Дозовые нагрузки на пациента и персонал при проведении рентгенологических обследований на МЦРУ Сибирь-Н

Около 20 лет назад в России для оснащения службы лучевой диагностики был создан новый тип аппарата для проверочной и диагностической флюорографии, основанный на принципе сканирования тонким веерообразным лучом органов грудной полости. За этот период разработчик первых сканирующих систем - ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН накопил некоторый опыт эксплуатации Микродозовой Цифровой Рентгенографической Установки (МЦРУ) «Сибирь-Н», поэтому мы сочли возможным поделиться своими впечатлениями.

Компьютерная технология получения диагностических изображений позволила перейти на более прогрессивный и оправдавший себя на практике метод — беспленочное рентгенологическое исследование с помощью однокоординатного приемника излучения. Применение высокоэффективного газового приемника излучения в сканирующих системах позволило максимально снизить дозу облучения пациента и персонала по сравнению с аппаратами традиционной рентгенологии и преодолеть или, точнее, отодвинуть минимальный дозовый предел при существенном повышении диагностических возможностей.

Основное преимущество используемого метода получения изображения – высокая контрастная чувствительность, т.к. исключена регистрация излучения, рассеянного в теле пациента, и тем самым на снимках отсутствует «вуаль», типичная в таких случаях для плёночной рентгенографии, поэтому изображение «толстых» объектов получается так же качественно, как и любых других.

Широкий динамический диапазон приемника излучения обусловлен высокой эффективностью регистрации рентгеновских фотонов в большом диапазоне интенсивностей, передаваемых системой без искажений и низким уровнем шума. Это означает, что уменьшение интенсивности излучения, падающего на приемник излучения, на 5% даст отчетливо определяемое на изображении изменение в интенсивности затенения, как в прямом, так и в 300 раз ослабленном потоке рентгеновского излучения. Эти качества позволяют врачу наблюдать на одном снимке незначительные рентгенологические признаки, достаточные для формулировки диагноза на тканях, как с низкой, так и с высокой плотностью без потерь качества изображения во всем диапазоне интенсивностей.

Линейное сканирование вдоль пациента позволяет получать снимки большой длины без искажений по вертикали, а отсутствие артефактов, связанных с дыхательными движения пациента, как и другими движениями, происходящими в момент выполнения снимка, объясняется чрезвычайно коротким временем экспозиции одной строки – 2,5 мс. Применение МЦРУ в медицинской практике позволил реализовать все преимущества цифровой рентгенологии на этапе раннего выявления туберкулеза и рака легкого при проверочных флюорографических исследованиях органов грудной полости. Предусмотрена одновременная работа врача и лаборанта, поэтому полученное изображение интерпретируется немедленно.

При обсуждении вопроса о дозах облучения на МЦРУ и сравнения их с таковыми при обычной пленочной рентгенографии следует отметить, что поверхностная доза облучения пациента при щелевом сканирующем методе зависит от времени облучения произвольной неподвижной точки на поверхности тела, обращенной к рентгеновской трубке. Группа специалистов из департамента медицинской физики University College London провела измерение доз облучения на МЦРУ в г. Новосибирске с помощью тест-объекта ТО.10 и своей аппаратуры и установила возможность регистрации малоконтрастных объектов размером > 0.3 мм. Дозы при этом снижаются в 20-50 раз в зависимости от величины объекта исследования [1].

Низкие дозы облучения позволяют применять МЦРУ в тех областях медицины, где стандартная рентгенодиагностика могла осуществляться только по жизненным показаниям. Первые испытания были проведены в Научном Центре акушерства, гинекологии и перинатологии (НЦАГиП) РАМН (г. Москва), где с 1984 года для рентгенопельвиметрии и прогнозирования исхода родов у женщин с анатомически узким тазом применяется МЦРУ «Сибирь-Н» [2, 10]. Съемка производится в двух проекциях: переднезадней и левой боковой в вертикальном положении пациентки (стоя). Поверхностная экспозиционная доза облучения для двух рентгенограмм составляет от 52 до 67 мР, при предельно допустимой 1 Р, получаемых при пленочной рентгенографии. Снижение лучевой нагрузки на пациента в 20 раз расширило применение данной методики к обследованию беременных из группы высокого риска перинатальной патологии. Совместно со специалистами Центра была разработана программа моделирования основных моментов биомеханизма родов по двум проекциям. В программный пакет входит расчет коэффициентов соотношений плоскостей малого таза к площади сечения сегмента вставления головки плода, использование которых дает возможность прогнозировать исход родов для матери и новорожденного. Как показали исследования, своевременная диагностика, прогнозирование и выбор рациональной тактики ведения родов у женщин с анатомическими изменениями малого таза с учетом его формы и размеров позволили избежать перинатальных потерь, тяжелого травматизма матери и плода и в 29 раз снизить показатель инвалидизации детей по сравнению с данными анамнеза у повторнородящих. Такое улучшение показателей произошло в результате получения точных количественных данных цифровой рентгенопельвиметрии, которую стало возможным так широко использовать благодаря низким дозам облучения. Следует с сожалением заметить, что этот опыт нельзя распространить на аналогичные региональные центры России, т.к. там нет установок МЦРУ «Сибирь-Н». А жаль!

В дальнейшем установка претерпела немало изменений, направленных на повышение ее диагностических возможностей. Несмотря на то, что в новой модификации установки по сравнению с предыдущей моделью число каналов на единицу площади увеличено в 2,25 раза, дозы облучения пациентов остались на прежнем уровне, благодаря применению нового детектора с вдвое высокой эффективностью. Измерения эффективных доз облучения проводила кафедра радиационной гигиены РАМ ПО (Российская медицинская академия последипломного образования, г. Москва), применив термолюминесцентный метод дозиметрии с использованием антропоморфного фантома RANDO PHANTOM производства США. Диаметр детектора на основе фтористого лития позволил регистрировать величину дозы практически в точке, поэтому в каждом из критических органов (для определения эффективной дозы) размещалось от 10 (щитовидная железа, печень, почки, желудок) до 50 (легкие, активный костный мозг) таких точечных детекторов. Эффективные дозы при исследовании органов грудной клетки для прямой и боковой проекций представлены в таблице 1.

Мощность дозы на рабочих местах персонала группы А не превышает 0,33 мкГр/ч (допустимая 13 мкГр/ч по СанПиН). На расстоянии 1 метра от фокуса рентгеновской трубки мощность дозы не более 0,04 мГр/ч.

Таким образом, сохранено важное преимущество установки МЦРУ «Сибирь-Н» в сравнении с экранопленочными системами традиционной рентгенологии - это 50 кратное уменьшение доз облучения пациента при лучевой диагностике в пульмонологии.

Помимо функций профилактического исследования органов грудной клетки, заменяющих флюорографию, МЦРУ может выполнять и лучевые исследования с диагностической целью, заменяя обычную рентгенографию. По заключению фтизиатров и рентгенологов, лучевые исследования на МЦРУ Сибирь-Н достигают самого высокого уровня диагностической эффективности при определении легочной патологий при не менее чем 30-ти кратном снижении дозы облучения. Поэтому, применение МЦРУ для флюорографических исследований позволит не только не входить в конфликт с рекомендациями международных организаций, а в ряде случаев проводить более частое обследование групп повышенного риска, а также расширить эти исследования в детской практике. По мнению врачей, диагностическая информативность снимка на МЦРУ существенно превосходит информативность флюорографических снимков, что позволит исключить стандартную рентгенографию, необходимую для дополнительного обследования патологии, выявленной при флюорографии. Низкие дозы облучения позволят снять с рассмотрения вопрос о радиационной опасности при первичной диагностики легочной патологии, прежде всего туберкулеза и рака легкого, при массовых обследованиях, особенно у тех контингентов населения, которые по условиям проживания или работы подвергаются воздействию ионизирующих излучений. Из протоколов результатов контроля радиационной защиты установки МЦРУ «Сибирь-Н», установленной в поликлинике комбината «ЭлектроХимПрибор» г. Лесной и поликлинике ГУЗ МСЧ-107 «Медбиоэкстрем» г. Краснокаменск, эффективная доза облучения при исследовании грудной клетки в 2-х проекциях равна (15–20) мкЗв, а дозы рассеянного излучения на расстоянии 1м в 3 раза ниже уровня дозы, соответствующей верхнему пределу безусловно приемлемого риска.

Таким образом, планомерное внедрение микродозовой цифровой флюорографии в практической медицине для наблюдения за состоянием пациентов из групп повышенного риска в динамике, позволит при необходимости проводить контрольные исследования на МЦРУ «Сибирь-Н» с короткой периодичностью и распространить профилактические обследования на более ранние возрастные группы. Применение микродозовой цифровой флюорографии в противотуберкулезных диспансерах, позволит уверенно следить за действием лекарств, наблюдать за динамикой патологических процессов в легких и своевременно вносить коррекцию в лечение, что повысит эффективность лечения и будет способствовать сохранению здоровья и жизни пациентов.