Luận văn thạc sĩ khảo sát phân bố suất liều xung quanh phòng máy x quang chẩn đoán y tế bằng chương trình mcnp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Võ Thị Thùy Dung KHẢO SÁT PHÂN BỐ SUẤT LIỀU XUNG QUANH PHÒNG MÁY X QUANG CHẨN ĐỐN Y TẾ BẰNG CHƯƠNG TRÌNH MCNP 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 Võ Thị Thùy Dung KHẢO SÁT PHÂN BỐ SUẤT LIỀU XUNG QUANH PHÒNG MÁY X QUANG CHẨN ĐỐN Y TẾ BẰNG CHƯƠNG TRÌNH MCNP Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân lượng cao Mã số : 60 44 05 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Người hướng dẫn khoa học TS TRƯƠNG THỊ HỒNG LOAN Thành phố Hồ Chí Minh-2012 LỜI CẢM ƠN Trong q trình hồn thành luận văn, tơi nhận nhiều quan tâm, động viên, giúp đỡ q thầy cơ, gia đình bạn bè Xin cho phép tơi bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến: TS Trương Thị Hồng Loan, người theo dõi suốt trình thực luận văn Cô người giảng dạy, hướng dẫn học phương pháp mô Monte Carlo gợi ý sử dụng chương trình MCNP (Monte Carlo N – Particle) nghiên cứu đề tài Cô người truyền cho say mê nghiên cứu khoa học, có góp ý q báu cho tơi q trình tiến hành luận văn Các thành viên nhóm MCNP Bộ môn Vật lý hạt nhân : Cô Trương Thị Hồng Loan, anh chị: Đặng Nguyên Phương, Trần Ái Khanh, Lê Thanh Xuân, Nguyễn Thị Cẩm Thu hỗ trợ, đóng góp ý kiến ln bên cạnh giúp đỡ tơi q trình tiến hành luận văn ThS Thái Mỹ Phê giúp việc tiến hành đo đạc thực nghiệm bệnh viện Nhi đồng Bác sĩ Nguyễn Anh Tuấn bệnh viện Nhi đồng I cho phép tiến hành đo đạc thực nghiệm bệnh viện Ngồi tơi xin chân thành cảm ơn đến kĩ sư hãng Shimadzu người cung cấp cho tài liệu máy X quang hãng hỗ trợ nhiều việc tìm hiểu cấu tạo máy X quang Tơi xin gửi lịng biết ơn đến gia đình, bạn bè ln ủng hộ động viên tơi để tơi hồn thành khóa học Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2012 VÕ THỊ THÙY DUNG MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC BẢNG 10 MỞ ĐẦU 11 Chương 1: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ MÁY PHÁT TIA X 16 1.1 Cấu tạo máy phát X quang thông thường 16 1.1.1 Cấu tạo ống phát tia X 16 1.1.2 Bộ lọc tia .35 1.1.3 Hệ chuẩn trực đầu đèn (Collimator) 36 1.2 Nguyên lý trình phát tia X 39 1.2.1 Nguyên lý tạo tia X .39 1.2.2 Các tính chất tia X 47 1.3 Nguyên lý hoạt động máy phát tia X 51 1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng liều tia X 52 Chương 2: AN TOÀN BỨC XẠ TRONG X QUANG CHẨN ĐOÁN Y TẾ 57 2.1 Các hiệu ứng sinh học xạ ion hóa 57 2.1.1 Cơ chế tác dụng xạ ion hóa 57 2.1.2 Những tổn thương xạ ion hóa 58 2.2 Các tiêu chuẩn an toàn xạ .61 2.2.1 Lịch sử xây dựng tiêu chuẩn an toàn xạ giới 61 2.2.2 Các khuyến cáo an toàn xạ ICRP .61 2.2.3 Các tiêu chuẩn an toàn xạ IAEA [6][34][35][38] 63 2.2.4 Giới hạn liều .64 2.3 An toàn xạ quan y tế theo tiêu chuẩn Việt Nam 65 2.3.1 Các quy chế an toàn xạ ban hành Việt Nam .65 2.3.2 Tiêu chuẩn Việt Nam – TCVN 6561:1999 an toàn xạ ion hóa sở X quang y tế 66 Chương 3: KHẢO SÁT PHÂN BỐ SUẤT LIỀU XUNG QUANH PHỊNG MÁY X QUANG CHẨN ĐỐN Y TẾ BẰNG CHƯƠNG TRÌNH MCNP 72 3.1 Giới thiệu chương trình MCNP 72 3.1.1 Lịch sử chương trình MCNP 72 3.1.2 Dữ liệu hạt nhân phản ứng MCNP 74 3.1.3 Cấu trúc chương trình MCNP 75 3.1.4 Độ xác kết nhân tố ảnh hưởng 77 3.2 Tally đánh giá 78 3.2.1 Tally F4 .78 3.2.2 Tally Fmesh4 79 3.2.3 Tally F2 .79 3.3 Kết khảo sát phân bố liều xung quanh phịng máy X quang chẩn đốn y tế chương trình MCNP 79 3.3.1 Mơ tả phịng X quang thường quy bệnh viện Nhi đồng I 80 3.3.2 Kiểm tra hiệu lực mơ hình - chuẩn hóa kết mơ 84 3.3.3 Mơ phân bố suất liều phịng chụp X quang tally Fmesh với chế độ chiếu chụp khác 89 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT ALARA As Low As Reasonably Achievable ACTL The Activation Library ENDF The Evaluated Nuclear Data File ENDL The Evaluated Nuclear Data Library IAEA International Atomic Energy Agency ICRP International Commission on Radiological Protection ICRU The International Commission on Radiation Units and Measurements MCNP Monte Carlo N-Particle NCRP National Council on Radiation Protection and Measurement DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Sơ đồ khối hệ thống chụp ảnh X quang thông thường 16 Hình 1.2 Những phận ống phát tia X thông thường 17 Hình 1.3 Các phận ống tia X máy chụp X quang đại 18 Hình 1.4 Cấu trúc cathode ống tia X sợi đốt Volfram nằm chén hội tụ 19 Hình 1.5 Tác dụng làm thay đổi hình dạng phân bố chùm electron chén tội tụ 20 Hình 1.6 Các thành phần ống tia X có anode cố định gồm bia Vonfram gắn vào khối đồng 21 Hình 1.7 Vết hội tụ bóng X quang có anode cố định 22 Hình 1.8 Hình dạng anode xoay 23 Hình 1.9 Cấu tạo anode xoay 24 Hình 1.10.a Mặt cắt anode RTM 25 Hình 1.10.b Mặt cắt anode RTM- than chì 25 Hình 1.11 Vết tiêu thực vết tiêu hiệu dụng anode 26 Hình 1.12 Vùng tiêu điểm thực tiêu điểm hiệu dụng 27 Hình 1.13 Phương pháp chụp ảnh qua lỗ ngắm để xác định kích thước tiêu điểm 28 Hình 1.14 Anode sử dụng hai vết tiêu lớn nhỏ 29 Hình 1.15 Ảnh hưởng góc nghiêng anode lên kích thước vết tiêu hiệu dụng 30 Hình 1.16 Sự phân bố khơng đồng chùm tia X theo phương song song với trục Cathode - Anode 31 Hình 1.17 Ảnh hưởng hiệu ứng chân lên khoảng cách đặt phim 31 Hình 1.18 Bầu thủy tinh chứa anode quay 32 Hình 1.19 Mặt cắt ống tia X loại có anode quay hãng Shimadzu 33 Hình 1.20 Bộ lọc hấp thụ photon lượng thấp cho photon lượng cao qua 35 Hình 1.21 Phổ tia X tạo điện áp đỉnh 150 kVp anode làm Vonfram 36 Hình 1.22 Cấu trúc bên hệ chuẩn trực đầu đèn 39 Hình 1.23 Mặt cắt ngang chuẩn trực loại R20-J hãng Shimadzu 38 Hình 1.24 Bức xạ hãm phát electron tương tác với hạt nhân bia 40 Hình 1.25 Electron va chạm trực diện với hạt nhân làm phát xạ hãm có lượng cực đại 41 Hình 1.26 Sự phân bố lượng xạ hãm giá trị điện áp đỉnh 90 kVp (trong trường hợp khơng có lọc (đường đứt nét) có lọc tia (liền nét) 41 Hình 1.27 Tương tác làm phát xạ tia X đặc trưng 44 Hình 1.28 Các dãy phổ ứng với chuyển dời electron nguyên tử 46 Hình 1.29 Các vạch xạ đặc trưng ứng với dịch chuyển xạ hãm Vonfram điện áp 90kVp 47 Hình 1.30 Cường độ phát xạ tia X thay đổi mạnh theo giá trị kVp, giữ giá trị dòng qua ống thời gian chiếu không đổi 53 Hình 1.31 Ảnh hưởng mA lên hiệu suất phát tia X 55 Hình 3.1 Quang cảnh phòng chụp X quang thường quy bệnh viện Nhi đồng I 80 Hình 3.2 Mơ 3D phòng X quang Nhi đồng I chương trình MCNP5 81 Hình 3.3 Mơ lớp chì trần, chì tường, chì ốp cửa, kính chì,vị trí ống phát tia X MCNP5 81 Hình 3.4 Máy X quang sử dụng bệnh viện Nhi đồng I 82 Hình 3.5 Kích thước cấu hình đầu bóng phát tia X tính theo mm (inch) 82 Hình 3.6 Cấu trúc collimator loại R-20J 83 Hình 3.7 Mơ hình ống phát tia X hệ thống Collimator hãng Shimadzu 82 Hình 3.8 Vỏ ống chân khơng cấu trúc bên collimator 84 Hình 3.9 Anode hệ thống cửa sổ Bakelite, lớp collimator 84 Hình 3.10 Hình chụp vị trí đặt cell khảo sát liều vẽ MCNP5 86 Hình 3.11 Đồ thị suất liều (theo khoảng cách nguồn – máy đo) 88 Hình 3.12 Mơ phổ tia X giá trị điện áp 100kV 89 Hình 3.13 Mơ phân bố suất liều vị trí bàn bệnh nhân chế độ chụp 70 kVp, 200 mA, 100 ms 91 Hình 3.14 Mơ phân bố suất liều mặt (xy) chế độ chụp ngực 92 Hình 3.15 Mơ phân bố suất liều mặt (xy) chế độ chụp chân 92 Hình 3.16 Mơ phân bố suất liều mặt (xy) chế độ chụp tay 92 Hình 3.17 Mô phân bố suất liều mặt (xy) ứng với chụp bụng 75kV 93 Hình 3.18 Mơ phân bố suất liều mặt (xy) chế độ chụp bụng 90kV 94 Hình 3.19 Mơ phân bố suất liều mặt (xy) chế độ chụp nhũ – lưng 95 Hình 3.20 Mơ phân bố suất liều mặt (x,y) chế độ chụp sọ 95 Hình 3.21 Mơ phân bố suất liều mặt (x,y) chế độ chụp đầu gối 96 Hình 3.22 Mơ phân bố suất liều mặt (x,y) chế độ chụp ngực AP 96 Hình 3.23 Phân bố suất liều cho khu vực phịng chụp dự kiến thu hẹp kích thước 98 Hình 3.24 Phân bố suất liều phịng chụp giảm kích thước 99 Hình 3.25 Mô suy giảm suất liều qua khu vực tường 100 Hình 3.26 Mơ suy giảm suất liều qua cửa bệnh nhân tường 101 Hình 3.27 Sự suy giảm chùm tia qua tường phòng X quang 102 Hình 3.28 Mơ phân bố liều mặt (x,y) phòng chụp sát trần nhà 102 Hình 3.29 Mơ phân bố suất liều (x,y) khu vực trần có lót chì 103 Hình 3.21 trình bày phân bố suất liều hấp thụ phòng X quang khảo sát cao độ z = 42,6 cm với chế độ chụp đầu gối: 53 kVp, mAs, 25 ms, 200 mA Hình 3.21 Mô phân bố suất liều mặt (x,y) chế độ chụp đầu gối I Chế độ chụp ngực AP Hình 3.22 trình bày phân bố suất liều hấp thụ phòng X quang khảo sát cao độ z = 42,6 cm với chế độ chụp ngực AP: 72 kVp; 2,8 mAs; 5,6 ms; 500 mA Hình 3.22 Mô phân bố suất liều mặt (x,y) chế độ chụp ngực AP Bảng 3.5 So sánh giá trị suất liều chế độ chụp Chế độ chụp Ngực Giá trị suất liều ( µSv / h ) Khu Khu vực Khu vực Khu vực Khu vực Khu vực vực I II III IV V VI 1,5882.106 ÷ 1,2020.108 7,6343.103 ÷ 3,3551.105 9,4436.103 ÷ 1,7913.105 3,0210.102 ÷ 5,1564.105 7,0458.103 ÷ 1,8813.105 5,7438.105 ÷ 4,6295.107 5,8585.105 ÷ 5,0272.107 3,8218.106 ÷ 2,4473.108 5,0146.106 ÷ 8,5713.107 4,0674.106 ÷ 4,5218.108 2,7901.106 ÷ 1,5097.108 5,8585.105 ÷ 5,0272.107 3,7958.106 ÷ 1,2192.108 7,6877.103 ÷ 1,6612.105 8,3384.103 ÷ 1,5214.105 3,2597.104 ÷ 8,2549.105 6,6479.104 ÷ 1,0294.106 4,3577.104 ÷ 6,5695.105 4,9156.104 ÷ 5,9908.105 8,3384.103 ÷ 1,5214.105 4,6553.104 ÷ 7,7889.105 1,2533.103 ÷ 1,0162.105 2,1898.103 ÷ 7,9309.104 4,3525x104 ÷ 4,7231.105 4,0125.104 ÷ 4,8403.105 6,8873.104 ÷ 3,5704.105 3,2383.104 ÷ 2,6230.105 2,1898.103 ÷ 7,9309.104 2,0973.104 ÷ 3,8533.105 2,1903.102 ÷ 1.9998.105 9,2048.103 ÷ 1,8898.105 6,6939.104 ÷ 1,1759.106 1,3721.105 ÷ 1,4191.106 1,0938.105 ÷ 1,2821.106 6,2112.104 ÷ 8,6990.105 9,2048.103 ÷ 1,8898.105 5,6241.104 ÷ 1,1315.106 3,6619.102 ÷ 6,0468.104 3,4560.103 ÷ 7,9503.104 2,2900.104 ÷ 3,2635.105 5,5526.104 ÷ 4,3687.105 6,4705.104 ÷ 2,7157.105 3,7296.103 ÷ 2,3631.104 3,4560.103 ÷ 7,9503.104 2,1510.104 ÷ 3,4804.105 6.10 Chân 2,6.108 Tay 3.108 Bụng (75kV) Bụng (90kV) Nhũ & Lưng 109 109 8.108 Sọ 9.108 Đầu gối 3.108 Ngực AP 109 Bảng 3.5 trình bày so sánh giá trị suất liều khu vực chế độ chiếu chụp khác 3.3.3.3 Mơ phân bố suất liều phịng chụp giảm kích thước phịng Theo thống kê thành phố Hồ Chí Minh kích thước phịng chụp X quang nhỏ có nơi có 12m2 Để nghiên cứu ảnh hưởng việc giảm kích thước phịng lên phân bố suất liều phịng tơi tiến hành mô suất liều tally fmesh giảm kích thước phịng từ 17,7m2 xuống cịn 12m2, chế độ làm việc 75kV, 200mA, 100ms chế độ khảo sát thực nghiệm Hình 3.23 Phân bố suất liều cho khu vực phịng chụp dự kiến thu hẹp kích thước Trước hết mô phân bố suất liều cho phần khơng gian có diện tích 12m2 (300cm x 400cm) phòng chụp thực tế bệnh viện Nhi đồng I (394cm x 450cm) Đây phần khơng gian dự kiến thu hẹp kích thước phịng, có đồ thị phân bố suất liều hình 3.23 Sau tiến hành mơ cho phịng chụp thu hẹp kích thước phịng xuống cịn 12m2 (300cm x 400cm) Đồ thị phân bố suất liều phòng sau thu hẹp kích thước xuống 12m2 thể hình 3.24 Dựa vào đồ thị phân bố suất liều thấy giá trị suất liều phòng chụp thay đổi khơng đáng kể Vậy kết luận giảm kích thước phịng xuống cịn 12m2, ảnh hưởng tán xạ từ tường che chắn không đáng kể cho người phòng chế độ chiếu chụp khảo sát (70kV, 200mA, 100ms) Hình 3.24 Phân bố suất liều phịng chụp giảm kích thước phịng cịn 12m2 3.3.3.4 Đánh giá an tồn bên ngồi phịng chụp X quang Để đánh giá an toàn xạ khu vực xung quanh phịng chụp X quang, chúng tơi sử dụng tally fmesh khảo sát suất liều độ cao z= 150cm cho khu vực tường, cửa nhân viên, cửa bệnh nhân kính chì Chúng tơi chọn chế độ khảo sát an tồn ứng với chế độ làm việc điện áp cao máy là: 120kV; 5,12mAs; 32ms A Khu vực tường ngăn cách phịng chụp phịng điều khiển Hình 3.25 trình bày kết mô suy giảm suất liều qua khu vực tường ngăn cách với phòng điều khiển Kết cho thấy: Cửa nhân viên: suất liều phòng sát cửa nhân viên phân bố khoảng 4,4242.104 µSv / h đến 9,6654.104 µSv / h Khi qua khỏi cửa nhân viên, suất liều giảm mạnh Điều chứng tỏ vật liệu cửa che chắn an tồn Hình 3.25 Mơ suy giảm suất liều qua khu vực tường ngăn cách với phịng điều khiển Kính chì: suất liều phịng chụp sát kính chì phân bố khỏang 1,6027.105 µSv / h đến 2,6233.105 µSv / h Sau qua khỏi kính chì suất liều giảm mạnh 0, chứng tỏ vật liệu chì che chắn hồn tồn chùm tia Tường bê tơng: suất liều phịng chụp sát tường bê tơng phân bố khoảng 1,0876.105 µSv / h đến 3,0862.105 µSv / h Khi qua khỏi lớp bê tông bên giá trị suất liều giảm xuống cịn 1,6679.104 µSv / h khu vực liều thấp, khu vực liều cao giá trị suất liều giảm xuống 6,2222.104 µSv / h Khi qua khu vực có lót chì giá trị liều giảm xuống cịn 1,4118.104 µSv / h khu vực liều cao, nhiều vị trí giá trị suất liều giảm Khi qua lớp bê tơng ngồi tất giá trị suất liều đồng loạt giảm B Khu vực ngồi chờ bệnh nhân Hình 3.26 trình bày mô suy giảm suất liều qua cửa bệnh nhân tường ngăn cách với khu vực chờ bệnh nhân Kết cho thấy: Cửa vào bệnh nhân: Suất liều phòng chụp sát cửa bệnh nhân phân bố khoảng 8,7039.104 µSv / h đến 2,8294.105 µSv / h Sau qua lớp vật liệu cửa suất liều giảm mạnh 0, khu vực chờ bệnh nhân đảm bảo an tồn Hình 3.26 Mơ suy giảm suất liều qua cửa bệnh nhân tường ngăn cách với khu vực chờ bệnh nhân Tường bê tơng: Như trình bày phần cấu tạo tường phịng X quang gồm lớp bê tơng dày 24cm có lót chì dày 2mm tường Khu vực sát tường nằm phòng chụp giá trị suất liều thăng giáng khoảng từ 5,0825.104 µSv / h đến 4,4531.105 µSv / h Sau qua lớp bê tông bên giá trị suất liều suy giảm nằm khoảng 1,1229.103 µSv / h ÷ 1,0023.105 µSv / h Sau qua khu vực tường có lót chì giá trị suất liều giảm mạnh, giá trị lớn 4,1422.103 µSv / h , nhiều vị trí giá trị suất liều giảm mạnh Sau qua lớp bê tơng bên ngồi giá trị suất liều ví trị ngồi tường C Khu vực tường đối diện cửa bệnh nhân Hình 3.27 trình bày suy giảm chùm tia qua tường phòng X quang Kết cho thấy giá trị suất liều phòng chụp gần sát tường nằm khoảng 1,9160.104 µSv / h đến 3,0935.105 µSv / h Khi qua lớp bê tơng dày phía suất liều giảm xuống cịn khoảng 1,5948.103 µSv / h đến 8,5550.104 µSv / h Sau xuyên qua phần tường có lót chì giá trị suất liều giảm mạnh, giá trị suất liều lớn 4,9424.103 µSv / h , nhiều điểm giá trị suất liều giảm Khi qua lớp tường bê tông bên giá trị suất liều giảm hoàn tồn Hình 3.27 Sự suy giảm chùm tia qua tường phịng X quang D Trần nhà Hình 3.28 hình 3.29 trình bày mơ phân bố liều mặt (x,y) phòng chụp sát trần nhà qua lớp chì Kết cho thấy giá trị suất liều khu vực sát trần bên phòng chụp nhỏ máy phát tia hướng xuống sàn nhà nên khu vực trần nhà hứng chùm tia tán xạ Hình 3.28 Mơ phân bố liều mặt (x,y) phòng chụp sát trần nhà Giá trị suất liều khu vực khơng khí phịng sát trần nhà nằm khoảng từ 22,36 µSv / h đến 3,3078.105 µSv / h , khu vực quanh rìa trần giá trị suất liều Hình 3.29 Mô phân bố suất liều (x,y) khu vực trần có lót chì Sau qua lớp bê tơng có lót chì giá trị suất liều vị trí cực đại giảm xuống cịn 1,2550.104 µSv / h Sau qua phần trần bê tông bên giá trị suất liều đồngloạt giảm xuống E Tường ngăn cách phòng chụp hành lang bệnh viện Hình 3.30 trình bày suy giảm suất liều qua tường ngăn cách hành lang bệnh viện Đây tường gần ống phát tia X khu vực bên ngồi tường lối Hình 3.30 Sự suy giảm suất liều qua tường ngăn cách hành lang bệnh viện Dựa theo kết mô giá trị suất liều phịng thăng giáng khoảng từ 3,9691.103 µSv / h đến 8,4459.105 µSv / h Giá trị suất liều giảm xuống khoảng 1,1192.103 µSv / h đến 1,6010.105 µSv / h qua lớp bê tông Khi qua vùng có lót chì giá trị suất liều giảm xuống cịn 1,9543.101 µSv / h đến 1,1824.104 µSv / h , số vị trí xa ống phát tia giá trị suất liều giảm Khi qua lớp bê tơng ngồi giá trị suất liều đồng loạt giảm Mặc dù khu vực tường có giá trị suất liều cao tường lại phòng với cấu trúc vật liệu che chắn đảm bảo an toàn cho khu vực bên ngồi hành lang Tóm lại, kết khảo sát cho tranh phân bố suất liều phịng chụp X quang Nhìn chung, bệnh nhân chờ (chưa trạng thái chụp) bị đứng phòng chụp máy X quang hoạt động nhận liều đáng kể tùy theo vị trí đứng phịng Vì khuyến cáo kỹ thuật viên tuân thủ quy định nên cho người cần chụp vào, tránh tình trạng để nhiều bệnh nhân vào lúc bị nhận liều chiếu nhiều lần KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Với mục tiêu khảo sát phân bố liều xung quanh phịng máy X quang chẩn đốn thơng thường chương trình mơ MCNP5, luận văn này, chúng tơi thực vấn đề sau: Tìm hiểu nguyên lý ứng dụng tia X chẩn đoán X quang, cấu tạo ống phát tia X sử dụng X quang chẩn đốn Tìm hiểu tiêu chuẩn an toàn xạ X quang chẩn đốn Tìm hiểu phương pháp Monte Carlo chương trình mơ MCNP Sử dụng chương trình MCNP để mơ phịng máy X quang chẩn đốn bệnh viện Nhi đồng I Khảo sát phân bố liều xung quanh phòng máy X quang, đánh giá an tồn che chắn Tìm hiểu phổ tia X đặc trưng bia Vonfram thơng qua mơ hình máy X quang mô Khảo sát liều hiệu dụng bệnh nhân nhận phim chụp ứng với chế độ chụp khác Khảo sát ảnh hưởng tán xạ phịng chụp X quang giảm kích thước phịng đến giá trị 12m2 mức thấp thành phố Hồ Chí Minh Kết tính tốn phân bố liều ngồi phịng máy X quang bệnh viện Nhi đồng I cho thấy thỏa mãn tiêu chí an tồn xạ Kết khảo sát phân bố liều bên phòng trước sau thay đổi kích thước phịng cho thấy giảm kích thước phịng, suất liều tán xạ thay đổi khơng đáng kể giảm kích thước phịng Luận văn cịn nhiều hạn chế như: Cần khảo sát phân bố liều xung quanh phòng máy chế độ chụp phổi bệnh nhân đứng sát bucky phổi, chùm tia X hướng vào vách tường Từ xem xét tốn thu hẹp kích thước phịng đến giá trị tối ưu cho vừa đảm bảo an tồn vừa có có hiệu mặt kinh tế Cần tiến hành lấy số liệu thực nghiệm chùm tia tán xạ phịng để so sánh với giá trị mơ Chưa thay đổi vật liệu che chắn xung quanh phòng để đánh giá an tồn, từ tìm loại vật liệu đảm bảo an tồn xạ có hiệu kinh tế Mơ mơ hình phantom vị trí bàn bệnh nhân để tính liều hấp thụ bệnh nhân ứng với phim chụp X quang, từ có khuyến cáo an tồn xạ cho người bệnh Những hạn chế nêu mục tiêu thực nhóm nghiên cứu lĩnh vực TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Ronald Gautreau- William Savin (1983), Vật lí đại, Người dịch: Ngơ Phú An Lê Băng Sương Nhà Xuất Bản Giáo Dục, tr 235 [2] Võ Xuân Ân (2008), Nghiên cứu hiệu suất ghi nhận detector bán dẫn siêu tinh khiết (HPGe) phổ kế Gamma phương pháp Monte Carlo thuật toán di truyền, Luận án tiến sĩ vật lý, Trường ĐHKHTN Tp.HCM [3] Nguyễn Doãn Cường – Nguyễn Văn Nam - Võ Bá Tùng (2010), Kỹ thuật X quang thông thường, Trường Đại học y dược Tp.HCM [4] TS Thái Khắc Định – Tạ Hưng Quý (2007), Vật lý nguyên tử hạt nhân,Nhà xuất Đại học Quốc Gia Tp.HCM, tr 85-88 [5] Nguyễn Minh Huy – Nguyễn Phúc Như (2010), Thiết kế mơ hình X quang xách tay , Luận văn tốt nghiệp đại học, Trường đại học Bách khoa Tp.HCM [6] PGS.TS Ngơ Quang Huy(2004), An tồn xạ ion hóa, Nhà xuất Khoa học Kỹ Thuật, tr 131-146,151-155, 353-354 [7] Trương Thị Hồng Loan (2009), Áp dụng phương pháp mô Monte Carlo để nâng cao chất lượng hệ phổ kế gamma sử dụng đầu dò HPGe, Luận án tiến sĩ vật lý, Trường ĐHKHTN Tp.HCM, tr 41-43 [8] Trương Thị Hồng Loan (2005), Phương pháp Monte-Carlo, Chuyên đề luận án, Trường ĐHKHTN Tp.HCM [9] Ermakov X.M (1977), Phương pháp Monte Carlo vấn đề liên quan, Người dịch: Phạm Thế Ngọc Nguyễn Trần Dũng” Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật [10] Lê Văn Ngọc Trần Văn Hùng (2005), Bài giảng lớp tập huấn MCNP,Trung Tâm Đào Tạo, viện Nghiên cứu Hạt Nhân Đà Lạt [11] Hà Thúc Nhân (2007), Những cải tiến kỹ thuật CT ứng dụng chụp tim-mạch vành, Luận văn tốt nghiệp đại học,Trường đại học Bách khoa Tp.HCM, tr 41-42 [12] Đặng Nguyên Phương (2012), Hướng dẫn sử dụng MCNP cho hệ điều hành Windows ,Tài liệu lưu hành nội bộ, Trường ĐHKHTN Tp.HCM, trang 610,58 [13] Sở Khoa học Công nghệ Tp.HCM, “Tổng hợp kết khảo sát kích thước phòng X-quang 2009-2010”, Tài liệu nội bộ, Sở Khoa học Công nghệ Tp.HCM, 2011 [14] Trần Văn Son (2008), Lý thuyết thiết bị hình ảnh y tế, tập I: máy X quang, Nhà xuất giáo dục [15] Nguyễn Đơng Sơn (2010), Giáo trình Ứng dụng xạ ion hóa kỹ thuật hạt nhân Y Tế, Phân Viện Vật Lý Y Sinh Học [16] Châu Văn Tạo (2004), An tồn xạ ion hóa, Nhà xuất Đại học Quốc Gia Tp.HCM, tr 94-110 [17] Trần Thịên Thanh (2007), Hiệu chỉnh trùng phùng tổng hệ phổ kế Gamma sử dụng chương trình MCNP, Luận văn thạc sĩ vật lý trường ĐHKHTN Tp.HCM, tr 42-45 [18] TCVN 6561:1999, “An tồn xạ ion hóa sở X quang y tế” (1999),Viện Năng lượng Hạt nhân biên soạn, Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường ban hành Tiếng Anh [19] Albert Tarantola (2005), “Inverse Problem Theory and Methods for Model Parameter Estimation”, Society for Industrial and Applied Mathematics Philadelphia [20] Anthony Seibert J (1999), Physics of Computed Radiography University of California, Davis Medical Center,Sacramento [21] Archer B.R, Thornby J.I, Bushong S.G, (1983),“Diagnostics X- ray shielding design based on an empirical model of photon attenuation”, Health Phys 1983 [22] Baumann W, Dietz H, Geldner E (1978), Temperature Distribution in X-ray Rotating Anodes , Mathematical computation for compound anodes, Siemens Forschungund Entwicklung, Bericht 7, 111 [23] Briesmeister J.F., Ed (2001), “MCNP4C2- Monte Carlo N-particle Transport Code System”, Los Alamos National Laboratory, LA-13709-M [24] Carter L.L and Cashwell E.D (1975), “Particle Transport Simulation with the Monte Carlo Methods” ERDA Critical Review Series.TID-26607 [25] Kalos M.H and Whitlock P.A (1986) “Monte Carlo Methods”,John Wiley and Sons.USA [26] Lippincott William & Wilkins (2002), The Essential Physics Of Medical Imaging, Second Edition,Jerrold T.Bushberg, pp 98-115, 135-150,294 [27] Metropolis N and Ulam S (1949), “The Monte Carlo Method” Journal of The American Statistical Association.44 335-341 [28] Shastri AN (2008),Diagnostic Radiology and Imaging for Technicians, pulished by Jaypee Brothers Medical Publishers Ltd, india, pp 63-71 [29] Shimadzu co.,“Operation Mumual X-ray tube assembly 1.2U161CS-31” Pulished by Shimadzu corporation, Kyoto Japan [30] “Operation Manual for collimator type R-20J” ,pulished by Shimadzu corporation [31] Spamer J and Gelbard E.M (1969) “Monte Carlo Principle and Neutron Transport” Addison-Wesley.Massachusetts [32] IAEA Training Material on Radiation Protection in Diagnostic and Interventional Radiology radiation protection in diagnostic and interventional radiology [33] IAEA Training Material on Radiation Protection in Radiotherapy Radiation Protection in Radiotherapy Part2 Radiation Physics Website [34] Internet, “Nuclear Safety & Security”, Source: http://www-ns.iaea.org [35] Internet, “Radiation Protection and Safety of Radiation Sources: International Basic Safety Standards”, Source: http://www-pub.iaea.org [36] Internet, “Genetic programming- Bibliography”, Source: http://en.wikipedia.org [37] Internet, “The Monty Hall Problem”, Source: http://mathword.wolfram.com [38] Internet, “Nửa kỷ an toàn hạt nhân”, Source: http://www.varans.vn ... Thị Th? ?y Dung KHẢO SÁT PHÂN BỐ SUẤT LIỀU XUNG QUANH PHÒNG M? ?Y X QUANG CHẨN ĐỐN Y TẾ BẰNG CHƯƠNG TRÌNH MCNP Chun ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân lượng cao Mã số : 60 44 05 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT... 66 Chương 3: KHẢO SÁT PHÂN BỐ SUẤT LIỀU XUNG QUANH PHỊNG M? ?Y X QUANG CHẨN ĐỐN Y TẾ BẰNG CHƯƠNG TRÌNH MCNP 72 3.1 Giới thiệu chương trình MCNP 72 3.1.1 Lịch sử chương trình MCNP ... 79 3.2.3 Tally F2 .79 3.3 Kết khảo sát phân bố liều xung quanh phịng m? ?y X quang chẩn đốn y tế chương trình MCNP 79 3.3.1 Mơ tả phịng X quang thường quy bệnh viện Nhi