Основные факторы, влияющие на формирование лучевой нагрузки пациентов при рентгенодиагностике

Степень лучевого воздействия на обследуемых при рентгено­диагностике зависит от целого ряда факторов. Основными из них являются физико-технические условия проведения рентгенологичес­ких исследований, методика и частота исследований, а также орга­низация проведения рентгенологических процедур.

К числу основных технических факторов, определяющих лучевую нагрузку пациентов и качество изображения при рентгенологических процедурах, относятся: напряжение, подаваемое на рентгеновскую трубку, кожно-фокусное расстояние, площадь облучения, фильтрация первичного пучка, экспозиция, качество рентгенографической пленки, усиливающих экранов и экрана для просвечивания, технология обра­ботки рентгенограмм, отсеивающая решетка и др. Величина лучевой нагрузки зависит также от особенностей организма пациента (толщи­ны исследуемой области и глубины расположения облучаемых органов).

Кожно-фокусное расстояние (КФР). Увеличение кожно-фокусного рас­стояния сопровождается резким уменьшением поверхностной экспози­ционной дозы (обратно пропорционально квадрату расстояния). Од­нако при этом уменьшается не только поверхностная экспозиционная доза, но и выходная доза излучения. Для сохранения прежней величи­ны выходной дозы излучения и качества изображения необходимо уве­личить экспозицию или повысить напряжение. Однако необходимое увеличение экспозиции или повышение напряжения и закономерное расширение площади облучения, связанное с увеличением кожно-фокусного расстояния, резко снижает защитный эффект этого фактора. Поэтому величина КФР должна быть стан­дартизована и обусловлена соображениями геометрической нерез­кости, т.е. информативностью изображения.

Из практических соображений целесообразно при рентгенографии не увеличивать кожно-фокусное расстояние более 100 см.

Поле облучения. При увеличении размеров поля облучения уве­личивается не только лучевая нагрузка на кожу пациента, но также и гонадная и эффективная эквивалентная доза.

Размеры поля облучения влияют на качество рентгеновских снимков, которое улучшается с уменьшением площади облучения. С увеличением поля облучения увеличивается рассеянное излучение в теле человека, которое снижает контраст и повышает нерезкость изображения. С уменьшением же поля облучения разрешающая способ­ность рентгеновского изображения повышается за счет улучшения проработки на снимке мелких деталей.

Таким образом, для снижения лучевой нагрузки пациента и увеличения информативности рентгенографического изображения необ­ходимо ограничивать площадь поля облучения до такой величины, ко­торая обеспечивала бы требуемую для диагностики площадь изображения на пленке. Как минимум, она должна быть меньше размеров пленки.

Фильтрация. Фильтрация первичного пучка оказывает влияние на степень облучения обследуемых при рентгенологических процеду­рах.

Первичный пучок имеет непрерывный спектр, в котором содер­жится излучение различной длины волны. При прохождении излучения через тело обследуемого в наибольшей степени поглощается длинно­волновая часть первичного пучка, которая принимает наименьшее участие в образовании рентгеновского изображения. Поэтому для уменьшения лучевой нагрузки при рентгенологических процедурах необходимо использовать такую фильтрацию, которая способна за­держать наибольшую часть излучения, не нужна для диагностики и оказывающую нежелательное действие на организм обследуемого.

Экспозиция. Экспозицией в рентгенотехнике принято называть количество электричества, прошедшего через трубку за время съем­ки. Выражается экспозиция в мАс.

Выбор экспозиции определяется многими факторами, основными из которых являются толщина объекта, радиационная чувствитель­ность рентгеновской пленки, наличие отсеивающей решетки, толщина фильтров, величина используемого напряжения и др. Увеличение экспозиции закономерно приводит к увеличению лучевой нагрузки пациентов. Правильность выбора экспозиции в период отработки съемки контролируется визуально при проявлении пленки.

Напряжение. Напряжение, подаваемое на рентгеновскую трубку, имеет большое значение. Установлено, что повышение напряжения на трубке приводит к уменьшению лучевой нагрузки. Происходит это прежде всего за счет выгодно изменяюще­гося соотношения между входной и выходной дозой. Кроме того, по­вышение напряжения дает возможность уменьшить подаваемый на труб­ку ток, увеличить фильтрацию рентгеновских лучей и кожно-фокусное расстояние.

Качество снимка при повышении напряжения также улучшается, так как снимки, сделанные «жесткими» лучами дают более высокую проработку деталей и лучше выявляют отдельные элементы патологи­ческого образования.

В то же время необходимо отметить, что основными факторами, определяющими выбор необходимого напряжения, являются толщина и плотность объекта просвечивания. Чем толще и плотнее объект, тем выше должно быть напряжение на трубке.

Большое влияние на формирование лучевой нагрузки у пациентов оказывает использование защитных приспособлений с целью уменьше­ния площади поля облучения и защиты радиационно-чувствителъных органов, а также применение различных фиксирующих устройств для детей раннего возраста, которые ограничивают подвижность ребенка, что улучшает качество рентгеновского изображения и снижает брак в работе.

Расчетные способы при организации защиты от внешнего ИИИ.

В условиях работы с ИИИ для определения доз и контроля защиты от внешнего излучения помимо измерения доз с помощью приборов может производиться теоретический расчет. В основу расчетных методов положены некоторые закономерности распространения ионизирующих излучений, их взаимодействия с веществом и т.д. Известно, что поглощенная доза излучения прямо пропорциональна активности источника, времени облучения и обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника до облучаемого объекта. В общем виде эту закономерность можно выразить формулой:

A  T

D = (1)

R²

где: D – поглощенная доза облучения

А – активность источника излучения,

Т – время облучения,

R – расстояние от источника

Активность источника определяется числом распадов за единицу времени, однако выход гамма-квантов, может не соответствовать числу актов распада. Так, у изотопа Со⁶⁰ на каждые 100 актов распада выходит 200 гамма-квантов с разной энергией, а у К⁴⁰ на 100 актов распада 12  - квантов. Поэтому в формулу (1) необходимо ввести единицу, которая учитывала бы выход гамма-квантов и их энергию, поскольку именно эти величины и определяют дозу облучения. Такой единицей является ионизационная постоянная или гамма-постоянная, обозначаемая К.

В формулу (1) вводится значение гамма-постоянной (К).

A  T  K  100  0,88

D = мкГр (2)

R²  3,7  10⁷

Если активность изотопа выражается через гамма-эквивалент, т.е. в мг. экв. радия, то формула имеет следующий вид:

M  T  8,4  100  0,88

D = мкГр (3)

R²

где: D – поглощенная доза облучения

М – гамма-эквивалент, выраженный в мг. экв. радия

Т – время облучения в часах (для персонала 1700 часов в год, для лиц из населения 8800 часов в год);

8,4 – гамма-постоянная 1 мг равновесного радия;

R – расстояние от источника в м;

А – активность в Бк;

К – гамма-постоянная;

0,88 – пересчетный коэффициент.