Đánh giá liều khuếch tán cho thân nhân bệnh nhân trong chụp cắt lớp vi tính (CT) ngực thường quy không thuốc ở những vị trí khác nhau xung quanh gantry. Đồng thời đánh giá mức độ liều tia suy giảm khi sử dụng áo chì.
Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số * 2018 ĐO LIỀU KHUẾCH TÁN TRONG PHÒNG CT 64 LÁT SỬ DỤNG MƠ HÌNH ACRYLIC VÀ LIỀU KẾ BÁN DẪN Lê Hải Hạnh Tiên*,**, Cheng-Hsun Lin*, Lung -Kwang Pan* TÓMTẮT Mục đích: Đánh giá liều khuếch tán cho thân nhân bệnh nhân chụp cắt lớp vi tính (CT) ngực thường quy khơng thuốc vị trí khác xung quanh gantry Đồng thời đánh giá mức độ liều tia suy giảm sử dụng áo chì Dụng cụ phương pháp: Mơ hình acrylic để mơ tả thân nhân bệnh nhân đặt vị trí quanh máy CT: phía trước gantry 300 so với đường trung tâm; phía trước gantry 450 so với đường trung tâm; phía sau gantry 300 so với đường trung tâm; phía sau gantry 450 so với đường trung tâm Cả điểm đo nằm phía bên trái gantry máy cách xa trung điểm bệnh nhân 80cm Liều kế bán dẫn gắn vào bệnh nhân độ cao ngang với bàn CT để đo liều hấp thụ da Có tình áp dụng: có khơng sử dụng áo chì (0.05mm) cho mơ hình thân nhân Protocol chụp CT ngực thường quy viện - trường áp dụng với 120kVp, độ dài trường quét 320mm thay đổi Dose Length Product (DLP) từ 378mGy*cm tới 629.9mGy*cm Kết quả: Liều khuếch tán phía trước gantry cao phía sau tình huống, nhiên giá trị p value không bé 0.05 với giá trị DLP Liều tia 450 cao 300 trước sau gantry, p value thay đổi không nhỏ 0.05 với DLP khác Dùng áo chì giảm liều tia xuống 6.8% liều ban đầu Kết luận: Thân nhân đứng vị trí 300 450 khoảng cách so với trung tâm, trước sau gantry chấp nhận khác biệt liều khuếch tán hai vị trí khơng đáng kể Sử dụng áo chì giảm đa phần liều tia cho thân nhân, khuyến khích áp dụng thực hành lâm sàng Từ khóa: chụp cắt lớp vi tính, mơ hình acrylic, liều kế bán dẫn, liều tia khuếch tán ABSTRACT MEASUREMENT OF SCATTER RADIATION IN 64-SLICE CT SCAN ROOM USING ACRYLIC PHANTOM AND SEMICONDUCTOR DOSIMETER Le Hai Hanh Tien, Cheng-Hsun Lin, Lung-Kwang Pan * Y Hoc TP Ho Chi Minh * Supplement Vol 22 - No 3- 2018: 358 - 365 Objective: The purpose of this study was to evaluate scatter radiation dose of family member of patient during routine chest CT at different positions around the gantry and to investigate the degree of dose reduction for them when using lead apron Materials and Methods: Acrylic phantom that simulated family member was put at positions around the gantry: in front of gantry and 300 from isocenter, in front of gantry and 450 from isocenter, in the back of gantry and 300 from isocenter, in the back of gantry and 450 from isocenter All measurement points were in the left side of the CT couch and 80cm away from patient isocenter Semiconductor was attached to the phantom at the height equal to CT table to evaluate Entrance Skin Dose There were scenarios were implied: with and without wearing lead apron (0.5mm Pb) Routine chest CT protocol was applied at a teaching hospital with constant kVp (120) and * Đại học Khoa học Công nghệ Đài Trung **Trường Đại học Y khoa Phạm Ngọc Thạch Tác giả liên lạc: ThS Lê Hải Hạnh Tiên ĐT: 01244852715 Email: lehaihanhtien@gmail.com 358 Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2018 Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số * 2018 Nghiên cứu Y học scan length (320mm) but changing Dose Length Product (DLP) from 378mGy*cm to 629.9mGy*cm in increments Results: Scatter doses in front of gantry were higher than in the back of gantry in both scenarios, however p values were not always less than 0.05 with changing DLPs Doses at 450 from isocenter were higher than at 300 for both in the back and front of gantry, but p value when comparing doses among those measurement points also were not less than 0.05 with different DLPs Using protective apron can reduce original dose to 6.8% Conclusion: standing at 300 or at 450 from patient isocenter at the same distance were acceptable due to insignificant different doses between them Wearing lead apron can reduce secondary radiation significantly, therefore it is strongly recommended in clinical application Keywords: Computed tomography, acrylic phantom, semiconductor dosimeter, scatter radiation GIỚITHIỆU Nhiều cải tiến ứng dụng lĩnh vực kỹ thuật hình ảnh y học nhằm nâng cao giá trị chẩn đoán đồng thời giảm thiểu nguy cho bệnh nhân Một bước tiến quan trọng việc phát minh máy chụp cắt lớp vi tính (CT scan) vào năm 1970 - phương tiện mơ tả hình ảnh 3D cấu trúc bên thể Tuy nhiên, CT sử dụng tia X để ghi nhận hình ảnh thể Tia X loại xạ ion hóa có khả gây tác động lên quan hệ quan bệnh nhân diện phòng CT trình chụp Liều tia dùng CT cao gấp nhiều lần so với X quang thường quy báo cáo phương tiện gây 50% tổng liều phơi nhiễm cho người dân Đài Loan(8) Hơn nữa, với ứng dụng tuyệt vời chẩn đoán, định chụp CT ngày gia tăng theo thời gian kể từ giới thiệu Lo lắng nguy tia xạ ion hóa gây ra, nhiều nghiên cứu tiến hành chiến dịch giảm liều cho bệnh nhân khởi phát(2,4,7) Tuy nhiên vấn đề liều khuếch tán cho thân nhân bệnh nhân diện trình chụp để hỗ trợ người bệnh số trường hợp đặc biệt chưa có nhiều báo cáo rõ ràng Trong trường hợp vậy, bệnh nhân tuân theo hướng dẫn nhân viên y tế - việc cần thiết để có hình ảnh tốt cung cấp cho chẩn đoán, tránh phải chụp lại làm tăng tiều tia Do đó, diện người thân bên cạnh cần thiết trách nhiệm thân nhân nhân viên y tế Đã có số nghiên cứu liều tia khuếch tán phòng CT(6,9,10,11) Tuy nhiên nghiên cứu có hạn chế định phương pháp đo mơ hình: nghiên cứu Van Every B Pretty RJ (1992)(9) sử dụng mơ hình có đặc tính hấp thụ tia khơng phù hợp với người; nghiên cứu H Wallace (2012)(10) David John Platten (2014)(6) khơng sử dụng mơ hình đo liều khuếch tán; nghiên cứu H Zutz* and B Alikhani (2015)(11) đo vị trí bên cạnh gantry khơng sử dụng mơ hình cho thân nhân Nghiên cứu tiến hành nhằm khắc phục nhược điểm nghiên cứu trước, đồng thời đánh giá mức độ suy giảm liều tia sử dụng áo chì Dụng cụ phương pháp Dụng cụ Máy cắt lớp vi tính Máy CT Brilliance Phillips 64 lát (USA) viện-trường Đài Loan dùng để tiến hành thí nghiệm Đây máy hệ thứ với đường kính lòng gantry 700mm Khoảng cách tiêu điểm tới đầu dò 1040mm khoảng cách từ tiêu điểm tới điểm trung tâm 570mm Máy CT trang bị nhiều chế độ lọc với mức độ nhiễu độ phân giải khác Mơ hình Acrylic Tất mơ hình thí nghiệm làm giáo sư Pan-Lung, Kwan, Đại học Khoa học Công nghệ Đài Trung dựa theo báo cáo 48 Ủy ban quốc tế đơn vị Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2018 359 Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số * 2018 Nghiên cứu Y học phóng xạ (ICRU) kiểm định đạt chuẩn(3,5) Có loại mơ hình: thiết kế cho phần ngực nên có cấu trúc dạng gel để mô tả trái tim (1) Mơ bệnh nhân: Mơ hình mơ bệnh nhân trưởng thành nặng 70kg đặt bàn chụp CT Mơ hình (2) Mơ hình thân thân bệnh nhân: Một mơ hình acrylic khác mơ người trưởng thành 70kg đặt khay độ cao độ cao bàn chụp Hình 64 slices Brilliance Phillips CT scanner (USA) Hình Mơ hình bệnh nhân Acrylic Liều kế bán dẫn Liều kế bán dẫn PDM-122, MYDOSE mini, Hitachi Aloka Medical, Ltd Japan (1) gắn vào mơ hình thân nhân để đo liều tới da Liều tối thiểu để phát suất liều 1µSv Áo chì Áo chì 0.05mm bao phủ mơ hình thân nhân dùng tình mơ Hình Mơ hình bao bọc áo chì Phương pháp Thiết kế điểm đo Mơ hình thân nhân đặt quanh gantry 360 Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2018 Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số * 2018 điểm: Trước gantry 300 từ trung tâm Nghiên cứu Y học Minimum Detectable Level (MDL) DLP tính tốn từ phương trình hồi quy tuyến tính Trước gantry 450 từ trung tâm Sau gantry 300 từ trung tâm Sau gantry 450 từ trung tâm Cả điểm đo nằm bên trái gantry cách trung tâm 80cm Mỗi điểm đo lần lấy giá trị trung bình Tình mơ Có tình dàn dựng: có khơng có sử dụng áo chì cho mơ hình thân nhân bệnh nhân Tại vị trí đo lần cho tình Hình Sơ đồ điểm đo Thiết lập protocol KẾTQUẢ Protocol chụp phổi thường quy áp dụng: 120kVp, trường quét 320mm, thay đổi giá trị DLP từ 378mGy*cm tới 629.9mGy*cm Xử lý liệu Liều tia đo khoảng cách 80cm so với trung tâm khơng sử dụng áo chì Hình mô tả liều tia khuếch tán đo khoảng cách 80cm khơng sử dụng áo chì Student’s pair t-test dùng để so sánh liều 300 450 Phần mềm thống kê SPSS 22 Hình Liều tia khơng sử dụng áo chì Bảng so sánh liều 300 450, trước sau gantry, nhiên p-value thay đổi tùy theo DLP gantry sử dụng phép kiểm student pair t-test nên khẳng định khác biệt liều Liều tia 450 cao 300 trước sau đáng kể Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2018 361 Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số * 2018 Nghiên cứu Y học Bảng So sánh liều 300 450, không dùng áo chì Back of gantry DLP (mGy*cm) 0 30 (µSv) 45 (µSv) Front of gantry 0 p-value 30 (µSv) 45 (µSv) p-value 378 96,33 120,33 4,51 0,017 128,33 2,3 141 3,61 0,013 504 133,33 9,07 160,33 10,79 0,114 168,33 11,02 193 0,053 255 0,032 185 629,9 196 Ngồi ra, hình cho thấy liều tia 300 phía sau gantry thấp điểm đo 0,011 233 4,58 so với vị trí khác đồng thời tính tốn giá trị p-value Kết thể bảng tính phần trăm liều suy giảm vị trí Bảng So sánh liều vị trí 300 phía sau gantry với vị trí khác DLP=378 mGy*cm DLP=504mGy*cm DLP=629,9mGy*cm % reduction p-value % reduction p-value % reduction p-value 5,61 0,011 0 19,94 0,017 16,84 0,114 0 24,94 0,004 20,79 0,067 20,6 0,003 0 31,68 0,003 30,92 0,07 27,45 0,000 30 back - 45 back 30 back- 30 front 30 back - 45 front Bảng cho thấy với DLP=378 mGy*cm 629.9 mGy*cm, khác biệt đáng kể Tuy nhiên với DLP=504 mGy*cm, khác biệt khơng có ý nghĩa Do khơng thể kết luận liều tia 300 thấp vị trí khác Tương tự, liều tia tình thứ 80cm mơ tả figure 3.2 Ở tình liều tia cao vị trí 450 phía trước gantry thấp 300 phía sau gantry Liều tia đo khoảng cách 80cm so với trung tâm sử dụng áo chì Sử dụng pair-student t test để so sánh liều tia 300 phía sau gantry với vị trí lại Kết thể bảng Bảng So sánh liều tia 300 phía sau gantry với vị trí khác (sử dụng áo chì) DLP=378 mGy*cm DLP=504mGy*cm DLP=629,9mGy*cm % reduction p-value % reduction p-value % reduction p-value 26 0,184 25,71 0,511 6,52 0,729 0 22,73 0,3 35 0,184 15,69 0,319 0 48,48 0,067 36,59 0,013 23,21 0,385 30 back - 45 back 30 back- 30 front 30 back - 45 front Hình Liều tia sử dụng áo chì liều 300 phía sau gantry 450 phía Mặc dù liều tia 300 phía sau gantry trước gantry lớn nhất, theo bảng thấp nhất, nhiên p value thể khác 3.2.1 p value > 0.05 với giá trị DLP, biệt không đáng kể với liều tia điểm đo không cần tiếp tục so sánh khác giá trị DLP Ngoài ra, khác biệt 362 Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2018 Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số * 2018 liều 300 với 450 hai phía gantry Nhìn chung, liều khuếch tán giảm mạnh sử dụng áo chì nên khác biệt điểm đo trở nên không đáng kể So sánh liều tia tình Nghiên cứu Y học Bảng bảng so sánh khác biệt liều tình có khơng sử dụng áo chì 300 450 Trong trường hợp, p value < 0.05 thể khác biệt đáng kể sử dụng áo chì Bảng Sánh sánh liều tia 300 tình Dose in the back of gantry DLP (mGy*cm) no lead (µSv) Dose in front of gantry Lead (µSv) p value no lead (µSv) Lead (µSv) 128,33 2,31 7,33 0,58 0,000 11,02 13,33 3,21 0,002 0,000 378 96,33 1,15 5,667 2,31 0,000 504 133,333 9,07 8,667 3,21 0,003 168,33 3,06 0,000 233 629,9 185 14,33 4,58 17 p value Bảng So sánh liều tia 450 tình Dose in the back of gantry DLP (mGy*cm) no lead (µSv) 378 120,33 4,51 7,667 504 160,33 10,78 11,667 15,333 629,9 196 Dose in front of gantry Lead (µSv) p value 0,001 2,08 2,08 no lead (µSv) 141 Lead (µSv) 3,61 11 p value 0,000 0,002 193 13,667 2,31 0,000 0,000 255 18,667 3,79 0,000 giá trị DLP tối thiểu