Система учета и контроля доз облучения пациентов
3.1. Медицинское облучение является вторым по значимости источником облучения населения Российской Федерации (после природных источников). Вклад медицинского облучения в коллективную дозу облучения населения Российской Федерации достигает 30% и практически полностью формируется за счет диагностических и профилактических рентгенологических медицинских исследований, охватывающих все возрастные группы населения. Наряду с этим, в медицинской рентгенологии существуют значительные потенциальные возможности снижения доз облучения пациентов без ухудшения качества диагностической информации. Одной из важнейших предпосылок уменьшения лучевых нагрузок пациентов является организация системы контроля и учета доз медицинского облучения. Необходимость этого определяется требованиями Федерального закона "О радиационной безопасности населения" и Нормами радиационной безопасности (НРБ-99).
3.2. Согласно НРБ-99 при проведении профилактических и научных рентгенологических исследований практически здоровых лиц установлен норматив годовой эффективной дозы облучения - 1 мЗв. При проведении диагностических рентгенологических исследований пределы доз не устанавливаются, однако дозы облучения пациентов необходимо контролировать для решения следующих задач:
- оптимизации проведения рентгенологических исследований на основе принципа - максимум диагностической информации при минимально возможных уровнях облучения;
- накопления и анализа информации о дозах медицинского облучения населения при проведении рентгенологических исследований с целью установления разумно достижимых контрольных уровней медицинского облучения;
- оценки вклада медицинского облучения в коллективную дозу облучения населения различных регионов страны для целенаправленного улучшения медицинского обслуживания.
3.3. Эффективная доза - величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Определение значения эффективной дозы на практике представляет значительные сложности, т.к. она не может быть непосредственно измерена и требует проведения сложных расчетов. Исходные данные для расчета эффективной дозы облучения пациентов должны включать:
- технические характеристики рентгеновской аппаратуры (напряжение на аноде рентгеновской трубки, толщина и материал фильтра);
- геометрические характеристики рентгенологического исследования (область исследования, размеры поля облучения, геометрия облучения);
- дозиметрические характеристики рентгенологического исследования (радиационный выход рентгеновского излучателя и экспозиция (количество электричества) или значение произведения дозы на площадь, измеренное с помощью проходной ионизационной камеры).
3.4. Значения эффективных доз облучения пациентов были рассчитаны с помощью оригинальной компьютерной программы EDEREX (Effective Dose Estimation at Roentgen Examinations), разработанной в Федеральном радиологическом центре при СПб НИИ радиационной гигиены. Программа позволяет в режиме реального времени рассчитать значения средних доз в 22 органах и тканях тела человека и эффективную дозу с учетом параметров рентгенологической процедуры, возраста и телосложения пациента.
Расчеты эффективной дозы в соответствии с ее определением проводились для условного человека, имеющего полный набор мужских и женских органов. В качестве моделей были использованы антропоморфные гетерогенные фантомы тела взрослого человека, а также детей в возрасте: новорожденного, 1, 5, 10 и 15 лет, рекомендованные МКРЗ в качестве "стандартных" для проведения такого рода расчетов (табл. 1).
3.5. В настоящих Методических указаниях приведены средние значения коэффициентов перехода (дозовых коэффициентов) от характеристик поля излучения и параметров рентгенологических процедур, наиболее часто встречающихся на практике, к значениям эффективных доз облучения пациентов различного возраста. При существенном отличии параметров телосложения конкретного пациента от "стандартного" человека (табл. 1) или набора параметров конкретной рентгенологической процедуры от рассмотренных в настоящих Методических указаниях значения эффективной дозы могут быть рассчитаны с помощью программы EDEREX для любого конкретного случая.
4. Определение эффективных доз облучения пациентов при проведении рентгенологических исследований
4.1. Определение эффективной дозы облучения пациентов при рентгенологических исследованиях основано на использовании одного из двух инструментальных методов: измерение произведения дозы на площадь или измерение радиационного выхода рентгеновского излучателя.
4.2. Исходная информация для определения эффективной дозы облучения пациента должна включать:
характеристики, определяющие поле рентгеновского излучения во время проведения рентгенологической процедуры:
- значение анодного напряжения на рентгеновской трубке, кВ;
- толщину и материал дополнительного фильтра (в настоящих Методических указаниях принят дополнительный фильтр толщиной 2 мм A1);
- значение произведения дозы на площадь за время проведения рентгенологической процедуры, сГр x кв. см;
- значение радиационного выхода, мР x кв. м/(мА x с);
- значение экспозиции (количества электричества), мА x с;
параметры рентгенологического исследования:
- область исследования (легкие, череп и т.п.);
- проекция (передне - задняя, задне - передняя, боковая);
- размеры поля облучения (высота и ширина пучка на приемнике изображения), кв. см;
- фокусное расстояние (расстояние от фокуса рентгеновской трубки до приемника изображения), см;
сведения о пациенте:
- возраст пациента: 0 - 0,5 года; 0,5 - 3 года, 3 - 8 лет, 8 - 13 лет, 13 - 19 лет, старше 19 лет.
4.3. Определение эффективных доз облучения пациентов с помощью измерителя произведения дозы на площадь
4.3.1. Определение индивидуальной эффективной дозы Е облучения пациентов с помощью измерителя произведения дозы на площадь проводится в соответствии с Методическими указаниями по методам контроля МУК 2.6.1.760-99 "Определение индивидуальных эффективных доз облучения пациентов при рентгенологических исследованиях с использованием измерителей произведения дозы на площадь". Использование измерителей произведения дозы на площадь обязательно при проведении рентгенологических медицинских исследований методом рентгеноскопии.
4.3.2. Значение произведения дозы на площадь при проведении рентгенологического исследования определяется по результатам измерений дозиметрами, использующими в качестве детектора проходную ионизационную камеру, устанавливаемую на рентгеновском излучателе. Эти дозиметры должны быть внесены в Государственный реестр средств измерений РФ и соответствовать ГОСТ Р МЭК 580-95.
4.3.3. Измеритель произведения дозы на площадь работает в режиме реального времени, поэтому его показания отражают временные изменения в параметрах генерирования рентгеновского излучения, что обеспечивает достоверность результатов измерений и позволяет контролировать стабильность параметров рентгеновского аппарата в период его эксплуатации. Накопленная статистическая информация при использовании проходных камер позволит сравнить дозовую нагрузку на пациентов при различных методах исследований и ввести контрольные уровни облучения для основных дозообразующих рентгенологических процедур.
4.3.4. Значение эффективной дозы Е облучения пациента данного возраста при проведении рентгенологического исследования определяется с помощью выражения:
Е = Ф x Kd, мкЗв, (1)
где:
Ф - измеренная величина произведения дозы на площадь, сГр x кв. см;
Kd - дозовый коэффициент для данного исследования и пациента данного возраста, мкЗв/(сГр x кв. см).
4.4. Определение эффективной дозы облучения пациента с помощью измерения радиационного выхода рентгеновского излучателя
4.4.1. Если рентгеновский аппарат не оборудован измерителем произведения дозы на площадь, определение эффективной дозы облучения пациента проводят с использованием измеренных значений радиационного выхода рентгеновского излучателя.
4.4.2. В рамках настоящих Методических указаний радиационный выход рентгеновского излучателя в (мР x кв. м)/(мА x с) - это мощность экспозиционной дозы в мР/с, измеренная на расстоянии 1 м от фокуса рентгеновской трубки на оси первичного пучка рентгеновского излучения при заданных значениях анодного напряжения, анодном токе 1 мА и дополнительном фильтре 2 мм A1. Измерение радиационного выхода рентгеновского излучателя проводят с помощью клинических дозиметров, внесенных в Государственный реестр средств измерений РФ.
4.4.3. Значения радиационного выхода рентгеновского излучателя для каждого медицинского рентгеновского диагностического аппарата, не оснащенного измерителем произведения дозы на площадь, должны измеряться не реже одного раза в год во всем диапазоне рабочих значений анодного напряжения рентгеновской трубки. Такие измерения должны также проводиться каждый раз после ремонта, замены или изъятия комплектующих изделий рентгеновского аппарата, настройки или регулировки их технических параметров, влияющих на генерирование рентгеновского излучения, а также при проведении испытаний на соответствие требованиям радиационной безопасности, при оформлении санитарно - эпидемиологического заключения на аппарат. Измерения проводятся организациями, аккредитованными на соответствующую техническую компетентность.
Результаты измерений оформляются в виде протокола, в котором указываются сведения об организации, проводившей измерения, организации, в которой эксплуатируется рентгеновский аппарат, и приводятся результаты измерений радиационного выхода рентгеновского излучателя.
4.4.4. Значение эффективной дозы Е облучения пациента данного возраста при проведении рентгенологического исследования определяется с помощью выражения:
Е = R x i x t x Kе, мкЗв, (2)
где:
R - радиационный выход рентгеновского излучателя (мР x кв. м)/(мА x с);
i - ток рентгеновской трубки, мА;
t - время проведения исследования, с;
Kе - дозовый коэффициент для данного исследования и пациента данного возраста, мкЗв/(мР x кв. м).
4.4.5. Значение радиационного выхода R для данного значения анодного напряжения на рентгеновской трубке U определяется с помощью линейной интерполяции с использованием двух измеренных величин радиационного выхода Rk и Rk+1 для ближайших значений анодного напряжения Uk и Uk+1 (Uk < U < Uk+1) с использованием выражения:
U - Uk
R = Rk + (Rk+1 - Rk) ---------. (3)
Uk+1 - Uk
4.5. Средние значения дозовых коэффициентов Ke и Kd для наиболее распространенных рентгенологических исследований приведены в Приложении 1 (таблицы 1.1 - 1.6) для следующих возрастных групп пациентов:
- от новорожденного до полугода (табл. 1.1),
- от полугода до трех лет (табл. 1.2),
- от трех до восьми лет (табл. 1.3),
- от восьми до тринадцати лет (табл. 1.4),
- от тринадцати до девятнадцати лет (табл. 1.5),
- старше девятнадцати лет (табл. 1.6).
4.6. Относительная погрешность значений дозовых коэффициентов Ke и Kd, рассчитанных для "стандартного" фантома, составляет +/- 10%. Усреднение значений дозовых коэффициентов Ke и Kd по возрасту (росту и весу) пациентов вносит дополнительную погрешность не более +/- 20%. Усреднение значений дозовых коэффициентов Ke и Kd по напряжению на рентгеновской трубке вносит дополнительную погрешность не более +/- 20%. Таким образом, приведенные в Приложении 1 значения дозовых коэффициентов Ke и Kd имеют относительную погрешность +/- 30%.
4.7. Примеры пользования таблицами 1.1 - 1.6 для расчета эффективной дозы облучения пациентов
Пример 1. Определение эффективной дозы облучения пациента с помощью измерителя произведения дозы на площадь.
Рентгеновский аппарат РУМ-20 М оборудован проходной ионизационной камерой дозиметра рентгеновского клинического ДРК-1.
Пациенту в возрасте 16 лет провели рентгеноскопию желудка в задне - передней проекции.
Параметры рентгенологического исследования: размер поля 20 x 20 кв. см, фокусное расстояние 40 см, U = 70 кВ, дополнительный фильтр 2 мм A1, экспозиция (количество электричества) it = 90 мА x с.
Измеренное значение произведения дозы на площадь Ф = 1500 сГр x кв. см.
Находим в таблице 1.5 Приложения 1 значение дозового коэффициента, соответствующее выбранному режиму исследования пациента, Kd = 1,3 мкЗв/(сГр x кв. см). Подставляем значения Ф и Kd в формулу (1) и рассчитываем значение эффективной дозы:
Е = 1,3 x 1500 = 1950 мкЗв = 1,95 мЗв.
Пример 2. Определение эффективной дозы облучения пациента с помощью измеренного радиационного выхода рентгеновского излучателя.
Пациенту в возрасте 30 лет на третьем рабочем месте аппарата РЕНЕКС провели рентгенографию грудной клетки в задне - передней проекции.
Параметры рентгенологического исследования: размер поля 30 x 40 кв. см, фокусное расстояние 150 см, U = 90 кВ, дополнительный фильтр 2 мм A1, экспозиция (количество электричества) it = 25 мА x с.
В соответствии с протоколом испытаний технических параметров рентгеновского аппарата РЕНЕКС радиационный выход, измеренный с помощью универсального диагностического дозиметра PTW NOMEX для анодных напряжений Uk = 80 кВ и Uk+1 = 100 кВ, составил Rk = 6,8 мР x кв. м/(мА x с) и Rk+1 = 9,2 мР x кв. м/(мА x с), соответственно. Подставляя эти значения в формулу (3), рассчитываем значение радиационного выхода для U = 90 кВ: R = 6,8 + (9,2 - 6,8) - (90 - 80) / (100 - 80) = 8,0 мР x кв. м/(мА x с).
Находим в таблице 1.6 Приложения 1 значение дозового коэффициента, соответствующее выбранному режиму Ke = 0,86 мкЗв/(мР x кв. м). Подставляем значения R, it и Ke в формулу (2) и рассчитываем значение эффективной дозы: Е = 8 x 25 x 0,86 = 172 мкЗв = 0,17 мЗв.
4.8. В Приложении 2 (справочное) представлены средние значения эффективных доз для наиболее распространенных рентгенологических процедур с типичными значениями напряжений на рентгеновской трубке и экспозициями, установленными на основе экспертных оценок. Данные в таблицах представлены для тех же возрастных групп, что и в Приложении 1 (см. п. 4.6). Таблицы 2.1 - 2.6 предназначены для сопоставления этих данных с результатами, полученными на основе инструментальных методов контроля эффективных доз облучения пациентов.
Временно, по согласованию с санитарно - эпидемиологической службой, до внедрения вышеописанных инструментальных методов, допускается использовать материалы, приведенные в Приложении 2, для оценки эффективных доз облучения пациентов.