Preview

Радиационная гигиена

Расширенный поиск

Использование тест-объекта «контраст-деталь» для оценки возможности снижения доз облучения пациентов в цифровой рентгенографии органов грудной клетки

https://doi.org/10.21514/1998-426X-2019-12-1-62-73

Полный текст:

Аннотация

Неотъемлемой частью процедуры оптимизации является оценка качества изображения, полученного с использованием новых низкодозовых протоколов. Для проведения объективной количественной оценки качества рентгеновских изображений используются специализированные тест-объекты, включающие в себя несколько модулей для одновременного проведения измерения различных физических параметров изображения (например, контраста и пространственного разрешения). Их использование позволяет установить и оценить взаимосвязь между дозой облучения пациента, параметрами проведения исследований и качеством изображения. Это особенно актуально при оптимизации проведения цифровых рентгенографических исследований, выполняющихся с автоматическим контролем экспозиции. Цель данного исследования заключалась в оценке возможностей снижения доз облучения пациентов при проведении цифровой рентгенографии органов грудной клетки с автоматическим контролем экспозиции с использованием тест-объекта «контрастдеталь». Исследование было выполнено на базе СПб ГБУЗ «Мариинская больница» на цифровом рентгеновском аппарате АРЦ-Электрон с непрямым плоскопанельным детектором. Были получены рентгеновские изображения тест-объекта «контраст-деталь» в сочетании с тканеэквивалентным фантомом на различных режимах проведения рентгенографии органов грудной клетки: в диапазоне напряжений 60–150 кВ с автоматическим контролем экспозиции и на фиксированном напряжении 90 кВ в диапазоне значений экспозиции 2–100 мАс. Для каждого режима измеряли произведение дозы на площадь; на его основе рассчитывали эффективную дозу. Для автоматической оценки качества рентгеновских изображений фантома было разработано программное обеспечение в среде «Mathlab». Результаты исследования показали, что переход на использование напряжения 140–150 кВ на текущих настройках автоматического контроля экспозиции приведет к снижению произведения дозы на площадь и эффективной дозы на 60% и 95% соответственно относительно стандартного протокола. Изменение текущих настроек автоматического контроля экспозиции с уменьшением значения экспозиции до 4,2 мАс с текущих 11,2 мАс для анодного напряжения в 90 кВ позволит снизить произведение дозы на площадь и эффективную дозу вплоть до трех раз по сравнению со стандартным протоколом. Параметры качества изображения для обоих случаев снизятся менее чем на 15%. Предложенные низкодозовые протоколы находятся на стадии клинической апробации в СПб ГБУЗ «Мариинская больница». Предложенная методика оценки качества изображений и разработки низкодозовых протоколов рекомендована к включению в программу обеспечения качества рентгенорадиологических исследований.

Об авторе

А. В. Водоватов
Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П.В. Рамзаева, Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
Россия

заведующий лабораторией радиационной гигиены медицинских организаций, ведущий научный сотрудник

197101, Россия, Санкт-Петербург, ул. Мира, д. 8



Список литературы

1. Водоватов, А.В. Практическая реализация концепции референтных диагностических уровней для оптимизации защиты пациентов при проведении стандартных рентгенографических исследований / А.В. Водоватов // Радиационная гигиена. – 2017. Т. 10, № 1. – С. 47–55.

2. Vodovatov A.V., Drozdov A.A., Telnova A.Yu., Bernhardsson C. Management of patient doses from digital X-ray chest screening examinations. Rad. Prot. Dosim., 2016, Vol. 169, № 1-4, pp. 232-239.

3. Камышанская, И.Г. Перспективы снижения дозовой нагрузки на пациентов в профилактической цифровой рентгенографии органов грудной клетки / И.Г. Камышанская, В.М. Черемисин, А.В. Водоватов // Вестник рентгенологии и радиологии. – 2018. – № 99(1). – С. 30–42. – DOI:10.20862/0042-4676-2018-99-1-30-42

4. ICRU Publication 54. Medical imaging – the assessment of image quality. International Commission on Radiation Units and Measurements. Bethesda, 1995.- 88 p.

5. ICRU Publication 70. Image quality in chest radiography. Journal of ICRU. – Nuclear Technology Publishing, Ashford, 2003, 129 p.

6. Vodovatov A.V., Kamyshanskaya I.G., Drozdov A.A., Bernhardsson C. Quality assessment of digital X-ray chest images using an anthropomorphic chest phantom. J. Phys.: Conf. Ser., 2017, Vol. 808, doi:10.1088/1742-6596/808/1/012009

7. Good W.F., Gur D., Feist J.H., Thaete F.L., [et. al.] Subjective and objective assessment of image quality – a comparison. J. Digit. Imaging, 1994, Vol. 7, № 2, pp. 77–78.

8. Aichinger H. Radiation exposure and image quality in x-ray diagnostic radiology: physical principles and clinical applications. Heidelberg ; New York: Springer, 2012. 2nd ed – XIV, 307 p.

9. DeWerd L.A., Kissick M. The phantoms of medical and health physics: devices for research and development. New York: Springer, 2014, 286 p.

10. Contrast-detail phantom ARTINIS CDRAD type 2.0. Manual. Онлайн-ресурс: https://www.radiograf.dk/fileadmin/user_upload/dokumenter/Bacheloropgaver/Billedkvalitet_ved_CR_og_DR_-_et_fantomforsoeg/CR_og_DR_Bilag_C.pdf (Дата обращения: 20.01.2019).

11. CDMAM 4.0. Онлайн-ресурс: https://www.artinis.com/cdmam-40/ (Дата обращения: 20.01.2019).

12. ACR CT Accreditation phantom 464. Онлайн-ресурс: https://www.sunnuclear.com/documents/datasheets/gammex/gammex_list/ACR_464_D062615.pdf (Дата обращения: 20.01.2019).

13. Dance D.R., Chrostofides S., Maidment A.D.A., McJean I.D., Ng K. H. Diagnostic radiology physics: A Handbook for teachers and students. Techn. Ed. Vienna, IAEA, 2014.

14. Tapiovaara M., Siiskonen T. PCXMC 2.0. User’s Guide. Säteilyturvakeskus. Tekniset raportit. STUK–TR 7. Helsinki 2008, 24 p.

15. Публикация 103 МКРЗ. Рекомендации Международной Комиссии по Радиационной Защите от 2007 г. : пер. с англ. / под общ. ред. М.Ф. Киселева, Н.К. Шандалы. – М. : Изд. ООО ПКФ «Алана», 2009. – 312 с.

16. National Institute of Health. ImageJ – image processing and analysis in Java. Онлайн-ресурс: http://www.rsb.info.nih. gov/ij/ (Дата обращения: 20.01.2019).

17. Потемкин, В.Г. Справочник по MATLAB / В.Г. Потемкин. – M.: Интернет, 2012. – 675 с.

18. lrvine M.A. Image Quality and Radiation Dose Comparison of a Computed Radiography System and an Amorphous Silicon Flat Panel System in Paediatric Radiography: A Phantom Study. Master thesis.: https://researchbank.rmit.edu.au/eserv/rmit:7880/Irvine.pdf (Дата обращения: 20.01.2019).

19. Uffman M., Neitzel U., Prokop M. [et. al.] Flat-Panel-detector chest radiography: effect of tube voltage on image quality. Radiology, 2005, Vol. 235, pp. 642-650.

20. Shrimpton P.C., Jones D.G., Wall B.F. The influence of tube filtration and potential on patient dose during x-ray examinations. Phys. Med. Biol., 1988, Vol. 33, № 10, pp. 1205–1212.

21. Jones A.K. Calibrating automatic exposure control for digital radiography. AAPM, 2009.

22. Jones A.K., Anderso M.D. Using automatic exposure control in digital radiography. AAPM Meeting, 2008, 10 p.

23. Doyle P., Martin C.J. Calibrating automatic exposure control devices for digital radiography. Phys. Med. Biol., 2006, Vol. 51, № 21, pp. 5475–5485.

24. Al-Murshedi, S., Hogg, P., & England, A. An investigation into the validity of utilising the CDRAD 2.0 phantom for optimisation studies in digital radiography. Brit. Journ. of Rad., 2018 doi:10.1259/bjr.20180317

25. Marshall N.W. An examination of automatic exposure control regimes for two digital radiography systems. Phys. Med. Biol., 2009, Vol. 54, № 15, pp. 4645–4670.


Для цитирования:


Водоватов А.В. Использование тест-объекта «контраст-деталь» для оценки возможности снижения доз облучения пациентов в цифровой рентгенографии органов грудной клетки. Радиационная гигиена. 2019;12(1):62-73. https://doi.org/10.21514/1998-426X-2019-12-1-62-73

For citation:


Vodovatov A.V. Evaluation of the dose reduction capabilities in digital radiography of the chest using contrast-detail phantom. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2019;12(1):62-73. (In Russ.) https://doi.org/10.21514/1998-426X-2019-12-1-62-73

Просмотров: 71


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-426X (Print)
ISSN 2409-9082 (Online)