Các phương pháp tính liều bệnh nhân trong X – quang thường quy .... 57 Chương : KẾT QUẢ TÍNH TOÁN VÀ THẢO LUẬN33.1 Ứng dụng chương trình PCXMC 2.0 tính liều hiệu dụng cho bệnh nhân dựa t
NGUYỄN THỊ MAI HIÊN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN THỊ MAI HIÊN KỸ THUẬT HẠT NHÂN ĐÁNH GIÁ LIỀU BỆNH NHÂN TRONG X - QUANG THƯỜNG QUY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT HẠT NHÂN 2011B Hà Nội – Năm 2014 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131968651000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHO A HÀ NỘI ====== ====== NGUYỄN THỊ MAI HIÊN ĐÁNH GIÁ LIỀU BỆNH NHÂN TRONG X – QUANG THƯỜNG QUY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT HẠT NHÂN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN HÀO QUANG HÀ NỘI 2014 MỤC LỤC Lời cam đoan i Danh mục chữ viết tắt ii Danh mục bảng iii Danh mục hình vẽ, đồ thị v Mở đầu vii Chương 1: TỔNG QUAN VỀ AN TOÀN BỨC XẠ TRONG X – QUANG THƯỜNG QUY 1.1 Cấu tạo máy chụp X – quang thường quy 1.1.1 Cấu tạo ống phát tia X 1.1.1.1 Cực âm (Cathode) 1.1.1.2 Cực dương (Anode) 1.1.1.3 Vỏ ống chân không, dầu tản nhiệt, vỏ kim loại, cửa sổ ống phát tia X 1.1.2 Bộ lọc tia 12 1.1.3 Hệ chuẩn trực đầu đèn 13 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng liều tia X 16 1.3 Các đại lượng đơn vị đo thường dùng an toàn xạ với X – quang thường quy 19 1.3.1 Liều hấp thụ 20 1.3.2 Liều tương đương 20 1.3.3 Liều hiệu dụng 21 1.3.4 Kerma 21 1.4 Các quy định, tiêu chuẩn an toàn xạ X – quang y tế 22 1.4.1 Các khuyến cáo ICRP an toàn tronG X – quang y tế 22 1.4.2 Các tiêu chuẩn an toàn xạ X – quang y tế IAEA 25 1.4.3 Các quy định, tiêu chuẩn an toàn xạ X – quang y tế Việt Nam 27 1.4.3.1 Luật Năng lượng nguyên tử 27 1.4.3.2 Thông tư số 19/2012/TT-BKHCN 28 1.4.3.4 Tiêu chuẩn Việt Nam – TCVN 6561:1999 29 1.4.3.5 Quyết định số 32/2007/QĐ-BKHCN 31 Chương 2: PHẦN MỀM MÔ PHỎNG LIỀU BỆNH NHÂN PCXMC 2.0 2.1 Các phương pháp tính liều bệnh nhân X – quang thường quy 33 2.1.1 Các phương pháp tính tốn liều thâm nhập 34 21.2 Các phương pháp tính tốn liều quan 38 2.2 Giới thiệu phần mềm mô liều bệnh nhân PCXMC 2.0 40 2.2.1 Các đại lượng liều xạ PCXMC 2.0 41 2.2.2 Tính liều kerma tới dựa tích thời gian cường độ dòng điện (mAs) 46 2.2.3 Các phantom toán học 47 2.2.4 Phương pháp Monte Carlo 52 2.2.5 So sánh kết từ mô PCXMC với phương pháp khác 54 2.2.6 Đánh giá rủi ro 57 Chương 3: KẾT QUẢ TÍNH TỐN VÀ THẢO LUẬN 3.1 Ứng dụng chương trình PCXMC 2.0 tính liều hiệu dụng cho bệnh nhân dựa khuyến cáo BSS 115 chụp X – quang thường quy 61 3.1.1 Khuyến cáo liều chụp X – quang thường quy BSS 115 61 3.1.2 Kết tính tốn liều hiệu dụng PCXMC 2.0 62 3.2 Kết mơ tính tốn liều hiệu dụng bệnh nhân chụp X – quang thường quy 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC 83 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình khoa học chưa cá nhân tổ chức công bố Tất số liệu luận văn trung thực, khách quan tác giả trực tiếp tính tốn, mơ chương trình PCXMC 2.0 Cục An toàn xạ hạt nhân Tác giả xin chân thành cảm ơn giảng viên trường Đại học Bách Khoa Hà Nội truyền đạt cho tác giả kiến thức thời gian học trường Tác giả xin chân thành cảm ơn Cục An toàn xạ hạt nhân tạo điều kiện cho tác giả trình làm luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Hào Quang tận tình hướng dẫn tác giả hồn thành tốt luận văn Hà Nội, ngày 07 tháng năm 2014 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Mai Hiên i Danh mục chữ viết tắt BSS Basic Safety Standards – Tiêu chuẩn an toàn ESD Entrance Surface Dose – Liều thâm nhập bề mặt ESAK Entrance Surface Air Kerma – Liều Kerma khơng khí thâm nhập bề mặt FAO Food and Agriculture Organization – Tổ chức nông – lương liên hiệp quốc FFD Focus to film distance - Khoảng cách từ tiêu điểm đến phim IAEA International Atomic Energy Agency - Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế IACRS Inter- Agency Committee on Radiation Safety – Ủy ban hỗn hợp Tổ chức Quốc tế An toàn xạ ICRP International Commission on Radiological Protection - Ủy ban quốc tế An toàn xạ ICR International Congress of Radiology - Ủy ban quang tuyến quốc tế ILO International Labour Organization – Tổ chức lao động quốc tế NRPB National Radiaologycal Protection Board – Ban An toàn xạ quốc gia OECD/NEA Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD)/ The Nuclear Energy Agency (NEA) – Cơ quan lượng nguyên tử tổ chức hợp tác phát triển kinh tế PAHO Pan American Health Organization - Tổ chức Y tế Pan American PCXMC Program compute for X – ray Monte Carlo TLD Thermoluminescent dosimeter – Nhiệt phát quang TIC Transmission Ionization Chamber WHO World Health Organisation - Tổ chức y tế giới SSD Surface to Skin Distance – Khoảng cách từ ống phát đến da ii Danh mục bảng Bảng 1.1 Trọng số mô quan tổ chức thể theo ICRP 26, ICRP 60, ICRP 103 25 Bảng 1.2 Các mức dẫn liều chuẩn đoán tia X người trưởng thành điển hình 26 Bảng 1.3 Liều giới hạn năm 30 Bảng 1.4 Liều khuyến cáo cho phim chụp X - quang quy ước bệnh nhân 30 Bảng 1.5 Liều khuyến cáo chụp, chiếu X - quang qui ước cho lần chụp phim 31 Bảng 1.6 Giá trị chiều dày lọc tổng cộng theo giá trị HVL thiết bị X quang pha 32 Bảng 1.7 Giá trị chiều dày lọc tổng cộng theo giá trị HVL thiết bị X quang ba pha 32 Bảng 2.1 Các hệ số tán xạ ngược (BSF) ba kích thước trường xạ số phổ tia X X quang chuẩn đoán 43 Bảng 2.2 Các quan xem xét PCXMC, trọng số mô chúng tính tốn liều hiệu dụng theo hai ấn phẩm ICRP 60 ICRP 103 43 Bảng 2.3 Kích thước phantom thay đổi PCXMC 49 Bảng 2.4 Thành phân nguyên tố mô phantom sử dụng PCXMC 2.0 50 Bảng 3.1 Các mức liều hướng dẫn chuẩn đoán tia X bệnh nhân người lớn điển hình thơng số phép chẩn đốn 60 Bảng 3.2 Tổng hợp kết tính tốn liều hiệu dụng phần mềm PCXMC 2.0 với hai trọng số mô cũ (ICRP 60) trọng số mô hành (ICRP 103) 62 Bảng 3.3 Kết mơ tính liều hiệu dụng bệnh nhân chụp phổi nghiêng 65 Bảng 3.4 Kết mơ tính liều hiệu dụng bệnh nhân chụp phổi thẳng 67 Bảng 3.5 Kết mơ tính liều hiệu dụng bệnh nhân chụp Sọ từ sau trước 69 iii Bảng 3.6 Kết mô tính liều hiệu dụng bệnh nhân chụp Sọ nghiêng 71 Bảng 3.7 Kết mơ tính liều hiệu dụng bệnh nhân chụp Khung chậu 73 Bảng 3.8 Kết mơ tính liều hiệu dụng bệnh nhân chụp Cột sống thắt lưng từ trước sau 75 Bảng 3.9 : Các thông số phép chụp phổi nghiêng 83 Bảng 3.10: Các thông số phép chụp phổi thẳng 84 Bảng 3.11 Các thông số phép chụp sọ phía sau phía trước 85 Bảng 3.12 Các thông số phép chụp sọ nghiêng 86 Bảng 3.13 Các thông số phép chụp Khung chậu 88 Bảng 3.14 Các thông số phép chụp Cột sống thắt lưng 89 iv Danh mục đồ thị, hình vẽ Hình 1.1 Sơ đồ khối hệ thống máy chụp X - quang thường quy Hình 1.2 Những phận ống phát tia X thơng thường Hình 1.3 Các phận ống phát tia X máy chụp X - quang đại Hình 1.4 Cấu trúc Cathode ống phát tia X sợi đối Volfram nằm chén hội tụ Hình 1.5 Tác dụng làm thay đổi hình dạng phân bố chùm electron chén hội tụ Hình 1.6 Các thành phần ống phát tia X có anode cố định gồm bia Volfram gắn vào khối đồng Hình 1.7 Hình dạng anode xoay Hình 1.8 Cấu tạo anode xoay Hình 1.9 Bầu thủy tinh chứa anode quay Hình 1.10 Mặt cắt ống phát tia X loại có anode quay hãng Shimadzu 10 Hình 1.11 Bộ lọc hấp thụ photon lượng thấp cho photon lượng cao qua 12 Hình 1.12 Phổ tia X tạo điện áp đỉnh 150 kVp anode làm bằngVolfram 13 Hình 1.13 Cấu trúc bên hệ chuẩn trực đầu đèn 14 Hình 1.14 Mặt cắt ngang chuẩn trực loại R20-J hãng Shimadzu 15 Hình 1.15 Cường độ phát xạ tia X thay đổi mạnh theo giá trị kVp, giữ giá trị dòng qua ống thời gian chiếu không đổi 17 Hình 1.16 Ảnh hưởng mA lên hiệu suất phát tia X 18 Hình 2.1 Sơ đồ quan sát photon phương pháp Monte Carlo 39 Hình 2.2 Hình ảnh phần đầu cổ phantom người lớn PCXMC 2.0 (a) PCXMC 1.5 (b) 48 Hình 2.3 Các phantom PCXMC 50 Hình 2.4 Một ví dụ thay đổi kích thước bệnh nhân 51 v Hình 2.5 So sánh hệ số chuyển đổi liều quan với bệnh nhân người lớn chụp ngực AP tính tốn PCXMC 1.5, PCXMC 2.0 kết tính tốn NRPB 55 Hình 2.6 So sánh hệ số chuyển đổi liều quan với bệnh nhân trẻ em tính tốn PCXMC 1.5, PCXMC 2.0 kết tính tốn NRPB 56 Hình 3.1 So sánh liều hiệu dụng theo trọng số mô ICRP 60, ICRP 103 liều hiệu dụng TCVN 6561 63 Hình 3.2 So sánh liều hiệu dụng bệnh nhân chụp phổi nghiêng tính tốn PCXMC2.0 theo trọng số mô ICRP 60 , ICRP 103 liều hiệu dụng theo TCVN 6561 66 Hình 3.3 So sánh liều hiệu dụng bệnh nhân tính tốn PCXMC2.0 theo trọng số mơ ICRP 60 , ICRP 103 liều hiệu dụng theo TCVN 6561 chụp phổi thẳng 69 Hình 3.4 So sánh liều hiệu dụng bệnh nhân tính tốn PCXMC theo trọng số mơ ICRP 60 , ICRP 103 liều hiệu dụng theo TCVN 6561 chụp Sọ PA 71 Hình 3.5 So sánh liều hiệu dụng bệnh nhân tính tốn PCXMC theo trọng số mô ICRP 60 , ICRP 103 liều hiệu dụng theo TCVN 6561 chụp Sọ nghiêng 73 Hình 3.6 So sánh liều hiệu dụng bệnh nhân tính tốn PCXMC theo trọng số mô ICRP 60 , ICRP 103 liều hiệu dụng theo TCVN 6561 chụp Khung chậu 75 Hình 3.7 So sánh liều hiệu dụng bệnh nhân tính tốn PCXMC theo trọng số mô ICRP 60 , ICRP 103 liều hiệu dụng theo TCVN 6561 chụp Cột sống thắt lưng AP 77 vi