Диссертация (1144157), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Зависимости дозы пациента и шумаКТ-изображения от основных параметров (напряжения на трубке и мАс)имеют одинаковый характер для аппаратов разных моделей и не зависят отпроизводителя, а программы автоматической модуляции силы тока являютсявендоро-специфичными и требуют индивидуального изучения.Степень достоверности и апробация результатов исследования.Результаты исследований основаны на данных, собранных в 19 медицинскихорганизациях Российской Федерации, что составляет более 60% ПЭТ-отделенийстраны.Результаты исследования, а также основные положения работы доложены иобсуждены на: Международной научно-практической конференции XLI – Неделя наукиСПбГПУ (Санкт-Петербург, Россия, 2012); международных научно-практических конференциях «Актуальные вопросырадиационной гигиены» (Санкт-Петербург, Россия, 2014; 2016); Международном Невском Радиологическом форуме НРФ-2013; НРФ-2015;НРФ-2017, НРФ-2018 (Санкт-Петербург, Россия, 2013, 2015, 2017, 2018); 11-й; 12-й; 13-й международных конференциях «Medical physics in the Balticstates» (Каунас, Литва, 2013, 2015, 2017); III всероссийской научно-практической конференции производителейрентгеновской техники (Санкт-Петербург, Россия, 2016); конференции «Optimisation in X-ray and Molecular Imaging 2015» (Гётеборг,Швеция, 2015);11 30-м международном конгрессе европейской ассоциации ядерной медициныEANM 2017 (Вена, Австрия, 2017); конференциях «Radiation protection in medicine» (Варна, Болгария, 2014;Вена, Австрия, 2017); I Всероссийском научно-образовательном конгрессе с международнымучастием «Онкорадиология, лучевая диагностика и терапия» (Москва,Россия, 2018); конгрессе «European Congress of Radiology» (Вена, Австрия, 2018).Публикации.По теме диссертации опубликовано 40 научных работ, в том числе 7 статей врецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК, 6 научных статей вжурналах, входящих в международные реферативные базы данных (Scopus,PubMed), 1 санитарные правила и нормы, 2 методических указаний, 1 методическиерекомендации.Структура и объем работы диссертации.Работа состоит из введения, литературного обзора, четырех глав собственныхисследований, заключения, выводов, списка литературы, включающего 31отечественный и 108 иностранных источников, 2 приложений.
Диссертацияизложена на 154 страницах машинописного текста, иллюстрирована 35 таблицами,36 рисунками.12ГЛАВА 1. ДОЗЫ ИЗЛУЧЕНИЯ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ПАЦИЕНТАМИ ВПОЗИТРОННОЙ ЭМИССИОННОЙ ТОМОГРАФИИ1.1.Метод позитронной эмиссионной томографии.Позитронная эмиссионная томография или двухфотонная эмиссионнаятомография представляет собой радионуклидный томографический методисследования внутренних органов человека или животного [12, 18, 28, 29, 30, 104].В основе метода лежит регистрация пары фотонов, возникающих при аннигиляциипозитрона. Позитроны образуются при позитронном распаде радионуклида,входящего в состав радиофармацевтического препарата, который вводят ворганизмпациентапередисследованием.Позитронно-эмиссионнымирадионуклидами маркируют биохимические соединения, которые далее могутбыть использованы в качестве РФП, чтобы проследить биохимические ифизиологические процессы в исследуемом организме.Эти меченые соединения моделируют естественные сахара, белки и воду,находящиесяврадионуклидами,живоморганизме.позволяетПрименениепланироватьлечениепрепаратов,пациентамеченныхиоценитьэффективность его воздействия.
Позитронная эмиссионная томография позволяетустановить места накопления препарата в организме и получить изображения науровне клеточной биологической активности.Современныепозитронныеэмиссионныетомографысовмещеныскомпьютерными томографами, это даёт возможность одновременно проводитьПЭТ- и КТ-исследование пациента и получать информацию о функциональнойактивностии анатомическомстроении исследуемых органов итканей.Технологически гентри (детектирующее кольцо) КТ и ПЭТ располагаются друг задругом в одном аппарате (Рисунок 1) таким образом, чтобы последовательнопроводить КТ-сканирование (5 – 60 секунд) и ПЭТ-сканирование (10 – 90 минут).ПЭТ-исследование делится на несколько сегментов, их количество определяетсядлиной сканирования.
Сегмент сканирования – фрагмент тела пациента,ограниченный шириной детектирующей системы ПЭТ.13Рисунок 1. Схематическое изображение позитронного эмиссионного томографа,совмещенного с компьютерным томографом.1.2. Факторы облучения пациентов в ПЭТ/КТ.Источником ионизирующего излучения в ПЭТ-диагностике являетсярадионуклид, которым мечен РФП (Таблица 1). Эти радионуклиды в основномиспускают β+-излучение с граничной энергией 0,5 – 2 МэВ с последующимобразованием после аннигиляции позитронов двух квантов фотонного излучения сравными энергиями 511 кэВ, разлетающихся в противоположных направлениях[12, 104].Важнойхарактеристикойрадионуклидногоисточникаявляетсяегоактивность – это число радиоактивных превращений в единицу времени.
В системеСИ за единицу активности принято одно ядерное превращение в секунду (распад/с)– Беккерель (Бк). Другие характеристики радионуклидов (энергии излучения,выход на один распад, период полураспада Т1/2) можно найти в справочниках [22,71]. В ПЭТ диагностике используются позитрон-излучающие радионуклиды,которые имеют короткий период полураспада, что способствует быстромуснижению активности радионуклида (Таблица 1), введенного пациенту с РФП.14Таблица 1. Основные позитрон-излучающие радионуклиды, применяемые в ПЭТ,и их характеристики: период полураспада, мин, максимальная энергия позитронов,МэВ, и пробег позитронов в мягких тканях, мм [5].РадионуклидПериодполураспадаМаксимальная энергияпозитронов, МэВМаксимальный пробегпозитронов в мягких тканях, мм1120,38 мин.0,964,1C13N10,08 мин.1,195,415O2,03 мин.1,708,018F109,77 мин.0,692,468Ga67,71 мин.1,929,0Дополнительному внешнему облучению пациент подвергается во времятрансмиссионного КТ-сканирования.
В КТ используется спектр рентгеновскогоизлучения с энергией от 15 до 140 кэВ [12, 14, 34, 54]. Спектр рентгеновскогоизлучения формируется за счет тормозного излучения, испускаемого электронамипри торможении в веществе анода, и характеристического излучения (дискретныелинии, соответствующие энергии перехода электрона с высшей оболочки навакантную позицию внутреннего уровня вещества анода). Максимальная энергияфотонов рентгеновского излучения определяется напряжением на рентгеновскойтрубке.Таким образом, при проведении ПЭТ/КТ-диагностики пациент подвергаетсявнутреннему и внешнему облучению, которые не влияют друг на друга, и которыенеобходимо оценивать разными методами.1.3. Дозиметрические величины.В системе радиационной защиты используют систему дозиметрическихвеличин, которая имеет свою градацию: физические дозовые величины являютсямерой воздействия ионизирующего излучения на вещество; защитные дозовыевеличины являются мерой вреда для здоровья человека от воздействия излучения,15их используют при нормировании;операционныедозовыенепосредственно определяемые величины при измерениях.величины–Обеспечениецелостности системы дозиметрических величин осуществляется за счет оценкинормируемой величины на основании измеряемых на практике величин.Основной дозиметрической величиной является поглощенная доза –отношение энергии излучения, поглощённой в данном объёме, к массе вещества вэтом объёме.
Поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм(Дж/кг) – Грей (Гр).Защитные величины используются для того, чтобы установить пределы дозтехногенного облучения населения и персонала. Соблюдение предела годовойдозы гарантирует отсутствие детерминированных эффектов (эффекты, имеющиепорог дозы, ниже которого эффект отсутствует, а выше которого проявляютсятканевые реакции) и минимизирует риск стохастических эффектов (эффекты,имеющие вероятностный характер, их тяжесть зависит от дозы) до приемлемыхуровней [15].
Определение этих величин основано на поглощенной дозе излученияв данном органе или ткани T, DT,R и радиочувствительности органа/ткани к данномувиду излучения. Излучение характеризуется видом и энергией, падающего наповерхность тела или испускаемого радионуклидами, инкорпорированными ворганизме. Согласно современной системе радиационной защиты доза излучения,получаемая пациентом при исследовании1, не нормируется, однако применяютсяпринципы оптимизации и обоснования [15].Соотношение между полученной дозой излучения и риском возникновениястохастических эффектов также зависит от количества облученных органов и ихрадиочувствительности.
Для радиационной защиты используется концепциюэффективной дозы, которая определена Международной Комиссией РадиационнойЗащиты (МКРЗ) в Публикациях 60 и 103 [20, 23], как сумма доз в органах и тканях,помноженных на соответствующий взвешивающий тканевой коэффициент (wT)доза излучения, полученная пациентом при проведении рентгенорадиологическогоисследования, дальше по тексту – доза пациента116ткани T иwT 1 . Суммирование доз производится по всем тканям и органам,Tкоторые чувствительны к индукции стохастических эффектов излучения.Используемые значения wT получены на основе эпидемиологических исследованийоблученных групп и популяций людей, так, чтобы определить относительныевклады отдельных тканей и органов в суммарный радиационный вред от развитиястохастических эффектов.
Единица эффективной дозы – Зиверт (Зв).Отечественная система радиационной безопасности в лучевой диагностикепостроена на концепции эффективной дозы как инструмента оценки рисковвозникновения радиационно-индуцированных заболеваний [15].1.4. Определение доз пациентов в ПЭТ/КТ.1.4.1. Дозиметрия внутреннего облучения.Неравномерное облучение тела пациента, связанное со спецификойнакопленияивыведенияопределенногоРФП,обуславливаетважностьиспользования как распределения доз в органах, так и эффективной дозы дляоценки радиационного воздействия на пациента.РФП, введенный в организм человека, включается в физиологические и/илибиохимические процессы, подлежащие исследованию, и накапливается вопределенных органах или тканях. В то же время препарат обычно быстровыводится из других тканей и систем организма.
Таким образом, ПЭТ-диагностикапредполагает неравномерное облучение пациента за счет вводимого РФП.Поглощенную дозу в органах и тканях пациента от поступления в организмРФП определяют, исходя из: активности РФП, введенной пациенту; физических характеристик радионуклида-метки; кинетики поведения РФП в организме человека.Согласно подходу Комитета по Медицинской Дозе Внутреннего Облучения(Committee on Medical Internal Radiation Dose, MIRD) [92, 100, 102, 121]17поглощенную дозу внутреннего облучения органа-мишени определяют какпроизведение интегрированной по времени активности в органе-источнике изначения S: = ̃ ∙ (1)где, ̃ – интегрированная по времени активность в органе-источнике, Бк∙с; –мощность поглощенной дозы в органе-мишени от единицы активности в органеисточнике, Гр∙(Бк∙с)-1.
Интегрированная по времени активность равна количествураспадов в органе-источнике.Орган-источник обозначают rS, орган-мишень обозначают rT:( ) = ̃( ) ∙ ( ← )(2)Количество распадов органа-источника рассчитывают как площадь подкривой, описывающей изменение активности со временем в органе-источникепосле введения РФП (A(rS, t)).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
