Диссертация (1140515), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Это объясняетсятем, что при падении энергии фотонов рентгеновского излучения снижается ихпроникающая способность, вследствие чего происходит их повышенная задержка,в том числе атомами йода, (рис. 1.6). Идеальной энергией фотона для поглощенияего атомом йода является 33,2 кЭв, к этому значению она приближается принапряжении на трубке 80 кВ [19].Это свойство рентгеновского излучения позволяет экономить количествоконтрастного вещества, вводимого пациенту, что важно, как в целях безопасностипациента, так и в финансовом плане [47,62,66,67,100]. В нашем исследовании, атакже у других авторов, «стандартным» считается напряжение на трубке 120 кВ.Некоторые исследования подтверждают высокий риск развития контрастиндуцированной нефропатии при введении йодсодержащего КВ [7,89]. В то жевремя,естьисследования,опровергающиесвязьразвитияпочечнойнедостаточности с введением КВ [65].В последние годы в иностранной литературе отмечен рост исследований,посвященных изучению влияния сниженного напряжения на рентгеновской трубкена лучевую нагрузку и качество изображения.
При использовании напряжения натрубке 80 кВ возможно снизить лучевую нагрузку свыше чем на 70% [53].22Рисунок 1.6 – Параметры абсорбции квантов рентгеновского излученияразличными материалами в зависимости от энергии кванта.
Красной линиейвыделен йод. Приведено по Ashton J. R., 2015 [19]1.3.4 Регулировка силы тока на рентгеновской трубкеВторым важным показателем, прямо пропорционально влияющим налучевую нагрузку, является сила тока на трубке. Сила тока измеряется в амперах,значения в КТ для удобства обозначаются в миллиамперах (мА).
В отличие отнапряжения на трубке, сила тока никак не влияет на контрастность изображения ине изменяет КТ-числа.Увеличение силы тока приводит к снижению шума,повышению пространственного разрешения и увеличению лучевой нагрузки. Всовременных томографах, как правило, установлена система автоматическойрегулировки силы тока на трубке (АРСТ), реагирующая на характеристикитопограммы (рис. 1.7). При применении автоматической регулировки, сила токаявляется менее дискретным параметром, чем напряжение на трубке и позволяетвыполнить исследование с индивидуализированной лучевой нагрузкой [28,32,77].23Рисунок 1.7 – Расчет силы тока на рентгеновской трубке томографа взависимости от поглощающей способности тканей по сканограммеПри сканировании томограф в режиме реального времени способенизменять силу тока на трубке в зависимости от первичного распределенияпоглощения фотонов излучения на сканограмме.
Следует отметить, что взначительной степени в исследованиях ряда авторов с низким напряжением нарентгеновской трубке используются высокие значения мА для удержания уровняшума в приемлемых рамках [53-56,60,79,96].В исследовании Daniele Marin [53], одну из фаз сканирования у пациентов сгиперваскулярными новообразованиями печени выполняли с низким и высокимзначениями напряжения (80 кВ и 140 кВ), изображения реконструированы прииспользовании нескольких уровней итеративной реконструкции – от 20% до 80%.Необходимо отметить, что исследования выполнялись на Dual energy MDCT(технология двойной энергии (dual energy CT) с одним источником излучения).
Втаких томографах режим сканирования с двумя энергиями реализован за счетбыстрого переключения режимов в процессе сканирования. При напряжении 140кВ использовалась сила тока 385 мА (данные реконструированы по алгоритмуFBP), при напряжении 80 кВ сила тока составляла 675 мА (реконструкциюпроводили с использованием алгоритма FBP и итеративной реконструкции). Призамерах на фантоме, ожидаемая эффективная доза снизилась более чем на 70%.Также встречаются исследования, в которых напряжение на трубке 120 кВкомбинируют с фиксированным низким значением силы тока [26,48].
Так, в24исследовании Choi J.W. и соавт. фантом поджелудочной железы сканировался прииспользовании протоколов с напряжением на трубке 120 кВ и различнымиуровнями мА (74-250 мАс), при этом не использовалась автоматическая модуляциясилы тока. Снижение лучевой нагрузки составило от 36% при силе тока 160мАс идо 60% при силе тока 100мАс. Отметим, что доступны системы, автоматическипредлагающие оптимальный уровень напряжения на рентгеновской трубке, однакоони не имеют широкого распространения, в отличие от АРСТ [98,99].1.3.5 Дополнительные методы снижения лучевой нагрузкиОбратимся к дополнительным методам снижения лучевой нагрузки,зачастую игнорируемым, при всей их простоте.Выбор оптимальной области сканирования – пожалуй, наиболее простойспособ контроля лучевой нагрузки.
Выбор протяженности сканированияопределяет скорость проведения исследования, и, как следствие, длительностьэкспозиции больного ионизирующим облучением, и непосредственно области,подвергаемые воздействию этого облучения. Стандартно, для проведенияполноценного исследования органов брюшной полости достаточно установитьграницы сканирования от куполов диафрагмы до гребней подвздошных костей.Эти параметры задаются по сканограмме (топограмме). В ряде современныхтомографов есть возможность выполнять сканограммы как в прямой, так и влатеральной проекции. Согласно нашему опыту, нет практической необходимостивыполнять две сканограммы, а достаточно выполнить сканограмму в прямойпроеции.
Существует исследование, согласно которому выполнение несколькихсканограмм равняется по нагрузке нескольким рентгенограммам грудной клетки.При этом также возможно снизить лучевую нагрузку, переведя трубку томографаиз положения 00 (над столом), в положение 1800 (под столом) и снизив напряжениедо 80 кВ. Авторы объясняли снижение нагрузки при переводе трубки в положение«под столом» тем, что рентгеновские лучи были первично ослаблены столомтомографа, прежде чем достигнуть пациента [68].25На практике краниальная граница сканирования устанавливается выше, изза опасений осуществления пациентом неглубокого вдоха при сканировании исмещения купола диафрагмы краниально.
Во избежание этого, рекомендуетсяинформировать больного о необходимости «набрать полную грудь воздуха» прикаждом сканировании, и оценивать границы начала сканирования на нативныхизображениях, до введения контрастного препарата. Этот момент обретает особуюактуальность при исследовании субкапсулярных новообразований печени. Следуетизбегать смещения каудально нижней границы сканирования, так как в малом тазунаходятся органы, высокочувствительные к ионизирующему излучению. К томуже, при расчете эффективной дозы (ЭД) на уровне малого таза используется болеевысокий нормализованный коэффициент, чем при исследованиях брюшнойполости, что затрудняет подсчет дозы (0,017 для малого таза и 0,015 для брюшнойполости).«Overbeaming» и «overranging» (рис.
1.8). Эти термины не имеютадекватного перевода на русский язык, поэтому мы позволим себе использовать ихтранслитерацию. Что же представляют собой эти явления? Овербимингпредставляет собой «бесполезное облучение» остающееся за рядами детекторовКТ. Величина этого явления обратно пропорциональна количеству детекторов.Таким образом, это явление в томографах с множеством детекторов сведено кминимуму. Оверрангинг же представляет собой как минимум половину оборотагентри за пределами верхней и нижней границ сканирования. Возникает этоявление вследствие необходимости реконструкции первого и последнегоизображений томограммы. Оверрангинг прямо пропорционален коллимациирентгеновскогопучка,реконструированнойширинесрезаипитчу,апротяженность сканирования не оказывает на него никакого влияния. Такимобразом, наибольший вклад оверрангинга в лучевую нагрузку оказывается приисследованиях с коротким диапазоном сканирования, таких как исследованияголовы или детей.
К счастью, за последние годы появились томографы садаптивной коллимацией среза для устранения этого явления, так при26исследованиях протяженностью не более 12 см снижение лучевой нагрузкидостигает 38% [27].Рисунок 1.8 – Особенности работы гентри мультидетекторного КТ. В –овербиминг, F - оверрангинг. Приведено по Hyun Woo Goo, 2011 [34]Немаловажное значение имеет и позиционирование пациента в томографе.Следует размещать больного строго по изоцентру гентри. Правильное положениепациента также имеет важное значение при выполнении сканограмм, при этомвозможно снизить дозу до 51% благодаря правильному позиционированиюпациента в томографе [38].Неверное позиционирование пациента приводит к увеличению поглощенияизлученияпривыполнениисканограмм,котороесистемастараетсякомпенсировать повышением дозы радиации, что в том числе приводит кускореннойвыработкересурсарентгеновскойтрубки.Помимоэтого,неправильное позиционирование пациента и нарушенная калибровка не позволятсистеме правильно рассчитать значения силы тока по сканограмме, что приведет кувеличению шума и лучевой нагрузки.271.4 Алгоритмы реконструкции изображенийИзменение параметров сканирования, таких как сила тока и напряжение нарентгеновскойтрубкетомографа,способноизменитьколичественныеикачественные параметры сканирования, в частности КТ-плотность (КТ-числа),шум, соотношение «контраст - шум».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
