. Т. М.; Джонсон, B; Льюис, Массачусетс (июль 2013 г.). «Дозиметрия излучения для широколучевых компьютерных томографов: рекомендации рабочей группы Физико-технического института медицины». Британский журнал радиологии. 86 (1027): 20130089. Дои:10.1259 / bjr.20130089. ЧВК  3922175. PMID  23690435.
3. McCollough, C.H .; Ленг, С .; Ю., Л .; Cody, D. D .; Boone, J.M .; Макнитт-Грей, М. Ф. (18 апреля 2011 г.). «Индекс дозы КТ и доза для пациента: это не одно и то же». Радиология. 259 (2): 311–316. Дои:10.1148 / радиол.11101800. ЧВК  3079120. PMID  21502387.
4. Доусетт, Дэвид Дж .; Кенни, Патрик А .; Джонстон, Р. Юджин (2006). Физика диагностической визуализации (2-е изд.). Лондон: Hodder Education. п. 430. ISBN  9781444113396.
5. «ОТЧЕТ AAPM № 96. Измерение, отчетность и управление дозами излучения в КТ» (PDF). AAPM. Получено 12 декабря 2016.
6. Мартин, Колин Дж .; Саттон, Дэвид Г. (2015). Практическая радиационная защита в здравоохранении. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 288. ISBN  9780199655212.
7. Гелейнс, Дж; Salvadó Artells, M; de Bruin, PW; Материя, R; Мурамацу, Й; МакНитт-Грей, М. Ф. (21 мая 2009 г.). «Оценка дозы компьютерной томографии для КТ-сканера с коническим лучом шириной 160 мм и 320 рядов». Физика в медицине и биологии. 54 (10): 3141–3159. Bibcode:2009PMB .... 54.3141G. Дои:10.1088/0031-9155/54/10/012. ЧВК  2948862. PMID  19420423.
8. Хилл, Брендан; Веннинг, Энтони Дж .; Бэлдок, Клайв (2005). «Предварительное исследование нового применения дозиметров гелевого нормоксичного полимера для измерения CTDI на диагностических рентгеновских компьютерных томографах». Медицинская физика. 32 (6): 1589–97. Bibcode:2005MedPh..32.1589H. Дои:10.1118/1.1925181. PMID  16013718.