12. Защита и обустройство рентгеновского кабинета: Часть 1

Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной
радиологии
Радиационная защита
в диагностике
и интервенционной радиологии
Часть 12.1 : Защита и обустройство
рентгеновского кабинета
Практическое упражнение
IAEA
International Atomic Energy Agency
Обзор / Цели
• Предмет: обустройство и расчёт
защиты для отдела
рентгенодиагностики
• Пошаговая процедура
• Интерпретация результатов
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
2
Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной
радиологии
Часть 12.1 : Защита и обустройство
рентгеновского кабинета
Конструирование и расчёт защиты для отдела
рентгенодиагностики
Практические упражнения
IAEA
International Atomic Energy Agency
Радиационная защита - расчёт
• На основе публикации 147 НСРЗ
• Если предположения слишком пессимистичны, то защита будет чрезмерной
• Используются различные компьютерные
программы, позволяющие рассчитать
толщину разных защитных материалов
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
4
Принципы расчёта защиты
• Мы должны рассчитать дозу за неделю на
мА-мин для каждой точки с учётом
факторов использования (U), присутствия
(T) и расстояния
• Требуемое поглощение равно отношению предполагаемой и действительной
дозы
• Для оценки требуемой защиты могут быть
использованы таблицы или расчёт
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
5
Детали расчета защиты
Доза за неделю - первичная
• Данные, используемые для NCRP 147,
предполагают, что для:
• 100 kVp, доза/единица объёма работы= 4,72
мГр/мA-мин на расстоянии 1 метр
• 125 kVp, доза/единица объёма работы = 7,17
мГр/мA-мин на расстоянии 1 метр
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
6
Детали расчета защиты
• Таким образом, если объём работы равен
500 мA-мин/нед. при 100 kVp, первичная
доза будет:
500 x 4,72 мГр/нед. на расстоянии 1 метр =
2360 мГр/ нед.
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
7
Пример расчёта защиты
• Мы рассчитываем дозу в точке за неделю
для типичного рентгеновского кабинета
Рентгеновский кабинет
Расчётная точка
2.5 м
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
8
Расчёт защиты – первичное излучение
Если U = 0,25 и T = 1 (офис) и
расстояние от рентгеновской трубки
2,5 м тогда расчётная первичная доза
за неделю равна:
(2360 x 0,25 x 1)/2,52 = 94,4 мГр/нед.
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
9
Расчёт защиты - рассеяние
• Рассеяние может быть рассчитано как
определённая фракция первичной дозы
облучения пациента
• Мы можем использовать рассчитанную
первичную дозу, но модифицированную
для короткого расстояния от трубки до
пациента (обычно около 80 cм)
• “Фракция рассеянния ” зависит от угла
рассеяния и kVp, но имеет максимум около
0,0025 (125 kVp при 135 градусов)
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
10
Расчёт защиты - рассеяние
• Рассеяние также зависит от размера поля
и определяется отношением к
«стандартному» размеру поля 400 cm2 мы используем1000 cм2 для нашего поля
• Таким образом в худшем случае
рассеивания (модифицированного только
для расстояния и T):
(2360 x 1 x 0,0025 x 1000)
-------------------------------= 3,7 мГр
(400 x 2,52 x 0,82)
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
11
Расчёт защиты - утечка
• Утечка может быть рассчитана как
максимально допустимая (1 мГр.час-1 на
раксстоянии 1 метр)
• Мы должны знать сколько часов в неделю
используется трубка
• Это можно определить из объёма работы
W, и максимального тока трубки
• Утечки также модифицируются для T и
расстояния
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
12
Расчёт защиты - утечка
• Например, если W = 300 мA-мин в неделю и
максимальный непрерывный ток 2 mA, время
работы трубки для расчёта утечки
= 300/(2 x 60) часов
= 2,5 часа
• Таким образом утечка= 2,5 x 1 x 0,25 / 2,52 мГр
= 0,10 мГр
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
13
Расчёт защиты – суммарная доза
• Отсюда суммарная доза в нашей
расчётной точке:
= (94,4 + 3,7 + 0,1) = 99,2 мГр / нед.
• Если запланированная доза = 0,01 мГр /
нед., тогда требуемое поглощение
= 0,01/99,2
= 0,0001
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
14
Расчёт защиты – неоходимая
толщина свинцовой защиты
• Из таблиц или графиков свинцовой
защиты мы можем найти, что необходимое кол-во свинца равно 2,5 мм
• Используются таблицы или формула
для расчёта минимальной толщины
свинца, стали или цемента
• Этот процесс повторяется для
каждой расчётной точки или барьера
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
15
Расчёт защиты
Коэффициент ослабления
105
75 кВ
50
100
150
200 кВ
250
104
300 кВ
103
102
10
Требуемая толщина свинца
1
IAEA
2
3
4
5
6
7
8 мм
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
16
Параметры радиационной защиты
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
17
Защита кабинета – несколько
рентгеновских трубок
• Некоторые кабинеты могут быть оборудованы несколькими рентгеновскими
трубками (смонтированными на потолке
или на полу)
• Расчёт защиты ДОЛЖЕН предусматривать СУММАРНУЮ дозу, создаваемую
всеми трубками
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
18
Обустройство кабинета для КТ
• Общие критерии:
• Большая комната, имеющая достаточно места для:
• Компьюторного томографа
• Вспомогательных устройств (инжектора контрастных
материалов, запасного оборудования, и т.д.)
• 2 комнаты для переодевания
• Другие комнаты:
• Комната оператора с большим окном для непрерывного
•
•
•
наблюдения пациента
Комната для подготовки пациента
Комната ожидания
Место для подготовки отчёта (с компьютером для
наблюдения изображения)
Место для распечатки плёнок
•
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
19
Защита кабинета
• Объём работы
• Защитные барьеры
• Защитная одежда
мкГр/1000 мAс-скан.
Типичное распределение доз вокруг
компютерного томографа
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
20
Защитные барьеры
• Объём работы (W): недельный объём работы обычно
выражается в миллиампер-минутах.
• Объём работы на КТ обычно очень большой
• Пример:
6 рабочих дней/нед., 40 пациентов/день, 200 мАс/скан.
120 кВ
W=
6 . 40 . 40 . 200
60
= 32000 мAмин/нед.
• Первичный пучок полностью перехватывается набором
детекторов. Барьеры устанавливаются только для
рассеянного излучения
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
21
Расчёт вторичных защитных барьеров
KuX =
Рассеянное излучение
Типичный максимум расс. излучения вокруг КТ:
Sct= 2,5 мкГр/мAмин-скан. На расстоянии 1 метр
для 120 кВ.
Эта величина может быть принята для расчёта
защитных барьеров
Толщина S получена из кривой ослабления для
соответствующего защитного материала,
предполагая, что проникающая способность
рассеянного излучения такая же как у
первичного
dsec
P (dsec )2
WSctT
Вторичный барьер
Пример: 120 kВ; P = 0,04 мЗв/нед.,
dsec= 3 м, W= 32000 мАмин/нед., T= 1
K uX =
0,04(3.0)2
(32000)(0,0025)(1)
= 0,0045
Требует 1,2 мм свинца или 130 мм бетона
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
22
Где можно получить информацию
• National Council on Radiation Protection
and Measurements “Structural Shielding
Design for Medical X Rays Imaging
Facilities” 2004 (NCRP 147)
IAEA
12.1 : Защита и дизайн рентгеновского кабинета
23