اثر ماده‌ی کنتراست بر دز دریافتی حین تصویربرداری تشخیصی ناحیه‌ی قفسه‌ی سینه

نویسندگان

دانشگاه فردوسی مشهد

10.22052/8.1.1

چکیده

این مطالعه، به بررسی اثر ماده‏ی کنتراست بر مقدار دز جذبی، حین سی‏تی انژیوگرافی قفسه‏ی سینه (CTPA)، برای دو فانتوم مرجع جهانی معرفی شده توسط کمیته بین‌المللی حفاظت در برابر اشعه، پرداخته ‏است. بدین منظور، ابتدا مدل اولیه و استاندارد حرکت زیستی دارو (PBPK) برای فانتوم مرجع جهانی، تطبیق داده‏ شده است. سپس با توجه به دستورالعمل اجرایی توصیه شده حین سی‏تی انژیوگرافی قفسه‏ی سینه در افراد بزرگسال، مدل PBPK تصحیح شده با استفاده از کد نوشته شده در نرم‌افزار Maple، حل شده و غلظت دارو در اندام‏های مختلف فانتوم مرجع زن(AF)  و مرد (AM) به‌دست آمده است. سپس ترکیب مواد فانتوم‌ها، برای درنظرگرفتن درصد جرمی ید در اندام‌ها و بافت‌های مختلف تصحیح شده است. محاسبات دزیمتری با استفاده از کد MCNPX 2.6.0، و تخمین دز جذبی در زمان‏های 20، 25 و 30 ثانیه پس از تزریق انجام شده است. نتایج افزایش 38 تا 44 درصدیِ دزِ جذبیِ ریه در ثانیه‏ی 25ام بعد از تزریق ماده‏ی کنتراست، را نسبت به لحظه‏ی صفر، نشان می‏دهد. این موضوع بر اهمیت درنظرگرفتن اثر ماده‏ی کنتراست در محاسبات دزسنجی اشاره دارد. از آن‏جا که بهترین کیفیت تصویر از عروق خونی ریه، همزمان با بیشترین غلظت ماده‏ی کنتراستِ وارد شده به ریه به‌دست می‏آید، محاسبات انجام شده ثانیه‏ی 25ام (5 ثانیه پس از اتمام تزریق) را بهترین زمان برای تصویربرداری نشان می‏دهد. هم‏چنین بیشترین دز جذبی ریه و کمترین مقدار در اندام‏های حساس قفسه سینه در همین زمان به‌دست آمده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effect of contrast agent on delivered dose during diagnostic imaging of thoracic region

نویسندگان [English]

  • Haleh Karami
  • Hashem Miri Hakim abad
  • Elieh Hoseinian-Azghadi
چکیده [English]

This study evaluated the impact of contrast material on the estimation of absorbed dose due to computed tomography pulmonary angiography (CTPA) using the ICRP reference phantoms. To address this issue, we modified the previously developed physiologically based pharmacokinetic (PBPK) model to be conformed to the ICRP reference phantoms. Regarding the standard contrast material injection protocol, we then provided an in-house Maple code to solve the modified PBPK models and obtain the iodine concentration curves for adult male (AM) and adult female (AF) phantoms. The material composition of the phantoms was then adjusted to include the determined iodine mass percentages in different organs and tissues. The dosimetry calculations were performed using Monte Carlo N-Particle extended code (MCNPX) version 2.6.0., and the estimation of absorbed dose was done at 20, 25 and 30 seconds after the injection. The results showed dose increment of 38%-44% in the lungs at 25 s after the injection in comparison with the time before injection, which emphasizes the importance of considering contrast material in the dose estimation. It is known that the image quality of contrast-enhanced CT is related to the amount of iodine concentration in pulmonary vessels. Our calculations showed that the best time for imaging is 25 s after injection (5 s after the end of injection). At this time, the lung absorbed dose is maximized and the absorbed dose to other organs in the scanned region are minimized.

کلیدواژه‌ها [English]

  • CT simulation
  • Contrast media
  • PBPK model
  • ICRP phantom
  • Monte Carlo

مراجع

[1] K.T. Horlander, D.M. Mannino and K.V. Leeper. Pulmonary embolism mortality in the United States, 1979-1998: an analysis using multiple-cause mortality data, Archives of internal medicine, 163(14) (2003) 1711–1717. [2] S. Konstantinides, A. Torbicki, G. Agnelli, N. Danchin, D. Fitzmaurice, N. Galiè, J.S.R. Gibbs, M. Huisman, N. Kucher, l. Lang and M. Lankeit. 2014 ESC Guidelines on the diagnosis and management of acute pulmonary embolism, Revista Española de Cardiología (English Edition), 68(1) (2015) 64. [3] Pioped Investigators. Value of the ventilation/perfusion scan in acute pulmonary embolism. Results of the prospective investigation of pulmonary embolism diagnosis (PIOPED), Jama, 263(20) (1990) 2753. [4] J.J. Phillips, J. Straiton and R.T. Staff. Planar and SPECT ventilation/perfusion imaging and computed tomography for the diagnosis of pulmonary embolism: a systematic review and meta-analysis of the literature, and cost and dose comparison, European journal of radiology, 84(7) (2015) 1392–1400. [5] A.K. Venkatesh, L. Agha, J. Abaluck, C. Rothenberg, C. Kabrhel and A.S. Raja. Trends and variation in the utilization and diagnostic yield of chest imaging for Medicare patients with suspected pulmonary embolism in the emergency department, American Journal of Roentgenology, 210(3) (2018) 572–577. [6] National Research Council. Health risks from exposure to low levels of ionizing radiation: BEIR VII phase 2, National Academies Press, 2 (2006). [7] L. Rafat-Motavalli, E. Hoseinian-Azghadi, H. Miri-Hakimabad and P. Akhlaghi. Pulmonary Embolism in Pregnant Patients: Assessing organ dose to pregnant phantom and its fetus during lung imaging, Medical Physics. 44(11) (2017) 6038–6046. [8] P. Sahbaee, W.P. Segars, D. Marin, R.C. Nelson and E. Samei. The effect of contrast material on radiation dose at CT: Part1. Incorporation of contrast material dynamics in anthropomorphic phantoms, Radiology, 283(3) (2017) 739–748. [9] K.T. Bae, J.R. Heiken and J.A. Brink. Aortic and hepatic contrast medium enhancement at CT. Part I. Prediction with a computer model, Radiology, 207(3) (1998) 647–655. [10] K.T. Bae. Intravenous Contrast Medium Administration and Scan Timing at CT: Considerations and Approaches, Radiology, 256(1) (2010) 32–61. [11] K.T. Bae, J.R. Heiken and J.A. Brink. Aortic and hepatic contrast medium enhancement at CT. Part II. Effect of reduced cardiac output in a porcine model, Radiology, 207(3) (1998) 657–662. [12] A. Khursheed, M.C. Hiller, P.C. Shrimpton and B.F. Wall. Influence of patient age on normalized effective doses calculated for CT examinations, The British Journal of Radiology, 75(895) (2002) 819–830. [13] P. Akhlaghi, H. Miri-Hakimabad and L. Rafat-Motavalli. Dose estimation in reference and non-reference pediatric patients undergoing computed tomography examinations: a Monte Carlo study, Radioprotection, 50(1) (2015) 43–54. [14] M. Andersson, L. Johansson, K. Eckerman and S. Mattsson. IDAC-Dose 2.1, an internal dosimetry program for diagnostic nuclear medicine based on the ICRP adult reference voxel phantoms, EJNMMI research, 7(1) (2017) 88.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار