طراحی اتاق اسکن توموگرافی کامپیوتری و برآورد دز جذبی بیمار و کارکنان با استفاده از کد (MCNPX 2.6)

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی شاهرود

2 دانشگاه علوم پزشکی شاهرود

10.22052/7.3.41

چکیده

یکی از دستگاه‌های تشخیصی در تصویربرداری پزشکی، اسکن توموگرافی کامپیوتری است که کاربرد فراوان دارد و اساس کار آن استفاده از پرتوهای ‌ x‌است، از طرفی دزهای خارجی حاصل از این پرتوهای یون‌ساز پس از سال‌ها از بازه‌ی تشخیص و درمان، خطر ابتلا به سرطان ثانویه را می‌تواند به همراه داشته باشد که از لحاظ ایمنی و حفاظت در برابر پرتو قابل ملاحظه است. در این مقاله از کد شبیه‌سازی کامپیوتری بر اساس روش مونت‌کارلو 2.6 MCNPX استفاده شد و با طراحی و شبیه‌سازی اتاق سی‌تی‌اسکن و با قرار دادن فانتوم مشابه انسان مرد 40 ساله MIRD در نقاط مختلف از اتاق سی‌تی شبیه‌سازی شده میزان آهنگ دز جذبی برای فانتوم‌ها برآورد شد. در این محاسبات ناحیه ایمن اتاق اپراتور و ناحیه غیر ایمن شعاع 1 متری از چشمه برآورد شد، با تحلیل نتایج به‌دست آمده بیشترین مقدار میانگین آهنگ دز جذبی مربوط به فانتوم‌ (1) در شبیه‌سازی اسکن ناحیه‌ی شکم و اندام‌های داخلی آن مانند مثانه و سپس پروستات در انرژی متداول120کیلو الکترون‌ولت به ترتیب 70/62 و 56/60 میلی‌گری بر ساعت گزارش شد، که این میزان دز جذبی از حد معیار پیشنهادی پروتکل‌های ICRP < /span> بیشتر است. لذا ‌با طراحی حفاظ‌های سربی در ضخامت‌های متغیر، راهکاری به‌منظور کاهش اثربخشی دزهای جذبی پیشنهاد شد که می‌تواند جهت ارتقای سطح ایمنی پرتو برای بیماران مفید واقع شود.
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Designing CT scanning rooms and estimating patient and personnel absorbed dose using code (MCNPX 2.6)

نویسندگان [English]

  • hossein Hashemi 1
  • mohammadreza shojaei 1
  • javad Abedi 2
1
2
چکیده [English]

One of the most widely used diagnostic devices in medical imaging is computed tomography scanning with the use of X-ray ionization. After years of using this tool in the diagnosis and treatment, external doses of these beams can pose a risk of secondary cancer, which is significant in terms of radiation safety and protection. In this paper, using the Monte Carlo code MCNPX2.6 performed over three phases, a 40-years-old male MIRD and CT room was designed and simulated at different locations of the CT room and the absorbed dose rate was calculated. In the first phase, by calculating and simulating, the mean absorption dose rate was obtained and then the safe and unsafe locations were identified. In the second step, by analyzing the results, the highest mean dose rate of the phantom absorption dose was obtained in the simulation of abdominal area scans and its internal organs. In the third stage of this article, by designing a lead shield, a solution was proposed to reduce the effectiveness of absorptive doses that could improve the safety level.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Absorbed Dose
  • CT scan
  • Simulation
  • MIRD phantom
  • MCNPX
  • lead shielding

مراجع

[1] E.J. Hall and D.J. Brenner. Cancer risks from diagnostic radiology. Br. J. Radiol. 81(965) (‌2008) 362–378. [2] ‌R.M. Harrison. Introduction to dosimetry and risk estimation of second cancer induction following radiotherapy. Radiat, Meas. 57 1e8 (2013). [3] N.B. Smith and A. Webb. Introduction to Medical Imaging Physics, Engineering and Clinical Applications. Published in the United States of America by Cambridge University Press, New York, (2011) 70–95. [5] INTERNATIONAL COMMISSION ON RADIOLOGICAL PROTECTION.Statement on Tissue Reactions. Approved by the Commission on ICRP ref 4825-3093-1464, 21 April (2011). [6] C.j. Martin. Radiation shielding for diagnostic radiology. Radiat Prot Dosim;165 (1-4)‌‌) 2015.( 376–381. [8] J.D.‌ Harrison, M. Balonov, F. Bochud, C.J. Martin, H-G. Menzel, P. Ortiz-Lopez, R. Smith-Bindman, J.R. Simmonds and R. Wakeford. Annals of the ICRP, The Use of Effective Dose as a 13 Radiological Protection Quantity. ICRP ref 4811-7254-2307, 24 April (2018). [9] H .Cember and T.E. Johnson. Introduction to Health Physics, Fourth edition, Copyright by The McGraw-Hill Companies. (2009) 203–279. [10] A.P. Ding. Development of a Radiation Dose Reporting Software for X-ray Computed Tomography (CT). Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, New York, (2012). [11] ‌N.‌ Ryckxa and M..S. Mercea .The use of out-of-plane high Z patient shielding for fetal dose reduction incomputed tomography: Literature review and comparison with Monte Carlo calculations of an alternative optimisation technique.‌ Physica Medica, (2018).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار