radhydРадиационная гигиенаRadiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene1998-426X2409-9082NIIRG10.21514/1998-426X-2017-10-2-16-22radhyd-505Research ArticleНаучные статьиScientific articlesОценка эффективной дозы у детей в интервенционной кардиологииEstimation of effective dose for children in interventional cardiologyСарычеваС. С.SarychevaS. S.

Сарычева Светлана Сергеевна – старший научный сотрудник 

Адрес для переписки: 197101, Санкт-Петербург, ул. Мира, д. 8; E-mail: Svetlana2003@mail.ru

Svetlana S. Sarycheva - Senior Scientific Researcher 

Address for correspondence: Mira Str., 8, Saint-Petersburg, 197101, Russia; E-mail: Svetlana2003@mail.ru

Svetlana2003@mail.ruСанкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П.В. Рамзаева Федеральной службы по надзору в сфере за щиты прав потребителей и благополучия человекаРоссияSaint-Petersburg Research Institute of Radiation Hygiene after Professor P.V. Ramzaev, Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Well-BeingRussian Federation2017030720171021622Copyright © Сарычева С.С., 20172017Сарычева С.С.Sarycheva S.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.radhyg.ru/jour/article/view/505

Данная работа посвящена оценке эффективной дозы у детей при интервенционных исследованиях сосудов сердца. Рассчитаны коэффициенты перехода от измеряемой величины произведения дозы на площадь к величине эффективной дозы в рамках утвержденной методики оценки эффективной дозы (МУ 2.6.1. 2944-11). Коэффициенты перехода [мЗв/(Гр•см2)] для новорожденных и детей 1 года, 5, 10 и 15 лет и (диапазон) составили 2,5 (1,8–3,2); 1,1 (0,8–1,3); 0,6 (0,4–0,7); 0,4 (0,3–0,5); и 0,22 (0,18–0,30) соответственно. Для расчета дозовых коэффициентов использовали специальную компью-терную программу PCXMC 2.0, разработанную в Финляндии. На основании собранной статистики возможных изменений физико-технических и геометрических параметров проведения исследований выполнены серии расчетов для различных значений параметров с учетом их реально существующего диапазона значений и рассчитаны значения коэффициентов перехода от напрямую измеряемой величины произведения дозы на площадь к эффективной дозе для всех возрастных групп. Рассчитаны коэффициенты перехода, соответствующие наиболее характерным значениям параметров проведения исследований. Данные о параметрах проведения исследований были получены при анализе 153 детских интервенционных исследований, проведенных в двух клиниках города Санкт-Петербурга за период одного года с лета 2015 г. В рамках работы была рассмотрена зависимость дозовых коэффициентов перехода от возраста пациента и от параметров проведения исследования. Изучена зависимость коэффициентов перехода от качества излучения, определяемого фильтрацией пучка рентгеновского излучения и напряжением на трубке рентгеновского аппарата, и показана зависимость коэффициентов перехода от возраста пациента. Чем младше пациент, жестче фильтрация и выше напряжение, тем выше значение дозового коэффициента. Дозовые коэффициенты в младшей (новорожденные) и старшей (15 лет) возрастных группах отличаются между собой на порядок величины. Показано, что изменения геометрических параметров проведения процедуры слабо влияют на значение эффективной дозы, не превышая допустимых для целей радиационной защиты 30–50%. Оценены значения эффективных доз детей при проведении кардиологических интервенционных исследований. В сложных случаях доза за исследование может достигать нескольких десятков мЗв.

This study is devoted to the estimation of effective dose for children undergoing interventional cardiology examinations. The conversion coefficients (CC) from directly measured dose area product (DAP) value to effective dose (ED) were calculated within the approved effective dose assessment methodology (Guidelines 2.6.1. 2944-11). The CC, Ed K , [mSv / (Gy • cm2)] for newborn infants and children of 1, 5, 10 and 15 years old (main(range)) were calculated as 2.5 (1.8-3.2); 1.1 (0.8-1.3); 0.6 (0.4-0.7); 0.4 (0.3-0.5); and 0,22 (0,18-0,30) respectively. A special Finnish computer program PCXMC 2.0 was used for calculating the dose CC. The series of calculations were made for different values of the physical and geometrical parameters based on their real-existing range of values. The value of CC from DAP to ED were calculated for all pediatric age groups. This work included 153 pediatric interventional studies carried out in two hospitals of the city of St. Petersburg for the period of one year from the summer of 2015. The dose CC dependency from the patient’s age and parameters of the examinations were under the study. The dependence from the beam quality (filtration and tube voltage) and age of the patient were found. The younger is the patient, stronger is the filtration and higher is the voltage, the higher is the CC value. The CC in the younger (newborn) and older (15 years) age groups are different by the factor of 10. It was shown that the changes of the geometric parameters (in the scope of their real existing range) have small effect on the value of the effective dose, not exceed 30-50% allowable for radiation protection purpose. The real values of effective doses of children undergoing cardiac interventions were estimated. In severe cases, the values of ED can reach several tens of mSv.

интервенционная радиологияэффективная дозадетипрограмма PCXMC 2.0interventional cardiologyeffective dosepediatric patientprogram PCXMC 2.0ReferencesГоликов, В.Ю. Оценка доз облучения пациентов при проведении интервенционных рентгенологических исследований / В.Ю. Голиков, С.С. Сарычева, М.И. Балонов, С.А. Кальницкий // Радиационная гигиена. – 2009. – Т. 2, № 3. - С. 75-88.Golikov V., Sarycheva S., Balonov M., Kalnitsky S. The patient dose assessment during the interventional radiological examinations. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene, 2009, Vol. 2, №3, pp. 75-88. (In Russian)Sarycheva S., Golikov V., Kalnitsky S. Studies of patient doses in interventional radiological examinations. Radiation Protection Dosimetry, 2010, Vol. 139, No 1-3, рр. 258-261.Sarycheva S., Golikov V., Kalnitsky S. Studies of patient doses in interventional radiological examinations. Radiation Protection Dosimetry, 2010, Vol. 139, No 1-3, pp. 258-261.ICRP, 1991. 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 60. Ann. ICRP 21 (1-3).ICRP, 1991. 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 60. Ann. ICRP 21 (1-3).ICRP, 1996. Conversion Coefficients for use in Radiological Protection against External Radiation. ICRP Publication 74. Ann. ICRP 26 (3-4).ICRP, 1996. Conversion Coefficients for use in Radiological Protection against External Radiation. ICRP Publication 74. Ann. ICRP 26 (3-4).Голиков, В.Ю. Оценка эффективных доз облучения пациентов при проведении рентгенологических исследований / В.Ю. Голиков, А.Н. Барковский, Н.К. Барышков, А.Ю. Власов // Радиационная гигиена: сб. науч. трудов. - СПб.: ФГУН НИИРГ им. Проф. П.В. Рамзаева, 2003. - С. 75-88.Golikov V., Barkovsky A.N., Baryshkov N.K., Vlasov A.Yu. Evaluation of the effective doses to patients during radiological examinations. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene, SPb., 2003, pp. 75 – 88. (In Russian)Tapiovaara M. A. Monte Carlo program for calculating patient doses in medical x-ray examinations. Ed.: M. Tapiovaara, T. Siiskonen. STUK-A231. November 2008, 49 p.Tapiovaara M. A. Monte Carlo program for calculating patient doses in medical x-ray examinations. Ed.: M. Tapiovaara, T. Siiskonen. STUK-A231. November 2008, 49 p.Rassow J., Schmaltz A.A., Hentrich F., Steffer C. Effective doses to patients from pediatric cardiac catheterization. Br J Radiol, 2000, Vol. 73, pp. 172-183.Rassow J., Schmaltz A.A., Hentrich F., Steffer C. Effective doses to patients from pediatric cardiac catheterization. Br J Radiol, , Vol. 73, pp. 172-183.Karambatsakidou A. [et al.] Effective dose conversion factors in pediatric interventional cardiology. Br J Radiol, 2009, Vol. 82, pp. 748-755.Karambatsakidou A. [et al.] Effective dose conversion factors in pediatric interventional cardiology. Br J Radiol, 2009, Vol. , pp. 748-755.Axelsson B. [et al.] Estimating the effective dose to children undergoing heart investigations – a phantom study. Br J Radiol, 1999, Vol. 72, pp. 378-383.Axelsson B. [et al.] Estimating the effective dose to children undergoing heart investigations – a phantom study. Br J Radiol, , Vol. 72, pp. 378-383.Schmidt P.W.E. Conversion factors for the estimation of effective dose in peadiatric cardiac angiography. Phys. Med. Biol., 2000, Vol. 85, pp. 3095-3107.Schmidt P.W.E. Conversion factors for the estimation of effective dose in peadiatric cardiac angiography. Phys. Med. Biol., , Vol. 85, pp. 3095-3107.Bacher K. [et al.] Patient-specific dose and radiation risk estimation in pediatric cardiac catheterization. Circulation, 2005, Vol. 111, pp. 83-89.Bacher K. [et al.] Patient-specific dose and radiation risk estimation in pediatric cardiac catheterization. Circulation, 2005, Vol. 111, pp. 83-89.Schultz F.W., Geleijns J., Spoelstra F.M., Zoete J. Monte Carlo calculations for assessment of radiation dose to patients with congenital heart defect and to staff during cardiac catheterizations. Br J Radiol, 2003, Vol. 76, pp. 638-647.Schultz F.W., Geleijns J., Spoelstra F.M., Zoete J. Monte Carlo calculations for assessment of radiation dose to patients with congenital heart defect and to staff during cardiac catheterizations. Br J Radiol, 2003, Vol. 76, pp. 638-647.Onnasch D.G.W., Schroder F.K., Fischer G., Kramer H.H. Diagnostic reference levels and effective dose in pediatric cardiac catheterization. Br J Radiol, 2007, Vol. 80, pp. 177-185.Onnasch D.G.W., Schroder F.K., Fischer G., Kramer H.H. Diagnostic reference levels and effective dose in pediatric cardiac catheterization. Br J Radiol, 2007, Vol. 80, pp. 177-185.Miksys N., Gordon C.L., Thomas K., Connolly B.L. Estimating effective dose to pediatric patients undergoing interventional radiology procedures using anthropomorphic phantoms and MOSFET dosimeters. AJR, 2010, Vol. 194, pp. 1315-1322.Miksys N., Gordon C.L., Thomas K., Connolly B.L. Estimating effective dose to pediatric patients undergoing interventional radiology procedures using anthropomorphic phantoms and MOSFET dosimeters. AJR, 2010, Vol. 194, pp. 1315-1322.Radiological Protection of Patients in Diagnostic and Interventional Radiology, Nuclear Medicine and Radiotherapy. Proceeding of Intern. Conf. Malaga, Spain, 26-30 March 2001. Vienna, IAEA, 2001, 587 p.Radiological Protection of Patients in Diagnostic and Interventional Radiology, Nuclear Medicine and Radiotherapy. Proceeding of Intern. Conf. Malaga, Spain, 26-30 March Vienna, IAEA, 2001, 587 p.Harbron R.W. [et al.] Patient radiation doses in pediatric interventional cardiology procedures: a review. J. Radiol. Prot, 2016, Vol. 36, No 4, pp. r131-R144.Harbron R.W. [et al.] Patient radiation doses in pediatric interventional cardiology procedures: a review. J. Radiol. Prot, , Vol. 36, No 4, pp. R131-R144.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.