tính toán che chắn an toàn bức xạ cho phòng máy ct

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Bùi Thị Hải TÍNH TOÁN CHE CHẮN AN TOÀN BỨC XẠ CHO PHÒNG MÁY CT LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Thành phố Hồ Chí Minh – 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Bùi Thị Hải TÍNH TOÁN CHE CHẮN AN TOÀN BỨC XẠ CHO PHÒNG MÁY CT Chuyên ngành : Vật lý Nguyên tử, Hạt nhân & Năng lượng cao Mã số : 60 44 05 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN ĐÔNG SƠN Thành phố Hồ Chí Minh – 2012 LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập hoàn thành luận văn này, nhận hướng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình quý thầy cô, anh chị bạn Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới: Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học, Bộ môn Vật lý Nguyên tử, Hạt nhân Năng lượng cao trường Đại học Sư Phạm TP Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ trình học tập hoàn thành luận văn Tiến sĩ Nguyễn Đông Sơn, người thầy kính mến hết lòng giúp đỡ, dạy bảo, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình hoàn thành luận văn tốt nghiệp Toàn giảng viên môn Vật lý Nguyên tử Hạt nhân Năng lượng cao trường Đại học Sư Phạm TP Hồ Chí Minh truyền đạt cho kiến thức quý báu, tảng vững để thực luận văn Xin chân thành cảm ơn thầy cô hội đồng chấm luận văn cho đóng góp quý báu để hoàn chỉnh luận văn Xin gửi lời cảm ơn tới bố mẹ, anh chị em toàn thể lớp cao học Vật lý hạt nhân khóa 21 động viên, giúp đỡ học tập hoàn thành luận văn Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2012 Bùi Thị Hải MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ .8 MỞ ĐẦU 10 NỘI DUNG 15 CHƯƠNG I: NHỮNG VẤN ĐỀ VỀ ATBX LIÊN QUAN ĐẾN THIẾT BỊ X QUANG TRONG Y TẾ 15 1.1 Tia X 15 1.2 Sự suy giảm chùm photon qua vật chất 17 1.3 Một số đại lượng mô tả chùm tia xạ 19 1.3.1 Liều hấp thụ (D) 19 1.3.2 Kerma (K) 20 1.3.3 Liều tương đương (H) 20 1.3.4 Liều hiệu dụng (E) 21 1.4 Các giới hạn liều chiếu xạ nghề nghiệp chiếu xạ dân chúng 22 1.4.1 Chiếu xạ nghề nghiệp 22 1.4.2 Chiếu xạ dân chúng 23 1.5 Một số vấn đề che chắn cho dụng cụ X-quang 24 1.5.1 Mục đích nguyên tắc việc thiết kế che chắn 24 1.5.2 Những yếu tố cần thiết thiết kế che chắn 27 1.5.2.1 Tường bên 27 1.5.2.2 Tường bên 29 1.5.2.3 Cửa 29 1.5.2.4 Cửa sổ 30 1.5.2.5 Sàn nhà trần nhà 30 1.5.2.6 Vùng không gian xen kẽ 31 1.5.2.7 Những lưu ý thiết kế che chắn 31 1.5.3 Một số khái niệm thuật ngữ 32 CHƯƠNG II: CT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CHE CHẮN CHO PHÒNG MÁY CT 37 2.1 Kiến thức chung máy CT 37 2.1.1 Giới thiệu chung CT 37 2.1.2 Nguyên lý hoạt động máy CT 38 2.1.3 Một số thuật ngữ phương pháp quét máy CT 40 2.1.3.1 Một số thuật ngữ 40 2.1.3.2 Các phương pháp quét máy CT 42 2.1.4 Liều xạ máy CT 47 2.1.4.1 Chỉ số liều máy CT (CTDI) 47 2.1.4.2 CTDI 100 48 2.1.4.3 CTDI w (Weighted CTDI) 49 2.1.4.4 CTDI vol (Volume CTDI) 49 2.1.4.5 DLP (Dose- Length Product) 50 2.2 Các phương pháp tính toán che chắn cho phòng máy CT 50 2.2.1 Phương pháp sử dụng CTDI 50 2.2.2 Phương pháp sử dụng DLP 53 2.2.3 Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều 55 2.2.4 Phương pháp sử dụng DLP tính tới ảnh hưởng khoang máy 55 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CHE CHẮN CHO PHÒNG MÁY CT 60 3.1 Tính toán che chắn cho phòng máy CT trường hợp cụ thể 60 3.2 Đánh giá kết thảo luận 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 PHỤ LỤC 94 PHỤ LỤC A- CÁC BẢNG KẾT QUẢ THỐNG KÊ THU ĐƯỢC TỪ CHƯƠNG TRÌNH KHẢO SÁT NEXT VÀ CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN CHE CHẮN 94 PHỤ LỤC B – CÁC ĐƯỜNG CONG BIỂU DIỄN SỰ TRUYỀN QUA MỘT SỐ VẬT LIỆU CHE CHẮN CỦA BỨC XẠ THỨ CẤP ĐỐI VỚI CT 135 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ATBX: An toàn xạ BIR-IPEM- British Institute of Radiology and Institute of Physics in Engineering in Medicine: Viện y học phóng xạ Viện vật lý kỹ thuật y học Anh CRCPD- The Conference of Radiation Control Program Directors: Hội nghị Giám đốc chương trình kiểm soát xạ CT -Computed Tomography: Máy chụp cắt lớp điện toán CTDI- Computed Tomography Dose Index: Chỉ số liều máy CT DLP- Dose Length Product: Giá trị liều theo chiều dài quét DNA: Acid Deoxyribo Nucleic FDA- U.S Food and Drug Administration: Cơ quan quản lý thực phẩm dược phẩm Hoa Kỳ HVL- Half- value layer: Bề dày giảm nửa IAEA- International Atomic Energy Agency: Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế ICRP- International Commission on Radiological Protection: Ủy ban Quốc tế An toàn xạ ImPACT- Imaging Performance Assessment of Computed Tomography Scanners: Đánh giá tính tạo ảnh máy quét CT NCRP- National Council on Radiation Protection : Ủy ban Quốc gia phòng chống phóng xạ NEXT- Nationwide Evaluation of X-ray Trends: Đánh giá xu hướng sử dụng Xquang toàn quốc PMMA- Polymethyl Methacrylate SI- The International System of Units: Hệ đơn vị đo lường quốc tế TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TF- Table feed: Bước dịch bàn bệnh nhân vòng quay chế độ quét xoắn ốc máy CT TLDs – Thermoluminescent detectors: Các liều kế nhiệt phát quang TVL- Tenth- value layer: Bề dày giảm mười DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Trọng số xạ WR số xạ 21 Bảng 1.2 Trọng số mô số mô quan 22 Bảng 1.3 Hệ số chiếm số khu vực cụ thể 34 Bảng 2.1 Các giá trị DLP qui trình chụp cụ thể 54 Bảng 2.2 Giá trị air kerma tán xạ ứng với DLP khoảng cách 1m từ isocenter (hệ số tán xạ) theo hướng khác 59 Bảng 3.1 Số liệu thu từ chương trình khảo sát NEXT khu vực não chế độ quét chế độ quét xoắn ốc 63 Bảng 3.2 Bề dày vật liệu che chắn cần thiết tường, trần sàn phòng máy CT (sử dụng số liệu thống kê từ khảo sát NEXT) tính toán ba phương pháp 82 Bảng A.1 Số liệu thu từ chương trình khảo sát NEXT khu vực hố sọ sau chế độ quét chế độ quét xoắn ốc 94 Bảng A.2 Số liệu thu từ chương trình khảo sát NEXT khu vực bụng khung chậu chế độ quét chế độ quét xoắn ốc 97 Bảng A.3 Số liệu thu từ chương trình khảo sát NEXT khu vực ngực chế độ quét chế độ quét xoắn ốc 101 Bảng A.4 Số liệu thu từ chương trình khảo sát NEXT vùng bụng chế độ quét chế độ quét xoắn ốc 104 Bảng A.5 Số liệu thu từ chương trình khảo sát NEXT vùng xoang chế độ quét chế độ quét xoắn ốc 108 Bảng A.6 Số liệu thu từ chương trình khảo sát NEXT vùng xương chậu chế độ quét chế độ quét xoắn ốc 111 Bảng A.7 Số liệu thu từ chương trình khảo sát NEXT đối vùng xương cột sống chế độ quét chế độ quét xoắn ốc 114 Bảng A.8 Số liệu thu từ chương trình khảo sát NEXT vùng ngực+bụng+khung chậu chế độ quét chế độ quét xoắn ốc 118 Bảng A.9 Số liệu thu từ chương trình khảo sát NEXT vùng hộp sọ chế độ quét chế độ quét xoắn ốc 121 Bảng A.10 Số liệu thu từ chương trình khảo sát NEXT vùng thận chế độ quét chế độ quét xoắn ốc 124 Bảng A.11 Số liệu thu từ chương trình khảo sát NEXT vùng gan chế độ quét chế độ quét xoắn ốc 128 Bảng A.12 Số liệu thu từ chương trình khảo sát NEXT tuyến tụy chế độ quét chế độ quét xoắn ốc 131 122 (n) Bề dày lát cắt ( Tn , mm) 3,50 3,25 Bước dịch bàn chế độ quét 3,59 ( I axial , mm) I axial / (nTn ) 0,99 Quãng đường dịch chuyển bàn ứng với vòng quay chế độ quét xoắn 3,83 ốc (TF, mm) Pitch p = TF / (nTn ) 1,19 Chiều dài quét L (mm) 98 144 CTDI vol (mGy) 55 38 DLP (mGy cm) 563 458 Phương pháp sử dụng CTDI: Chế độ quét Trong trường hợp vùng hộp sọ: CTDI100,c CTDI100, p 0,93 ⇒ CTDI100,c = 0,93CTDI100, p = Thay giá trị CTDI vol , I axial / (nTn ) cho bảng A.9 biểu thức CTDI100,c = 0,93CTDI100, p vào biểu thức (3.3) ta được: CTDI 100,p = 55,75 mGy Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m ứng với pha chụp: K sec = κ head I axial L CTDI100, p / (nTn ) ⇔ K sec ×10−5 cm −1 × = 9,8cm × 55, 75mGy 0,99 ⇔ K sec = 0,05 mGy phase-1 Giá tị air kerma thứ cấp khoảng cách 1m tuần: = 0,05 mGy phase K sec -1 × (3,9 × 1,05) phase week-1 (f cnc = 0,05) 123 ⇔ K sec = 0,20 mGy week-1 Chế độ quét xoắn ốc Thay giá trị CTDI vol , p cho bảng A.9 biểu thức CTDI100,c = 0,93CTDI100, p vào biểu thức (2.8) ta được: CTDI 100,p = 46,30mGy Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m ứng với pha chụp: K sec = κ body L CTDI100, p p ⇔ Ksec ×10−5 cm −1 × = 14, 4cm × 46,30mGy 1,19 ⇔ K sec = 0,05 mGy phase-1 Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách 1m tuần: = 0,05 mGy phase × (4,3 × 1,05) phase week (f cnc = 0,05) K sec -1 -1 ⇔ K sec = 0,23 mGy week-1 Phương pháp sử dụng DLP: Chế độ quét Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m ứng với pha chụp: = κ head DLP K sec ⇔ K sec = × 10-5cm-1 × 563 mGy cm ⇔ K sec = 0,05 mGy phase-1 Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m tuần: = 0,05 mGy phase × (3,9 × 1,05) phase week K sec -1 = 0,21 mGy week ⇔ K sec -1 -1 Chế độ quét xoắn ốc Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m ứng với pha chụp: K sec = κ head DLP = × 10 cm × 458 mGy cm ⇔ K sec -5 -1 = 0,04 mGy phase ⇔ K sec -1 Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m tuần: 124 = 0,04 mGy phase × (4,3 × 1,05) phase week K sec -1 = 0,19 mGy week ⇔ K sec -1 -1 Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều Chế độ quét Tải làm việc ứng với pha chụp: W phase = mAs ứng với vòng quay (w) × số vòng quay (N R ) = mAs ứng với vòng quay (w) × [số lát cắt thu sau pha chụp (N)/số lát cắt thu sau vòng quay (n)] = 313 mAs × (31,8/1,05) = 9479 mAs phase-1 Tải làm việc tuần: W week = 9479 mAs phase-1 × (3,9 × 1,05) phase week-1 = 38818 mAs week-1 Chế độ quét xoắn ốc Tải làm việc ứng với pha chụp: W phase = mAs ứng với vòng quay (w) × số vòng quay (N R ) = mAs ứng với vòng quay (w) × [chiều dài quét (L)/ độ dịch chuyển bàn ứng với vòng quay (TF)] = 221 mAs × (144mm/3.83mm) = 8309 mAs phase-1 Tải làm việc tuần: W week = 8309 mAs phase-1 × (4,3 × 1,05) phase week-1 = 37516 mAs week-1 10 Vùng thận Bảng A.10 Số liệu thu từ chương trình khảo sát NEXT vùng thận chế độ quét chế độ quét xoắn ốc [20] Chế độ quét Số ca chụp trung bình tuần 2,5 Chế độ quét xoắn ốc 4,9 125 f nc 0,14 0,37 fc 0,38 0,12 f cnc 0,48 0,51 kVp 121,2 122,3 mA 194 229 Thời gian ứng với vòng quay ( τ , s) 1,91 1,11 mAs ứng với vòng quay (w) 328 244 Số lát cắt thu sau pha chụp (N) Số lát cắt thu sau vòng quay (n) Bề dày lát cắt ( Tn , mm) 28,1 1,00 1,15 6,90 5,67 Bước dịch bàn chế độ quét 6,79 ( I axial , mm) I axial / (nTn ) 1,00 Quãng đường dịch chuyển bàn ứng với vòng quay chế độ quét xoắn 7,78 ốc (TF, mm) Pitch p = TF / (nTn ) 1,32 Chiều dài quét L (mm) 190 242 CTDI vol (mGy) 20 17 DLP (mGy cm) 404 459 Phương pháp sử dụng CTDI: Chế độ quét Trong trường hợp vùng thận: CTDI100,c CTDI100, p = 0, 47 ⇒ CTDI100,c = 0, 47CTDI100, p 126 Thay giá trị CTDI vol , I axial / (nTn ) cho bảng A.10 biểu thức CTDI100,c = 0, 47CTDI100, p vào biểu thức (3.3) ta được: CTDI 100,p = 24,29 mGy Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m ứng với pha chụp: K sec = κ body I axial L CTDI100, p / (nTn ) ⇔ K sec × 10−4 cm −1 × = 19, 0cm × 24, 29mGy 1, 00 ⇔ K sec = 0,14 mGy phase-1 Giá tị air kerma thứ cấp khoảng cách 1m tuần: = 0,14 mGy phase K sec -1 × (2,5 × 1,48) phase week-1 (f cnc = 0,48) ⇔ K sec = 0,51 mGy week-1 Chế độ quét xoắn ốc Thay giá trị CTDI vol , p cho bảng A.10 biểu thức CTDI100,c = 0, 47CTDI100, p vào biểu thức (2.8) ta được: CTDI 100,p = 27,26 mGy Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m ứng với pha chụp: K sec = κ body L CTDI100, p p ⇔ K sec × 10−4 cm −1 × = 24, 2cm × 27, 26mGy 1,32 ⇔ K sec = 0,15 mGy phase-1 Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách 1m tuần: = 0,15 mGy phase × (4,9 × 1,51) phase week (f cnc = 0,51) K sec -1 -1 ⇔ K sec = 1,11 mGy week-1 Phương pháp sử dụng DLP: Chế độ quét Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m ứng với pha chụp: K sec = 1, 2κ body DLP ⇔ K sec =1,2 × × 10-4cm-1 × 404 mGy cm 127 ⇔ K sec = 0,15 mGy phase-1 Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m tuần: = 0,15 mGy phase × (2,5 × 1,48) phase week K sec -1 = 0,54 mGy week ⇔ K sec -1 -1 Chế độ quét xoắn ốc Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m ứng với pha chụp: K sec = 1.2κ body DLP =1,2 × × 10 cm × 459 mGy cm ⇔ K sec -4 -1 = 0,17 mGy phase ⇔ K sec -1 Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m tuần: = 0,17 mGy phase × (4,9 × 1,51) phase week K sec -1 = 1,22 mGy week ⇔ K sec -1 -1 Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều Chế độ quét Tải làm việc ứng với pha chụp: W phase = mAs ứng với vòng quay (w) × số vòng quay (N R ) = mAs ứng với vòng quay (w) × [số lát cắt thu sau pha chụp (N)/số lát cắt thu sau vòng quay (n) ] = 328 mAs × (28,1/1,00)=9217 mAs phase-1 Tải làm việc tuần: W week = 9217 mAs phase-1 × (2,5 × 1,48) phase week-1 = 34102 mAs week-1 Chế độ quét xoắn ốc Tải làm việc ứng với pha chụp: W phase = mAs ứng với vòng quay (w) × số vòng quay (N R ) = mAs ứng với vòng quay (w) × [chiều dài quét (L)/ độ dịch chuyển bàn ứng với vòng quay (TF)] = 244 mAs × (242mm/7,78mm) = 7590 mAs phase-1 128 Tải làm việc tuần: W week = 7590 mAs phase-1 × (4,9 × 1,51) phase week-1 = 56156 mAs week-1 11 Vùng gan Bảng A.11 Số liệu thu từ chương trình khảo sát NEXT vùng gan chế độ quét chế độ quét xoắn ốc [20] Các biến số Chế độ quét Chế độ quét xoắn ốc Số ca chụp trung bình tuần 2,0 4,7 f nc 0,09 0,19 fc 0,53 0,40 f cnc 0,38 0,41 kVp 121,4 121,8 mA 198 232 Thời gian ứng với vòng quay ( τ , s) 1,87 1,12 mAs ứng với vòng quay (w) 338 247 Số lát cắt thu sau pha chụp (N) Số lát cắt thu sau vòng quay (n) Bề dày lát cắt ( Tn , mm) 26,5 1,00 1,06 9,34 7,20 Bước dịch bàn chế độ quét ( I axial , mm) I axial / (nTn ) Quãng đường dịch chuyển bàn ứng với vòng quay chế độ quét xoắn 9,10 0,98 8,87 129 ốc (TF, mm) Pitch p = TF / (nTn ) 1,22 Chiều dài quét L (mm) 237 256 CTDI vol (mGy) 21 17 DLP (mGy cm) 433 376 Phương pháp sử dụng CTDI: Chế độ quét Trong trường hợp vùng gan: CTDI100,c CTDI100, p = 0, 47 ⇒ CTDI100,c = 0, 47CTDI100, p Thay giá trị CTDI vol , I axial / (nTn ) cho bảng A.11 biểu thức CTDI100,c = 0, 47CTDI100, p vào biểu thức (3.3) ta được: CTDI 100,p = 25,00mGy Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m ứng với pha chụp: K sec = κ body I axial L CTDI100, p / (nTn ) ⇔ K sec × 10−4 cm −1 × = 23, 7cm × 25, 00mGy 0,98 ⇔ K sec = 0,18 mGy phase-1 Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách 1m tuần: = 0,18 mGy phase K sec -1 × (2,0 × 1,38) phase week-1 (f cnc = 0,38) ⇔ K sec = 0,50 mGy week-1 Chế độ quét xoắn ốc Thay giá trị CTDI vol , p cho bảng A.11 biểu thức CTDI100,c = 0, 47CTDI100, p vào biểu thức (2.8) ta được: CTDI 100,p = 25,19mGy Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m ứng với pha chụp: K sec = κ body L CTDI100, p p 130 ⇔ K sec × 10−4 cm −1 × = 25, 6cm × 25,19mGy 1, 22 ⇔ K sec = 0,16 mGy phase-1 Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách 1m tuần: = 0,16 mGy phase × (4,7 × 1,41) phase week (f cnc = 0,41) K sec -1 -1 ⇔ K sec =1,05 mGy week-1 Phương pháp sử dụng DLP: Chế độ quét Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m ứng với pha chụp: K sec = 1, 2κ body DLP ⇔ K sec = 1,2 × × 10-4cm-1 × 433 mGy cm ⇔ K sec = 0,16 mGy phase-1 Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m tuần: = 0,16 mGy phase × (2,0 × 1,38) phase week K sec -1 = 0,43 mGy week ⇔ K sec -1 -1 Chế độ quét xoắn ốc Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m ứng với pha chụp: K sec = 1, 2κ body DLP =1,2 × × 10 cm × 376 mGy cm ⇔ K sec -4 -1 = 0,14 mGy phase ⇔ K sec -1 Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m tuần: = 0,14 mGy phase × (4,7 × 1,41) phase week K sec -1 = 0,90 mGy week ⇔ K sec -1 -1 Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều Chế độ quét Tải làm việc ứng với pha chụp: W phase = mAs ứng với vòng quay (w) × số vòng quay (N R ) 131 = mAs ứng với vòng quay (w) × [số lát cắt thu sau pha chụp (N)/số lát cắt thu sau vòng quay (n)] = 338 mAs × (26,5/1,00) = 8957 mAs phase-1 Tải làm việc tuần: W week = 8957mAs phase-1 × (2,0 × 1,38) phase week-1 = 24721 mAs week-1 Chế độ quét xoắn ốc Tải làm việc ứng với pha chụp: W phase = mAs ứng với vòng quay (w) × số vòng quay (N R ) = mAs ứng với vòng quay (w) × [chiều dài quét (L)/ độ dịch chuyển bàn ứng với vòng quay (TF)] = 247 mAs × (256mm/8,87mm) = 7129 mAs phase-1 Tải làm việc tuần: W week = 7129 mAs phase-1 × (4,7 × 1,41) phase week-1 = 47242 mAs week-1 12 Tuyến tụy Bảng A.12 Số liệu thu từ chương trình khảo sát NEXT tuyến tụy chế độ quét chế độ quét xoắn ốc [20] Các biến số Chế độ quét Chế độ quét xoắn ốc Số ca chụp trung bình tuần 1,6 3,1 f nc 0,08 0,12 fc 0,73 0,57 f cnc 0,19 0,33 kVp 121,4 122,0 mA 198 233 Thời gian ứng với vòng quay ( τ , s) 2,07 1,13 132 mAs ứng với vòng quay (w) Số lát cắt thu sau pha chụp (N) Số lát cắt thu sau vòng quay (n) Bề dày lát cắt ( Tn , mm) 344 256 28,0 1,00 1,11 6,03 5,08 Bước dịch bàn chế độ quét 5,91 ( I axial , mm) I axial / (nTn ) 1,00 Quãng đường dịch chuyển bàn ứng với vòng quay chế độ quét xoắn 6,60 ốc (TF, mm) Pitch p = TF / (nTn ) 1,20 Chiều dài quét L (mm) 159 191 CTDI vol (mGy) 22 18 DLP (mGy cm) 330 340 Phương pháp sử dụng CTDI: Chế độ quét Trong trường hợp tuyến tụy: CTDI100,c CTDI100, p = 0, 47 ⇒ CTDI100,c = 0, 47CTDI100, p Thay giá trị CTDI vol , I axial / (nTn ) cho bảng A.12 biểu thức CTDI100,c = 0, 47CTDI100, p vào biểu thức (3.3) ta được: CTDI 100,p = 26,72mGy Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m ứng với pha chụp: K sec = κ body I axial L CTDI100, p / (nTn ) 133 ⇔ K sec × 10−4 cm −1 × = 15,9cm × 26, 72mGy 1, 00 ⇔ K sec = 0,13 mGy phase-1 Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách 1m tuần: = 0,13 mGy phase K sec -1 × (1,6 × 1,19) phase week-1 (f cnc = 0,19) ⇔ K sec = 0,24 mGy week-1 Chế độ quét xoắn ốc Thay giá trị CTDI vol , p cho bảng A.12 biểu thức CTDI100,c = 0, 47CTDI100, p vào biểu thức (2.8) ta được: CTDI 100,p = 26,23mGy Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m ứng với pha chụp: K sec = κ body L CTDI100, p p ⇔ K sec × 10−4 cm −1 × = 19,1cm × 26, 23mGy 1, 20 ⇔ K sec = 0,13 mGy phase-1 Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách 1m tuần: = 0,13 mGy phase × (3,1 × 1,33) phase week (f cnc = 0,33) K sec -1 -1 ⇔ K sec = 0,52 mGy week-1 Phương pháp sử dụng DLP: Chế độ quét Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m ứng với pha chụp: K sec = 1, 2κ body DLP ⇔ K sec = 1,2 × × 10-4cm-1 × 330 mGy cm ⇔ K sec = 0,12 mGy phase-1 Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m tuần: = 0,12 mGy phase × (1,6 × 1,19) phase week K sec -1 = 0,23 mGy week ⇔ K sec Chế độ quét xoắn ốc -1 -1 134 Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m ứng với pha chụp: = 1, 2κ body DLP K sec = 1,2 × × 10 cm × 340 mGy cm ⇔ K sec -4 -1 = 0,12 mGy phase ⇔ K sec -1 Giá trị air kerma thứ cấp khoảng cách m tuần: = 0,12 mGy phase × (3,1 × 1,33) phase week K sec -1 = 0,50 mGy week ⇔ K sec -1 -1 Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều Chế độ quét Tải làm việc ứng với pha chụp: W phase = mAs ứng với vòng quay (w) × số vòng quay (N R ) = mAs ứng với vòng quay (w) × [số lát cắt thu sau pha chụp (N)/số lát cắt thu sau vòng quay (n)] = 344 mAs × (28,0/1,00) = 9632 mAs phase-1 Tải làm việc tuần: W week = 9632 mAs phase-1 × (1,6 × 1,19) phase week-1 = 18339 mAs week-1 Chế độ quét xoắn ốc Tải làm việc ứng với pha chụp: W phase = mAs ứng với vòng quay (w) × số vòng quay (N R ) = mAs ứng với vòng quay (w) × [chiều dài quét (L)/ độ dịch chuyển bàn ứng với vòng quay (TF)] = 256 mAs × (191mm/6,60mm) = 7408 mAs phase-1 Tải làm việc tuần: W week = 7408 mAs phase-1 × (3,1 × 1,33) phase week-1 = 30545 mAs week-1 135 PHỤ LỤC B – CÁC ĐƯỜNG CONG BIỂU DIỄN SỰ TRUYỀN QUA MỘT SỐ VẬT LIỆU CHE CHẮN CỦA BỨC XẠ THỨ CẤP ĐỐI VỚI CT Sự truyền qua chì xạ thứ cấp từ CT Tỉ số truyền qua Các tham số phương trình (2.19) Bề dày chì (mm) Hình B.1 Đường cong biểu diễn truyền qua chì xạ thứ cấp CT [19, tr 123] 136 Tỉ số truyền qua Sự truyền qua bê tông xạ thứ cấp từ CT Các tham số phương trình (2.19) Bề dày bê tông (mm) Hình B.2 Đường cong biểu diễn truyền qua bê tông xạ thứ cấp CT [19, tr 124] [...]... giảm bức xạ rò và bức xạ tán xạ tới giá trị thích hợp 25 Bức xạ rò Lớp che chắn thứ cấp Bức xạ sơ cấp Bức xạ tán xạ Lớp che chắn sơ cấp Bucky ngực Bức xạ truyền qua Hình 1.2 Bức xạ sơ cấp, bức xạ thứ cấp, bức xạ truyền qua và các lớp che chắn sơ cấp, thứ cấp trong phòng chẩn đoán hình ảnh bằng X quang Bức xạ sơ cấp và thứ cấp chiếu xạ lên mỗi cá nhân phụ thuộc vào những yếu tố sau: - Lượng bức xạ phát... Tính toán che chắn an toàn bức xạ cho phòng máy CT làm đề tài luận văn thạc sỹ Với mục đích nhằm tìm hiểu cơ sở khoa học, khảo sát các phương pháp tính toán che chắn cho máy CT, và áp dụng cho những bài toán che chắn máy CT cụ thể, luận văn bao gồm những nội dung chính như sau: Phần I: Mở đầu Phần này trình bày những hiểu biết tổng quan của tác giả về ATBX liên quan đến CT, những kỹ thuật tính toán. .. Đồng thời, cũng đề cập tới một số vấn đề về che chắn cho các dụng cụ X quang nói chung Chương II: CT và các phương pháp che chắn cho phòng máy CT Nội dung chính trong chương này nhằm cung cấp những kiến thức chung về máy CT và các phương pháp che chắn cho phòng máy CT Chương III: Các tính toán che chắn cho phòng máy CT Chương này trình bày quá trình tính toán lý thuyết có sử dụng những số liệu thực nghiệm... tr.512-513] Hai phương pháp sử dụng CTDI và DLP đã giả sử rằng các bức xạ tán xạ có tính đẳng hướng, tức là sự phân bố bức xạ tán xạ theo mọi hướng là như nhau, tuy nhiên trong thực tế các bức xạ bị suy giảm bởi khoang máy Khoang máy của máy quét CT chỉ cho phép truyền qua 10% bức xạ tán xạ và điều này nên được xem xét khi thiết kế che chắn bảo vệ Do bức xạ tán xạ phân bố khác nhau theo các hướng khác... bị chiếu xạ và nguồn bức xạ - Khoảng thời gian mà cá nhân bị chiếu xạ - Lượng che chắn giữa cá nhân và nguồn bức xạ Sự suy giảm đáng kể của chùm tia sơ cấp sau khi đi qua bệnh nhân có thể được bỏ qua trong quá trình tính toán che chắn Trong quá trình tính toán che chắn người ta luôn giả sử rằng chùm tia bức xạ là vuông góc với vật che chắn Giả định này dẫn đến lượng bức xạ xuyên qua vật che chắn luôn... đề không nhỏ là đảm bảo an toàn khi xây dựng phòng thiết bị sử dụng máy CT Thế nhưng những nghiên cứu đánh giá và phổ biến về các phương pháp tính toán che chắn cho phòng máy CT hầu như không có tại Việt Nam, đặc biệt tài liệu bằng tiếng Việt rất hiếm Hiện nay, tài liệu mới nhất và đáng tin cậy nhất cho việc tính toán che chắn cho các máy X-quang là NCRP Report No 147, Structural Shielding Design for... nhân đang sử dụng dược chất phóng xạ được hạn chế nhỏ hơn 1 mSv Một số vấn đề che chắn cho các dụng cụ X-quang 1.5 1.5.1 Mục đích và nguyên tắc cơ bản của việc thiết kế che chắn Mục đích của che chắn bức xạ là làm giảm sự chiếu xạ lên nhân viên bức xạ và dân chúng đến mức có thể chấp nhận Trong những thiết bị chụp X quang, bức xạ bao gồm chùm tia sơ cấp và thứ cấp Bức xạ sơ cấp hay còn gọi là bức xạ có... tài “ Tính toán che chắn an toàn bức xạ cho phòng máy CT thì rất cần thiết phải trình bày những kiến thức về ATBX liên quan đến thiết bị X quang y tế như những khái niệm và đại lượng ATBX căn bản, những giới hạn liều đối với một số đối tượng cụ thể, cũng như những vấn đề về che chắn cho các dụng cụ X quang mà những nội dung này đóng vai trò nền tảng và có liên quan trực tiếp tới nội dung tính toán. .. Establishment of scatter factors for use in shielding calculations and risk 13 assessment for computed tomography facilities [22] Vì vậy, việc đánh giá mức độ bức xạ tán xạ sử dụng phương pháp mới này đã được xem xét như giải pháp vững chắc, nhất quán nhất trong bốn phương pháp tính toán che chắn an toàn bức xạ cho phòng máy CT Với nhu cầu thực tiễn, có tính khoa học và trước những vấn đề cần quan tâm, cần giải... nguồn bức xạ Mục tiêu của việc che chắn (P) Mục tiêu của việc che chắn (P) là mức air kerma được sử dụng trong việc tính toán thiết kế và đánh giá cấu trúc lớp che chắn nhằm mục đích bảo vệ nhân viên bức xạ và quần chúng Mục tiêu của việc che chắn (P) là khác nhau đối với khu vực kiểm soát và không kiểm soát Giá trị này được xác định tại một điểm chuẩn bên ngoài lớp che chắn bảo vệ Việc tính toán và ... toán che chắn an toàn xạ cho phòng máy CT Với nhu cầu thực tiễn, có tính khoa học trước vấn đề cần quan tâm, cần giải trên, chọn đề tài Tính toán che chắn an toàn xạ cho phòng máy CT làm đề tài... 25 Bức xạ rò Lớp che chắn thứ cấp Bức xạ sơ cấp Bức xạ tán xạ Lớp che chắn sơ cấp Bucky ngực Bức xạ truyền qua Hình 1.2 Bức xạ sơ cấp, xạ thứ cấp, xạ truyền qua lớp che chắn sơ cấp, thứ cấp phòng. .. 55 2.2.4 Phương pháp sử dụng DLP tính tới ảnh hưởng khoang máy 55 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CHE CHẮN CHO PHÒNG MÁY CT 60 3.1 Tính toán che chắn cho phòng máy CT trường hợp cụ thể 60 3.2 Đánh