Your browser does not support JavaScript!

Αρχική    Ελαχιστοποίηση της ακτινικής επιβάρυνσης ασθενών που υποβάλλονται σε πολυτομική υπολογιστική τομογραφία μέσω βελτιστοποίησης των παραμέτρων σάρωσης  

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

Προσθήκη στο καλάθι
[Προσθήκη στο καλάθι]
Κωδικός Πόρου 000347300
Τίτλος Ελαχιστοποίηση της ακτινικής επιβάρυνσης ασθενών που υποβάλλονται σε πολυτομική υπολογιστική τομογραφία μέσω βελτιστοποίησης των παραμέτρων σάρωσης
Συγγραφέας Θεοχαρόπουλος, Νικόλαος
Σύμβουλος διατριβής Γκουρτσογιάννης, Νικόλαος
Μέλος κριτικής επιτροπής Δαμηλάκης, Ιωάννης
Καραμπέκιος, Σπυρίδων
Μπούμπας, Δημήτριος
Κουμαντάκης, Ευγένιος
Δημητρίου, Παναγιώτης
Περισυνάκης, Κωνσταντίνος
Περίληψη Σκοπός Ο σκοπός της παρούσης μελέτης είναι: α) να παράσχει λεπτομερή εκτίμηση των δοσιμετρικών χαρακτηριστικών πολυτομικού υπολογιστικού τομογράφου 16 τομών, και να διερευνήσει λεπτομερώς την επίδραση των παραμέτρων σάρωσης στα επίπεδα των χορηγούμενων ακτινικών δόσεων. β) να αναπτύξει μέθοδο υπολογισμού της ενεργού δόσης σε ενηλίκους και παίδες από εξετάσεις ΥΤ της κεφαλής και του κορμού για σύγχρονα ελικοειδή πολυτομικά συστήματα. γ) να παράξει κανονικοποιημένες ενεργές δόσεις από εξετάσεις κεφαλής και κορμού σε ενήλικες και παίδες, όπως και να παράσχει τιμές ενεργού δόσης από τυπικά εξεταστικά πρωτόκολλα. δ) να διερευνήσει την επίδραση των παραμέτρων σάρωσης και ανακατασκευής εικόνας στην ακτινική επιβάρυνση, και να προτείνει τεχνικές βελτιστοποίησης αυτών στη κατεύθυνση της ελαχιστοποίησης της έκθεσης των εξεταζομένων. Υλικά και Μέθοδοι α) Πραγματοποιήθηκαν εκτενείς μετρήσεις των τυποποιημένων δεικτών δόσης (δδ) ΥΤ (CTDI) στον τομογράφο Siemens Sensation 16. Ειδικότερα μελετήθηκε η επίδραση των παραμέτρων σάρωσης στους δδ CTDI αέρα (CTDIF) και σταθμισμένου CTDI (CTDIW) με σειρά μετρήσεων στον αέρα και σε ειδικά ομοιώματα (κεφαλής και κορμού). Για όλα τα διαθέσιμα εύρη δέσμης, για σαρώσεις κεφαλής και κορμού, για αξονικές και ελικοειδείς σαρώσεις, μετρήθηκαν οι ανωτέρω δείκτες. Διερευνήθηκε η επίδραση των παραμέτρων υψηλή τάση, χρόνος περιστροφής, εύρος δέσμης και βήμα ελικοειδούς σάρωσης στους δείκτες δόσης ΥΤ. β) Για τον υπό εξέταση ΥΤ υπολογίσθηκε με την μέθοδο Monte Carlo η κανονικοποιημένη ως προς CTDIF μέση δόση τομής, dm, σε υδάτινα κυλινδρικά ομοιώματα μεταβλητής ακτίνας, για τις δέσμες σάρωσεις κεφαλής και κορμού σε διάφορες τιμές υψηλής τάσης. Οι ενήλικες εξεταζόμενοι προσομοιώθηκαν από ισοδύναμους κυλίνδρους ύδατος και υπολογίσθηκε η αποτεθείσα ενέργεια ε από σαρώσεις κεφαλής, θώρακος, άνω κοιλίας και πυέλου. Χρησιμοποιώντας τις υπολογισθείσες τιμές της αποτεθείσας ενέργειας και εμπορικά διαθέσιμο λογισμικό υπολογισμού ενεργού δόσης Ε, εξήχθησαν συντελεστές μετατροπής της αποτεθείσας ενέργειας σε ενεργό δόση (Ε/ε) για άρρενες και θήλεις εξεταζόμενους. γ) Προσομοιώνοντας τους παιδιατρικούς ασθενείς όπως τους ενηλίκους με κυλινδρικά ομοώματα ύδατος, και χρησιμοποιώντας τους συντελεστές (Ε/ε) ειδικά τροποποιημένους, παρήχθησαν κανονικοποιημένες ως προς το φορτίο της λυχνίας τιμές ενεργού δόσης για αξονικές σαρώσεις κεφαλής, θώρακος, άνω κοιλίας και πυέλου. Εξετάστηκαν οι ηλικίες νεογνό, 1 έτους, 5, 10, και 15 ετών για αμφότερα τα φύλα. Αντίστοιχα, υπολογίσθηκαν κανονικοποιημένες τιμές ενεργού δόσης για ενηλίκους εξεταζόμενους. δ) Εφαρμόζοντας την ίδια μεθοδολογία παρήχθησαν κανονικοποιημένες ως προς το δδ CTDIF τιμές ενεργού δόσης για ελικοειδείς σαρώσεις κεφαλής, θώρακος, άνω κοιλίας, πυέλου, άνω και κάτω κοιλίας, και κορμού σε ενηλίκους και παίδες εξεταζομένους, για αμφότερα τα φύλα, για τα δύο διαθέσιμα στον ΥΤ εύρη δέσμης ελικοειδούς σάρωσης με μεταβλητές τιμές του βήματος και τού πάχους ανασυσταθείσας τομής, καθώς αυτές επιδρούν στο μήκος υπερσάρωσης κατά την λήψη των τομογραφικών δεδομένων. Αποτελέσματα α) Οι δδ συμπεριφέρονται ως συνάρτηση δύναμης της υψηλής τάσης (kVp): CTDI = C (kVp)n. Οι τιμές του εκθέτη n ανάλογα με το εύρος δέσμης κυμαίνονται από 2.7 μέχρι 3.1 για τον δδ CTDIW, και από 2.4 έως 2.6 για τον CTDIF. Η αυτόματη αλλαγή μεγέθους εστίας μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση της δόσης μέχρι και 18%. Οι διαφορές ανάμεσα στις μετρηθείσες τιμές του CTDIW και τις παρεχόμενες από τον κατασκευαστή τιμές κυμαίνονται από -24 έως 14% για το ομοίωμα κορμού και από 4 έως 14 %για το ομοίωμα κεφαλής. Αν δε συγκριθούν με τις μετρηθείσες τιμές της μεγάλης εστίας οι μέγιστες διαφορές αυξάνονται σε 32 % για το ομοίωμα των 32 cm και 22 % για το ομοίωμα των 16 cm. Τα πηλίκα περιφερειακών προς τις κεντρικές δόσεις παρουσιάζουν εύρος τιμών από 1,84 έως 2,72 για το ομοίωμα σώματος, ενώ για το ομοίωμα κεφαλής η κατανομή των πηλίκων είναι λιγότερο ευρεία (1,14-1,39). Οι λόγοι CTDIF/CTDIw στο ομοίωμα κορμού κυμαίνονται από 2,19 έως 3,07, και από 1,07 έως 1,45 για το ομοίωμα κεφαλής. Εξαιτίας του φαινομένου της υπερέκθεσης, ο δδ CTDIw εμφανίζει 50% διακύμανση με την μεταβολή του εύρους δέσμης. Αυξάνοντας το βήμα ελικοειδούς σάρωσης, υπό σταθερή επιλογή των mAs effective, οι δόσεις όχι μόνον δεν ελαττώνονται αλλά ενδέχεται να παρουσιάσουν αύξηση εξαιτίας της αλλαγής στο μέγεθος της εστίας. β) Οι συντελεστές μετατροπής της αποτεθείσας ενέργειας σε ενεργό δόση, (E/ε)i κυμαίνονται κατά ένα παράγοντα 2 ως προς την ανατομική περιοχή. Η χαμηλότερη τιμή παρουσιάζεται στην περιοχή της κεφαλής (0.011 mSv/mJ) και η υψηλότερη αφορά την πύελο ( 0.025 mSv/mJ). Αν χρησιμοποιηθούν ίδιες παράμετροι έκθεσης, οι παιδιατρικοί ασθενείς απορροφούν ενέργεια μειωμένη έως και στο 5% αυτής των ενηλίκων, όμως οι αντίστοιχες τιμές της ενεργού δόσης μπορεί να είναι μέχρι και 1,6 φορές υψηλότερες. Οι παιδιατρικοί ασθενείς κατά μέσο όρο απορροφούν 44% μικρότερη δόση αλλά έχουν 24% μεγαλύτερη ακτινική επιβάρυνση σε σύγκριση με τους ενηλίκους για τις ίδιες παραμέτρους σάρωσης. Στην κλινική πράξη οι ενεργές δόσεις των παιδιατρικών ασθενών για εξετάσεις κορμού είναι 2 έως 10 φορές χαμηλότερες από αυτές των ενηλίκων, χάριν στην προσαρμογή του φορτίου της λυχνίας σύμφωνα με την μάζα των εξεταζόμενων παίδων. γ) H συμβολή της υπερσάρωσης εξαρτάται από την ηλικία του εξεταζόμενου, την προς απεικόνιση ανατομική περιοχή, τις παραμέτρους σάρωσης (εύρος δέσμης Τ, βήμα σάρωσης p), και ανακατασκευής της εικόνας (πάχος ανασυσταθείσας τομής ΠΑΤ). Στις εξετάσεις κεφαλής εμφανίζεται η μικρότερη συμβολή, 15 % στους ενήλικες και 24% στα νεογνά. Η μέγιστη συμβολή αφορά την περιοχή της άνω κοιλίας. Φτάνει στο 58% για τα νεογέννητα και μειώνεται στο 34% και 31% για παιδί 10 ετών και ενήλικο αντίστοιχα. Οι παιδιατρικές δόσεις από ελικοειδείς σαρώσεις εξαρτώνται από την ηλικία εξαιτίας των διαφορών στις σχετικές αποστάσεις ανάμεσα στην κύρια δέσμη και τους ακτινιευαίσθητους ιστούς, και από τις παραμέτρους σάρωσης και ανακατασκευής των τομών εξαιτίας του φαινομένου της υπερσάρωσης. Έτσι, όσον αφορά εξετάσεις του κορμού, οι κανονικοποιημένες δόσεις παίδων είναι μέχρι 2,5 φορές υψηλότερες από αυτές των ενηλίκων, και αντιστοίχως μέχρι 1,5 φορά για σαρώσεις κεφαλής. Σε αντίθεση με τις αξονικές σαρώσεις, στις ελικοειδείς σαρώσεις η αύξηση του βήματος υπό σταθερά mAs effective, άρα και επίπεδα θορύβου, οδηγεί σε αύξηση της ακτινικής επιβάρυνσης των εξεταζομένων η οποία εξαρτάται από την ηλικία, την ανατομική περιοχή, και τις παραμέτρους σάρωσης και ανασύστασης. Η % διαφορά μεταξύ των δόσεων με μοναδιαίο βήμα και αυτών με βήμα 1,5 είναι σημαντικότερη στην περιοχή της κοιλίας (14% αύξηση στους ενηλίκους) και στους παιδιατρικούς ασθενείς (31 % σε νεογνό και 18 % σε παιδί 10 ετών). Αν πρόκειται να απεικονιστούν πολλαπλές ανατομικές περιοχές με ελικοειδείς σαρώσεις, μπορεί να επιτευχθεί μέχρι 15 % εξοικονόμηση δόσης στους ενηλίκους % και στα παιδιά αν πραγματοποιηθεί μία αυτοτελής σάρωση μεγάλου μήκους αντί για ξεχωριστές σαρώσεις των επιμέρους των ανατομικών περιοχών. Αν ενήλικος σαρωθεί με 100 kVp αντί 120 kVp, υπό σταθερό φορτίο λυχνίας, η μείωση της δόσης θα είναι 32 % στην περιοχή της κεφαλής και 38 % για τον κορμό. Για παιδιατρικό ασθενή 5 ετών, οι αντίστοιχες μειώσεις θα είναι 31 % για εξέταση κεφαλής και 37 % για οποιαδήποτε σάρωση στον κορμό. Η συνδυασμένη επίδραση της υπερσάρωσης και της υπερέκθεσης καθιστά την δέσμη των 24 mm πιο συμφέρουσα δοσιμετρικά από αυτή των 12 mm στις εξετάσεις κεφαλής, ενώ στις σαρώσεις κορμού οι δόσεις από την δέσμη των 24 mm είναι μεγαλύτερες από τις δόσεις των 12 mm. Συμπεράσματα α) Οι μετρήσεις μας επιβεβαίωσαν την ισχυρή επίδραση του εύρους δέσμης στους δδ. Είναι προφανές ότι η χρήση του ΥΤ καθίσταται δοσιμετρικά αποδοτική και o χρήστης ενήμερος κατόπιν επιτόπιων φυσικών μετρήσεων των δεικτών της ακτινικής επιβάρυνσης. β) Αναπτύχθηκε μεθόδος υπολογισμού της ενεργού δόσης σε ενηλίκους και παίδες από εξετάσεις ΥΤ εφαρμόσιμη σε όλα τα σύγχρονα πολυτομικά συστήματα και υπολογίσθηκαν δόσεις από τυπικά πρωτόκολλα. γ) Η ανωτέρω μέθοδος λαμβάνει υπόψιν χαρακτηριστικά των ΥΤ νέας τεχνολογίας, όπως το βήμα ελικοειδούς σάρωσης, το πάχος ανασυσταθείσας τομής και την υπερσάρωση. Η διερεύνηση της επίδρασης των παραμέτρων αυτών στην ακτινική επιβάρυνση των εξεταζομένων προσδίδει βαθύτερη κατανόηση της λειτουργίας των σύγχρονων ελικοειδών συστημάτων. Καθιστά δε εφικτό τον σχεδιασμό εξεταστικών πρωτοκόλλων ΥΤ με βελτιστοποιημένες παραμέτρους σάρωσης στην κατεύθυνση της ελαχιστοποίησης της ενεργού δόσης των ενηλίκων και παίδων εξεταζομένων.
Φυσική περιγραφή 232 σ. : πιν. ; 30 εκ.
Γλώσσα Ελληνικά
Θέμα Radiation Dosage
Radiation Protection
Tomography, X-Ray Computed
Ακτινοβολίας δοσολογία
Τομογραφία υπολογιστική με ακτίνες X
Ημερομηνία έκδοσης 2007-07-26
Συλλογή   Σχολή/Τμήμα--Σχολή Επιστημών Υγείας--Τμήμα Ιατρικής--Διδακτορικές διατριβές
  Τύπος Εργασίας--Διδακτορικές διατριβές
Σημειώσεις Διαπανεπιστημιακό Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών Φσικής-Ακτινοφυσικής
Εμφανίσεις 68

Ψηφιακά τεκμήρια
No preview available

Προβολή Εγγράφου
Εμφανίσεις : 13