Диссертация (1144157), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Оптимизация протоколов КТ-исследованийзаключаетсявхарактеристикамиизучениикачествавзаимосвязеймеждуКТ-изображенияпридозамипациентовизмененииипараметровпроведения КТ-исследований с нахождением их оптимального соотношения. Длярешения данной задачи провели экспериментальную работу с использованиемантропоморфного фантома грудной клетки по определению зависимостейэффективной дозы (характеристика уровня облучения пациента) и шума КТизображения (характеристика качества изображения) от основных параметровпротоколов КТ-сканирования, по итогам которой были установлены оптимальныепараметры проведения КТ-сканирования.1156.2. Разработка методики установления и применения РДУ для КТисследований.НаиболеераспространеннымивидамиКТ-исследованийявляютсяисследования всего тела и головного мозга; остальные виды ПЭТ/КТ-исследованийпроводятся намного реже (Таблица 27).
Дозы внешнего облучения пациентовформируют до 90% суммарной дозы пациента при ПЭТ-диагностике (Рисунок 30).Сравнениесдозамиотаналогичныхисследованийвдругихстранахпродемонстрировало возможность снижения дозы от КТ в России вплоть до 40%(Рисунок 29). Результаты статистической обработки распределений аппаратов постандартным дозам пациентов от КТ-исследований (см. п. 4.2.) свидетельствуют осущественных различиях в уровнях облучения пациентов между отдельнымиаппаратами ПЭТ/КТ; минимальные и максимальные стандартные дозы длятиповых протоколов отличаются вплоть до 4 раз при исследовании всего тела и до40 раз при исследовании головы.Учитывая особенности отечественной радиационной защиты и длягармонизации с существующими РДУ для рентгенографических исследованийцелесообразно устанавливать РДУ для КТ-исследований в Российской Федерациикак 75%-перцентиль распределения аппаратов по дозе в стране для каждого видаисследований.
В качестве дозовой величины для установления РДУ для КТисследований в зарубежной практике используют значение DLP; в отечественнойпрактике основной дозовой величиной в радиационной защите являетсяэффективная доза. Поэтому РДУ в России целесообразно определять в терминахдвух дозовых величин: DLP и эффективной дозе, линейно связанных между собой(формула 22). Это позволит медицинскому персоналу отделений и проверяющиморганам идентифицировать систематические превышения РДУ и оперативновыявлять причины высоких доз. В связи с малым количеством в России аппаратовПЭТ/КТ, РДУ целесообразно определять на национальном уровне.Установление РДУ как организационной части оптимизации защитыпациента в КТ целесообразно проводить по следующей схеме:116 определение стандартных DLP и эффективных доз для каждого КТ-аппаратаи выбранного вида КТ-сканирования; построение распределений КТ-аппаратов по значениям стандартных доз дляданного вида исследований; определение значения РДУ как 75%-перцентиля распределения КТаппаратов по стандартным дозам.Определение стандартной дозы пациента для каждого вида исследования длякаждого аппарата осуществляется для выборки из 30 – 50 пациентов без учета ихполо-возрастных и антропометрических особенностей как среднее значение DLPили эффективной дозы.Представленнуюметодикуиспользовалиприобработкеданныхостандартных дозах пациентов, полученных в регионах России (Глава 4).
Наосновании распределений аппаратов по стандартным дозам пациентов (Рисунок 27и 28) значения РДУ определили для сканирования головы и для каждого изпротоколов (диагностического и низкодозового) сканирования всего тела (Таблица31). Для многофазных КТ-исследований всего тела рекомендовано значение РДУ,соответствующее диагностическому протоколу для каждой фазы.ПредложенныезначенияРДУдляКТ-сканированияприПЭТ/КТ-исследованиях головного мозга и всего тела представлены в Таблице 31. Значения75%-перцентилей распределений по дозам, предложенные в качестве РДУ вРоссийской Федерации, сопоставимы с их аналогами в других странах.По результатам анализа собранных данных выявили 5 аппаратов с дозами,превышающими значение РДУ, для диагностического и 4 аппарата длянизкодозового протоколов сканирования всего тела, а также 2 аппарата длясканирования головы.
Причинами высоких доз являлись неоптимальныепараметры протоколов КТ-сканирования. Эти параметры подлежат коррекции.117Таблица 31. Предлагаемые значения референтных диагностических уровней (РДУ)для КТ-сканирований всего тела и головы в Российской Федерации и их сравнениес зарубежными аналогами.Область КТ-сканированияDLP, мГрсмКорея, 75%Россия*перцентиль [84]1200 (2)-Франция, 75%перцентиль [56]-Англия,РДУ [69]-ГоловаВсе тело (низкодозовый600 (9)протокол)560750Все тело (диагностический1000 (15)протокол)*Доза представлена в формате DLP, мГрсм (эффективная доза, мЗв)4006.3.
Выявление зависимостей эффективной дозы и шума КТ-изображения отпараметров протокола КТ-сканирования.Выбор оптимального протокола КТ-сканирования должен основываться напрактике работы в отделении ПЭТ, возможностях конкретного аппарата, патологиипациента и поставленной клинической задаче. КТ-сканирование являетсядополнительным (второстепенным) при ПЭТ/КТ-исследовании; таким образом,необходимость в высокой детализации КТ-изображения отсутствует. ВыполнениеКТ-сканированияспомощьюдиагностическогопротоколаможетбытьобусловлено отсутствием у пациента результатов предварительных КТ- и МРТисследований (см. п.
4.2.).Для определения оптимальных параметров протоколов сканированиянеобходимо установить зависимости эффективной дозы как характеристикиуровня облучения пациента и шума КТ-изображения как характеристики качестваизображения от основных параметров КТ-сканирования (см. определение в п. 1.6.2и методику в п. 2.4.4). Данные зависимости определили на примере КТсканирования органов грудной клетки как части исследования всего тела.Экспериментальную работу по определению влияния параметров протоколаКТ на дозу пациента и шум КТ-изображения провели на трёх моделях томографов,представляющих основных производителей аппаратов ПЭТ/КТ (Таблица 11), сиспользованием антропоморфного фантома Lungman (см. п.
2.2.2.3.).1186.3.1. Влияние силы тока и напряжения на эффективную дозу и шум КТизображения.В качестве параметров протокола КТ-исследования, максимально влияющихна дозу пациента, выбрали напряжение (кВ) и произведение силы тока на времяротации трубки (мАс) [137]. Изучили зависимости значения эффективной дозы ишума КТ-изображения от этих параметров протокола сканирования (Рисунок 35)без программ автоматической модуляции силы тока.Установили, что эффективная доза линейно растет с увеличением параметрамАс для всех изученных значений напряжения и увеличивается при увеличениинапряжения для всех обследованных моделей томографов (Рисунок 35).абвг119деРисунок 35.
Зависимости значений эффективной дозы (Eэфф, мЗв) и шума КТизображения, HU, от произведения силы тока и времени ротации трубки ( ∙ ),мАс, полученные на томографах разных моделей для разных значенийнапряжения: а и б – 80 кВ, в и г – 100 кВ, д и е – 120 кВ. Линиями на графикахотмечены аппроксимирующие зависимости для общей выборки из трёх моделейтомографов.Зависимость эффективной дозы от произведения силы тока и времениротации трубки описывается линейной функцией, коэффициент детерминацииR2>0,85 для общей выборки из трёх моделей томографов разных производителей:эфф = 1 · ( ∙ ), мЗв,(29)где: ( ∙ ) – произведение силы тока и времени ротации трубки, мАс; d1, мЗв/мАс– параметр, значение которого определяли методом наименьших квадратов дляобщей для каждого томографа и выборки из трёх обследованных моделейтомографов(Таблица31).Линейнаяфункцияопределяетсясвысокимкоффициентом детерминации (R2>0,99) для всех моделей томографов (Рисунок 35а, в, д), небольшое расхождение параметров d1 (формула 29) обуславливаетразличия в значениях питч фактора и коллимации из-за особенностей конструкцииаппаратов.120Таблица 31.
Значения параметра d1, мЗв/мАс, в формуле 29 для трёх обследованныхмоделей томографов и значение для общей выборки, полученные для разныхнапряжений.Напряжение, кВ80100120d1, мЗв/(мАс)Ingenuity (Philips)0,0080,0170,028Optima (GE)0,0110,0210,034Definition (Siemens)0,0070,0150,025Общая выборка0,0090,0180,029Оценка шума КТ-изображений для каждого режима продемонстрировала,что с увеличением параметра мАс шум изображения снижается.
Наименьший шумсоответствует также наибольшему значению напряжения. Зависимость шума отпараметра мАс описывается степенной функцией (коэффициент детерминацииR2>0,85) для общей выборки из трёх моделей томографов разных производителей:Шум = 1 · ( ∙ )−2 , HU,(30)где: ( ∙ ) – произведение силы тока и времени ротации трубки, мАс; f1 и f2 –параметры, значения которых определяли методом наименьших квадратов дляобщей выборки из трёх обследованных моделей томографов (Таблица 32).Таблица 32.
Значения параметров f1 и f2 в формуле 30 для трёх обследованныхмоделей томографов и значения для общей выборки, полученные для разныхнапряжений, и коэффициенты детерминации R2.Напряжение,кВ80100120Параметрf1, HU/(мАс)f2, отн.ед.R2f1, HU/(мАс)f2, отн.ед.R2f1, HU/(мАс)f2, отн.ед.R2Ingenuity(Philips)1850,520,99910,460,98700,460,98Optima(GE)1580,470,981190,490,99910,480,98Definition(Siemens)1430,470,981090,470,99800,430,94Общаявыборка1610,480,961050,470,94800,460,86121Для всех моделей томографов зависимость имеет одинаковый характер(формула 30).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
