دزسنجی کودکان در تصویربرداری های تشخیصی

از زمان معرفی دستگاه سی¬تی در سال 1973، جایگاه آن به عنوان یک روش تصویربرداری کارآمد به ثبوت رسیده است. با توجه به گزارشات ارائه شده، تعداد تصویربرداری¬های سالانه سی¬تی رو به افزایش است که 38% این تصویربرداری¬ها بر روی کودکان انجام می¬شود. در نتیجه این تصویربرداری-ها، دز موثر بین msv 100- 6 در جمعیت کودکان دریافت می¬شود. با توجه به مقادیر بالای دز و خطرپذیری سرطان بیشتر در کودکان، تلاش برای تخمین دقیق و کاهش آن از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این پژوهش ابتدا مقدار دز در فانتوم¬های کودک مرجع و غیرمرجع تخمین زده شد. به این منظور از کد mcnpx استفاده شده و مقدار دز در تصویربرداری¬های معمول سی¬تی و در ولتاژ¬های مختلف تعیین شده است. فانتوم¬های مرجع وکسل ساخته شده در دانشگاه فلوریدا، فانتوم¬های ریاضی ornl، فانتوم¬های غیرمرجع وکسل ساخته شده در موسسه itis و سه فانتوم وکسل کودک ایرانی ساخته شده در دانشگاه فردوسی مشهد استفاده شدند. با توجه به این مجموعه داده¬ها، تغییرات میزان دز جذبی و دز موثر برای هر گروه سنی بررسی شده و رابطه آن¬ها با مشخصات آناتومی فرد، جرم اندام¬ها، توزیع عمقی اندام¬ها و نوع بافت در مسیر پرتو مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اختلاف قابل توجهی بین مقادیر دز در فانتوم¬های کودک وجود دارد. به ازای جریان موثر mas 200، در ولتاژ kvp 120 بیشینه و کمینه مقدار دز دریافتی در تصویربرداری شکم- لگن به ترتیب حدود mgy 8/24 (نوزاد) و mgy 14 (15 سال) می¬باشد. همچنین مشاهده شد که اختلاف میان دز جذبی اندام¬هایی که مستقیما تحت پرتو قرار می¬گیرند، حدود 20% می باشد، در حالی¬که برای اندام های خارج محدوده تصویربرداری این اختلاف تا حدود 90% افزایش می یابد. بنابراین، در نتایج دز موثر اختلاف های قابل توجهی مشاهده می شود. با توجه به افزایش خطرپذیری سرطان به ازای افزایش دز موثر، احتمال وقوع سرطان حتی برای کودکان هم¬سن اما با آناتومی¬های مختلف، متفاوت است. پس، نمی توان یک مقدار دز برای همه کودکان هم¬سن یا هم قد/ هم وزن گزارش کرد و باید برای هر فرد جداگانه دزسنجی انجام شود. علاوه¬بر محاسبه دز جذبی و دز موثر، میزان قابل دستیابی کاهش دز با استفاده از حفاظ در اندام¬های سطحی که دز زیادی دریافت می¬کنند و معمولا هدف تصویربرداری نیستند، محاسبه شد. بنابراین، حفاظ ها با ضخامت¬های متفاوت از سرب و بیسموت بر روی چشم، تیروئید، سینه و بیضه فانتوم¬های ریاضیornl قرار داده شد. با توجه به این که، استفاده از حفاظ بر روی کیفیت تصویر اثر می¬گذارد، مقدار ضخامت بهینه حفاظ انتخاب شد تا کیفیت تصویر قربانی کاهش دز نشود. با استفاده از حفاظ بهینه، مقدار کاهش دز حدود 60% محاسبه شد و نقش مهم حفاظ در بهینه کردن مقدار دز نشان داده شد. با توجه به نیاز به دزسنجی تجربی برای تایید داده های شبیه¬سازی، مواد معادل بافت مناسب برای ساخت یک فانتوم فیزیکی کودک که تا حد امکان مشخصات بیولوژیکی ناحیه مورد نظر از بدن انسان را داشته داشته باشد و بتواند رفتار واقعی پرتو در بدن را کاملا شبیه¬سازی کند، بررسی شد. به این منظور، چگالی ماده، چگالی الکترونی، عدد اتمی موثر، عدد سی¬تی، ضرایب تضعیف در بازه انرژی تشخیصی، مقدار دز جذبی اندام¬ها و توزیع دز بررسی شدند. نتایج نشان داد که، انتخاب b-100 به عنوان بافت استخوانی و آب به عنوان بافت نرم در ولتاژهای kvp 80 و kvp 100 مناسب است؛ در حالی¬که در ولتاژ kvp 120 انتخاب pvc به عنوان بافت استخوانی و پلی¬اورتان به عنوان بافت نرم منطقی¬تر به نظر می رسد.