[17] Imágenes médicas - Dosis de radiación CT (relación entre CTDIvol, DLP y mSv)
Abreviatura en inglés: CTDI
Nombre completo en inglés: Índice de dosis de tomografía computarizada
Explicación en chino: Índice de dosis de CT
? Índice de dosis), unidad: mGy, que es la dosis de radiación promedio de la TC en todo el rango de exploración. CTDIvol se utiliza para evaluar la dosis promedio de radiación recibida por el sujeto por unidad de volumen durante la exploración.
Una breve discusión sobre el conocimiento de la dosis de radiación por TC---Sobre la relación entre CTDIvol, DLP y mSv_Noticias integrales_Información de noticias_Foshan Second People's Hospital
Después de una tomografía computarizada, en una dosis de una página El informe se generará automáticamente en la carpeta correspondiente a la materia, en la que dos ítems, CTDI y DLP, representan indicadores de dosis de radiación.
1) CTDIvol: Índice de dosis de TC de volumen CTDIvol se utiliza para reflejar la dosis de corte promedio en todo el volumen de exploración en espiral. ?CTDIvol?=CTDIw/CT pitch (factor), CTDIW refleja la dosis promedio en el plano de exploración de secuencia.
2) DLP: La DLP se utiliza para evaluar la dosis total de radiación que recibe el sujeto después de una tomografía computarizada de exposición. DLP = CTDIvol × L, CTDIvol es el índice de dosis de TC en volumen de una tomografía computarizada en espiral de múltiples cortes (corte), y L es la longitud de la exploración a lo largo del eje Z.
Cuando se expresa desde la perspectiva de daños biológicos por radiación comparables, es necesario utilizar la unidad mSv. La relación entre mSv y DLP es
mSv?=DLP×k. Este valor k es un coeficiente (tabla a continuación).
? Por ejemplo, a un sujeto se le realizó una tomografía computarizada coronaria (el sujeto recibe una de las mayores dosis de radiación de rayos X entre todos los exámenes de tomografía computarizada), aunque se utilizaron 80 kV y condiciones de exposición de 220 mA, pero debido a Al utilizar la tecnología de corriente de tubo automática, los mA reales utilizados son 144, entonces, dado que su valor CTDIvol es solo 0,67 mGy, considerando que el valor DLP de la longitud de escaneo es solo 13 mGyNaN, dado que el sujeto es un adulto, si el valor k es 0,014, entonces la dosis de radiación de rayos X que recibe es 0,014 × 13 = 0,18 mSv, que es mucho menor que la dosis de radiación de fondo promedio de 2,4 mSv en la naturaleza que reciben las personas en la Tierra en un año.
3) msv es la unidad de cálculo de la dosis de radiación.
La dosis de radiación se calcula en función de la energía de radiación absorbida por unidad de masa de tejidos y órganos humanos. Su unidad de cálculo es "sievert". " o "milisievert". Las normas de seguridad internacionales estipulan que el límite superior de dosis de radiación recibida por el cuerpo humano fuera de la radiación ambiental normal es de 1 milisievert por año.
Las normas de seguridad internacionales estipulan que el límite superior de dosis de radiación recibida por el cuerpo humano fuera de la radiación ambiental normal es de 1 milisievert por año.
La unidad de dosis de radiación es Sievert/Sievert (Sv), que representa el daño total que sufre un individuo por la exposición a la radiación. Cada kilogramo de tejido humano absorbe 1 julio, que es 1 sievert. Sievert es una unidad grande y comúnmente usamos milisievert (mSv).
1Sv=1000mSv, 1mSv=1000μSv
¿Cómo calcular la dosis de radiación de la TC? - Dr. Chunyu
CTDI se refiere a la dosis de radiación en el plano de los rayos recibidos por el sujeto durante el examen de TC Generalmente, cilindros de 16cm (que representa la cabeza y las extremidades) y 32cm (que representa el cuerpo). Se mide con un fantasma lleno de agua en una forma (unidad: mGy). Después de que Shope lo propuso por primera vez en 1981, ha sido definido y adoptado por muchas organizaciones autorizadas como FDA, IEC, CEC y OIEA. , etc. Actualmente es el método más utilizado en el mundo. Índice de dosis de CT, los estándares nacionales de mi país también adoptan este concepto.
Actualmente existen tres CTDI reconocidos. Los tres índices no representan directamente la dosis recibida por el sujeto causada por varias tomografías computarizadas, pero están estrechamente relacionados con la dosis recibida por el sujeto. Tiene las mismas dimensiones que la dosis absorbida, medida en miliGray (mGy).
El índice de dosis CT volumétrico CTDIvol se puede obtener a partir del índice de dosis CT ponderado CTDIw, que es el resultado ponderado de los valores de medición CTDI100 en cuatro posiciones diferentes en el centro y la periferia del fantasma de dosis. Por lo tanto:
CTDI100 refleja la energía de rayos X depositada en un determinado punto del fantasma de medición estándar de TC;
CTDIw describe el estado de dosis promedio en un determinado plano tomográfico escaneado por TC;
CTDIvol describe la dosis de radiación promedio de la TC en espiral de múltiples cortes (corte) dentro de todo el volumen de exploración.
CTDI100 es la cantidad de caracterización más básica ampliamente utilizada hasta ahora para reflejar las características de dosis de las tomografías computarizadas y puede usarse para comparar uniformemente el rendimiento de las máquinas de tomografía computarizada. Se define como: CT gira una vez, integra la distribución de dosis D(z) paralela al eje de rotación (eje z, es decir, perpendicular al plano de corte) de -50 mm a +50 mm a lo largo del eje Z, dividida por el espesor de la capa T y el número de cortes escaneados El cociente del producto de N. Es decir:
CTDI100 puede utilizar un detector termoluminiscente (TLD) para medir la distribución de dosis en cada punto en un complemento TLD dedicado y luego obtener la curva de distribución de dosis D(z) y luego según a la curva de distribución de dosis. La mitad del ancho máximo (FullWidthatHalfMaximum, FWHM) se calcula ajustando para calcular el CTDI. CTDI100 adopta un rango de integración de -50 mm a +50 mm y se puede medir fácilmente en un maniquí de dosis estándar universal utilizando una cámara de ionización en forma de lápiz con una longitud efectiva de exactamente 100 mm, lo que facilita la aceptación de máquinas CT y pruebas periódicas de control de calidad. .
La magnitud de caracterización más básica, CTDI100, refleja la energía de rayos X depositada en el aire en un punto determinado medida en un fantasma de metacrilato de metilo estándar.
Dado que la dosis de radiación en diferentes lugares del mismo fantasma es diferente, para expresar mejor el nivel de dosis de radiación global, es necesario introducir el concepto de índice de dosis CT ponderado (CTDIW), que puede Refleja con precisión la dosis promedio en el plano de escaneo.
El maniquí de dosis de plexiglás estándar que se utiliza actualmente para combinar con el instrumento de detección de cámara de ionización con forma de bolígrafo de 100 mm de longitud efectiva se divide en dos tipos: maniquí de cabeza (diámetro de 160 mm) y maniquí de tronco (diámetro de 320 mm). en forma de cilindro con una longitud de 140 mm. Hay conectores de cámara de ionización de detección dedicados ubicados 10 mm debajo del centro del fantasma y su superficie circundante (cuando el orificio no está midiendo, se inserta una varilla de vidrio orgánico equivalente a un tejido).
El índice de dosis CT ponderado (CTDIw) se ha seleccionado como una de las cantidades de caracterización para el nivel orientativo (referencia) de exposición médica diagnóstica por CT. Puede reflejar la dosis promedio de exploraciones continuas de cortes múltiples (cuando el tono = 1), pero para exploraciones de cortes múltiples discontinuas, CTDIw no puede reflejar con precisión la dosis promedio.
Después de la llegada de la TC en espiral, la CTDIw ya no puede representar con precisión el nivel de dosis de radiación, y es necesario considerar el impacto del paso en espiral en la dosis de exploración:
Paso de la TC ( factor) = Δd/N·T
Δd es la distancia que se mueve la mesa de examen por revolución del tubo de rayos X
N es el número de cortes generados por una rotación; scan;
T es el espesor de la capa de escaneo
El índice de dosis volumétrica de CT CTDIvol refleja la dosis promedio en todo el volumen de escaneo. Este es también el primer parámetro en nuestro formulario de informe de dosis que está directamente relacionado con la dosis.
La DLP se utiliza para evaluar la dosis total de radiación de una tomografía computarizada completa del sujeto. Para el escaneo de secuencia DLP (unidad: mGy·cm), se puede expresar como:
DLP=i∑nCTDIw·nT·N·C
i es el número de X- secuencias de tomografía computarizada;
N es el número de rotaciones;
nT es el ancho de colimación nominal limitado por haz por rotación (cm); Tubo de rayos X Producto de la corriente del tubo y el tiempo de exposición por rotación (mAs);
nCTDIw representa el índice de dosis de CT ponderado normalizado (mGy) correspondiente al voltaje del tubo utilizado y la colimación nominal total limitada por haz ancho ·mA-1·s-1).
Para DLP de exploración en espiral, se puede expresar convenientemente como:
DLP=CTDIvol×L
CTDIvol es la dosis de CT en volumen de varias filas (corte ) Índice de exploración por TC en espiral;
L es la longitud de exploración a lo largo del eje Z.
Una vez obtenida la dosis de radiación acumulada, este parámetro no es la dosis de radiación final recibida por el paciente. La dosis de radiación del sujeto eventualmente se implementará en la dosis absorbida (D) de cada tejido u órgano. tejido u órgano La dosis absorbida es la energía acumulada por los rayos X en el tejido u órgano por unidad de masa del sujeto.
Unidad: Gy, 1Gy=1 Joule·kg-1 (J·kg-1)100cGy=100rad
La definición estricta de la dosis absorbida de un tejido u órgano está en en el sentido físico La cantidad puntual, es decir, la dosis absorbida, se refiere al cociente obtenido al dividir la energía promedio impartida por la radiación ionizante al material en un determinado elemento de volumen por la masa del material en el elemento de volumen. Es decir: D=dε/dm
La dosis absorbida de un tejido u órgano es la representación más completa de la cantidad de exposición a rayos X recibida por el sujeto. Sin embargo, en la mayoría de los casos es imposible. medirlo directamente. La investigación de simulación sobre fantasmas puede resolver los siguientes problemas:
Utilizando un modelo de cuerpo humano simulado, con la ayuda de detectores como TLD y otros dosímetros luminiscentes, mida la dosis absorbida y la distribución del sujeto. tejidos u órganos, utilizando el método de Monte Carlo) para estimar la dosis absorbida de un tejido u órgano.
El efecto biológico de la dosis absorbida depende del tipo de radiación y de las condiciones de irradiación. Para la misma dosis absorbida, los rayos alfa son 20 veces más dañinos para los organismos vivos que los rayos X. En protección radiológica, la dosis absorbida realmente recibida o que probablemente recibirá un individuo o un grupo se pondera y corrige en función de los efectos biológicos del tejido. La dosis absorbida corregida se denomina dosis equivalente en protección radiológica.
La unidad de dosis equivalente es la misma que la dosis absorbida, es decir, Joule·kilogramo-1 (J·kg-1), y su nombre propio es Sv,
1Sv =1J·kg-1 (=1Gy)
Al comparar los riesgos relativos de radiación ionizante de diferentes tipos de exámenes radiológicos y teniendo en cuenta las diferentes sensibilidades a la radiación de diferentes tejidos u órganos, la unidad de Sivert (Sv ) se utiliza. Se caracteriza la dosis eficaz E. La dosis efectiva para todo el cuerpo es un parámetro de dosis que refleja el riesgo de exposición no uniforme normalizada a la exposición de todo el cuerpo.
La dosis efectiva (EffectiveDose) se refiere específicamente a la dosis equivalente de todos los tejidos u órganos del cuerpo humano en el caso de una irradiación no uniforme de todo el cuerpo cuando el efecto considerado es un efecto estocástico (como como cáncer inducido por radiación, etc.) Suma ponderada. Es decir:
E=∑WT·HT
HT es la dosis equivalente recibida por tejido u órgano T; WT es el factor de ponderación tisular de T;
La dosis efectiva es la suma de las dosis equivalentes a órganos y/o tejidos ponderadas por los factores de ponderación de cada tejido.
La dosis efectiva de CT en espiral:
Utilice CTDIvol y su longitud de escaneo L para calcular el producto de longitud de dosis DLP y luego multiplíquelo por un coeficiente de conversión específico k para estimar la dosis efectiva de CT en espiral. dosis E:
E=k·DLP
El coeficiente de conversión k (mSv·mGy-1·cm-1) está relacionado con el lugar de inspección.
Diferentes partes de un mismo individuo tienen diferente sensibilidad a una misma dosis de radiación, lo que se manifiesta en diferentes valores de K. El valor K es el factor de ponderación de dosis efectiva normalizado para diferentes sitios. En la misma parte anatómica, cuanto mayor es la edad, menor es el valor de K de la cabeza y el cuello de individuos del mismo grupo de edad que el del abdomen y la pelvis. Además, los diferentes órganos tienen diferente sensibilidad a la radiación. Los órganos sensibles incluyen el cristalino del ojo, la glándula tiroides, las mamas, las gónadas y el sistema hematopoyético. Cuando el cuerpo se expone a radiación innecesaria o excesiva, aumenta la probabilidad de desarrollar cataratas, cáncer de tiroides y cáncer de mama.
Estimaciones de dosis específicas del tamaño (SSDE)
Los métodos de evaluación anteriores se basan principalmente en los resultados de la medición fantasma, porque la forma real del cuerpo del paciente no es cilíndrica y la densidad sí. diferente, por lo que el uso del método anterior tendrá errores al reflejar con precisión la dosis de radiación recibida por el paciente.
En 2011, la Asociación Estadounidense de Físicos en Medicina (AAPM) propuso el método de estimación de dosis específicas por tamaño (SSDE).
SSDE calcula el concepto de diámetro efectivo (DE), que se refiere al diámetro en una posición determinada a lo largo de la dirección cabeza-pie suponiendo que el paciente que se escanea tiene una sección transversal circular. Aunque algunas partes del cuerpo tienen secciones transversales aproximadamente circulares, la mayoría no. Por tanto, se puede considerar el diámetro efectivo como el diámetro de un círculo igual al área de la sección transversal del cuerpo del paciente. SSDE se refiere a la dosis de CT estimada recibida por el paciente después de la corrección por el tamaño corporal del paciente, que se obtiene a través del coeficiente de conversión relacionado con el tamaño corporal basado en el índice de dosis de CT volumétrico CTDIvol que se muestra en la interfaz de operación de CT. En comparación con los métodos de evaluación anteriores, SSDE es relativamente preciso, pero todavía existe una cierta brecha entre el valor estimado de SSDE y el valor real de la radiación recibida por el paciente.
Se pueden utilizar pañuelos protectores para el cuello, máscaras para los ojos y protectores para la superficie de los senos como protección durante los exámenes de TC. Al configurar los parámetros de escaneo, siempre preste atención al principio ALARA, que es el principio rector de los planes de seguridad radiológica de la física médica en todo el mundo, y examina de manera continua y científica la relación entre la dosis y la calidad de las imágenes para promover continuamente dosis bajas y alta calidad. motor impulsor del desarrollo de la tecnología de la imagen. En resumen, tanto el método de protección de superficie como el método de prefiltro se pueden combinar con otros métodos de reducción de dosis, como reducir la cobertura de escaneo, ajuste de voltaje del tubo, ajuste de corriente del tubo, acortamiento del tiempo de escaneo, algoritmos iterativos y otras tecnologías para reducir aún más la sensibilidad. Dosis de radiación a los órganos.