医用诊断x射线数字发电机房内散漏射线剂量空间分布研究

医用诊断x射线数字发电机房内散漏射线剂量空间分布研究

医学诊断x射线机在封闭的房间中摄影时，不仅观察主辐射梁，还观察房间中分散的散射梁和球管漏线。这些散射波不仅影响图像的形成，而且影响摄影照片的透明度，但也影响了针筒安装和x射线机的操作员。一般情况下,外照射剂量大小与其离放射源距离的平方呈反比,但这种情况下的外照射是理想化的点源,而且是主射线束的衰减规律,对于除了主射线束外的杂散射线,其剂量大小的空间分布规律还可能受到射线源周围环境因素的影响。为了研究医用诊断X射线摄影机房内散漏射线剂量大小的空间分布情况,指导放射工作人员如何采取防护措施控制散漏射线,尽量减少散漏射线对人体的危害,并为新建、改建、扩建医用诊断X射线机房的屏蔽防护设计提供参考依据,2012年5—11月,我们对医用诊断数字X射线摄影机房内散漏射线剂量大小的空间分布情况进行了研究,现将结果报告如下。1材料和方法1.1材料表面1.1.1应用程序采用荷兰飞利浦公司生产的DigitalDiagnost(800mA)医用诊断数字X射线摄影机(Digitalradiography,DR),其管电压指示的偏离(90kVp):-0.86%;管电流指示的偏离(200mA):0.03%;曝光时间指示的偏离(250ms):-0.70%;输出量重复性:0.05%;输出量线性:0.00%;灯光野与照射野四边偏离:0.3cm。所在机房面积为35.42m2,机房高度为3.85m,吊顶高度2.92m。1.1.2测点与球管距离散漏射线剂量的检测采用ATOM-TEXAT1123型X-γ辐射检测仪,为白俄罗斯制造,最短响应时间为30ms,高剂量率时为10ns,能量范围0.015~10MeV。测点与球管距离用瑞士制造的LeicaDISTO激光测距仪定位测量。X射线机各项主要指标采用瑞典奥利科公司的巴拉库达(Barracuda)X射线机多功能质量控制检测仪检测(非介入检测法),所有仪器均在计量检定周期内使用。1.2方法1.2.1垂直照射方向测量以X射线球管为中心,当水平照射时,以主射线束的45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°7个方向为测量方向;当垂直照射时,以球管的正面、左右两侧、背面4个方向为测量方向,分别离球管5cm和0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0m处布点,所有测点离地面1.5m。见图1、图2。1.2.2球管与水模体表面距离摄影曝光:90kV、200mA、250ms;模体:有机玻璃水箱(装满水),尺寸为30cm×30cm×15cm;照射野:30cm×30cm;球管与水模体表面距离:1.0m。当水平照射时,球管离地面1.5m;垂直照射时,球管离地面1.7m。1.2.3实现测控显示的测量X-γ辐射检测仪用专用三脚架固定,X-γ辐射检测仪接25m长的有线遥控器远距离操作,遥控器放置于铅玻璃观察窗内,球管调整在机房中央,关好机房门曝光,记录遥控器显示测出的数据。每测试点分别曝光5次,取平均值。2结果2.1空气比释动能率水平方向照射时,与主射线束成45°、90°、270°、315°方向的散漏射线空气比释动能率较高,135°、225°方向较低,180°方向的最低,见表1。45°与315°、90°与270°、135°与225°的散漏射线空气比释动能率基本呈现对称性分布,见图3。垂直方向照射时,球管左右两侧的散漏射线空气比释动能率较高,球管正面略低,球管背面最低,见表2。2.2比释动能率测定水平方向照射与垂直方向照射,出现0.05m处空气比释动能率均低于1和2m处,0.05~1m处的散漏射线空气比释动能率呈现明显上升趋势,1~2m处的散漏射线空气比释动能率达到最高水平并相对稳定,2m之后出现不同程度的下降。见图3、图4。3机房散漏射线医用诊断X射线摄影机房内,曝光时,除了主射线束外,X射线遇到空气、防护墙和其他物体时会产生散射线,还有X射线球管的漏射线,这些就是机房内对人体存在严重危害的散漏射线。主射线是原发射线,对图像的形成起作用,而散漏射线对图像不仅没有作用,而且对图像起到干扰作用,还造成受检者、陪检者以及在机房内从事手术的医护人员受到辐射损伤。在医用诊断X射线摄影过程中,放射防护的重点是控制散漏射线,减少和防止散漏射线对人体的危害,了解散漏射线在机房内的空间分布情况,做好放射防护。3.1x-ct质量控制为了每次曝光的X射线输出量有较好的稳定性,使测试的结果有可比性,采用的医用诊断数字X射线机经过严格挑选,用瑞典奥利科公司的巴拉库达(Barracuda)X射线机多功能质量控制检测仪检测,各项主要电气性能质量指标偏差控制在±1%内。同时,为了能按照研究计划布点,X射线机房面积必须满足大于30m2,X射线机房内不能存放有杂物,避免影响散漏射线的空间分布。3.2比释动能率低从图3可以看出,同一距离情况下,与主射线束成45°、90°、270°、315°方向的散漏射线空气比释动能率较高。主要是离X射线的主射线束较近,散射线剂量较大,散漏射线总剂量也相应较大。135°、225°方向离X射线的主射线束较远而散射线空气比释动能率相对较低。180°方向除了离主射线束较远的原因外,还由于受到X射线球管支架对漏射线和部分散射线的屏蔽影响,因此该方向的空气比释动能率最低。3.3dr球管的防护作用在同一距离情况下,球管正面的散漏射线空气比释动能率比左右两侧较低,可能是DR球管的操作面板对球管的漏射线有一定的屏蔽防护作用,减弱了漏射线的剂量。球管背面的散漏射线空气比释动能率最低,这主要是受到球管背面支架的屏蔽影响,阻挡部分的漏射线和散射线,造成背面比其他方向的剂量明显降低。3.4散漏射线的叠加水平方向与垂直方向照射,均出现0.05m处检测出的数据较低,主要是该测点测量的剂量,大部分是球管的漏射线。因靠近球管,从墙体和其他物体产生的散射线受到球管阻挡影响,且检测仪器具有一定的方向性,不能测出仪器背向的散射线,使检测的结果偏低,所以并不完全代表该测点的散漏射线剂量较低。0.05~1m逐渐上升,主要是球管对散射线的阻挡影响逐渐变小的原因,在这范围内检测出的散漏射线剂量中,漏射线成分逐渐减少,散射线成分逐渐增加,但散射线增加的剂量大于漏射线减少的剂量,是散漏射线总剂量逐渐上升的原因。在1~2m处散漏射线空气比释动能率基本保持稳定,并且在一定距离范围内不出现散漏射线剂量与距离的平方呈反比的衰减现象,主要是球管的漏射线与各面墙体、水模、物体等产生的散射线在该处叠加,造成不同空间的散漏射线总剂量大小不同。离球管2m之后各个方向出现不同程度的下降趋势,主要是无论是漏射线还是散射线,均因距离的增加而衰减,使叠加后的总剂量显著降低。对于一个点源的主射线束来讲,照射剂量与该点离放射源的距离的平方呈反比,本次结果并不与其相矛盾,因为本次研究的是散射线和漏射线等杂散射线叠加后的剂量。医用诊断X射线机在封闭的机房内工作,X射线球管不是理想化的点源,辐射场中的空气、墙壁和其他物体会对不同能量的X射线产生复杂的吸收和散射,从而影响散射线和漏射线在机房内的空间分布。由此可见,机房内各点的散漏