湖南省内三种主要胸部X射线摄影检查设备所致受检者剂量水平的初步调查与分析

采用分层抽样方法,选取了湖南省35家医院的607例受检者,借助于热释光剂量仪,通过对不同级医院、不同类型设备、不同千伏模式所致受检者剂量的比较,调查了湖南省内三种主要胸部X射线摄影设备所致受检者入射体表剂量(ESD)水平。初步得出如下结论,对于胸部X射线摄影,高千伏模式所致受检者的平均入射体表剂量要小于低千伏模式;由于普通X射线机、CR、DR成像处理能力不同,这三种设备所致受检者入射体表剂量一般呈现普通X射线机CRDR的规律;这三种设备在不同规模医院的分布现状,在一定的层面上可以反映出,不同级医院胸部X射线摄影所致受检者的平均入射体表剂量有如下规律:一级医院二级医院三级医院。普通X射线摄影给受检者带来较大的辐射风险,在用它对受检者进行胸部摄影时,医师要做好适应症分析,同时,在不影响诊断的前提下,工作人员应尽量按"高电压、低电流、厚过滤、小照射野"的原则选取合适的条件曝光。     

湖南省数字X射线摄影设备(DR)主要检查类型所致受检者剂量水平调查

为了解湖南省X射线摄影设备(DR)6种主要检查部位不同的投照方位所致受检者的剂量水平,采用典型抽样法,在省内选取967例受检者作为调查样本,对常用的几种投照类型所致受检者的剂量进行调查。结果表明,湖南省内X射线摄影设备(DR),在腰椎前后位投照(AP)、腰椎侧位投照(LAT)、骨盆前后位投照(AP)、髋关节前后位投照(AP)、胸部后前位投照(PA)、胸部侧位投照(LAT)、胸椎前后位投照(AP)、胸椎侧位投照(LAT)、头颅后前位投照(PA)、头颅侧位投照(LAT)等部位投照时,所致受检者剂量的典型值分别为3.9、5.7、2.5、3.8、0.3、0.7、1.3、3.0、 0.7和0.7 mGy。无自动曝光控制(AEC)时,DR在胸部PA、胸部LAT摄影时所致受检者的剂量的平均值分别为0.77 mGy和1.44 mGy,有AEC时,DR在胸部PA、胸部LAT摄影时所致受检者的剂量的平均值分别为0.27 mGy和0.56 mGy。湖南省X射线摄影设备(DR)6种主要检查部位不同的投照方位所致受检者的剂量低于GB 18871—2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》给出的典型成年受检者X射线摄影的剂量指导水平。在一定程度上, AEC能优化受检者在X射线摄影检查中受到的辐射剂量。     

数字乳腺X射线摄影成像参数优化研究

为使女性受检者接受尽量低的剂量同时获得尽量好的图像质量,本文针对Hologic Lorad Selenia数字乳腺X射线机型进行了数字乳腺X射线摄影成像参数优化研究。采用不同靶/滤过组合、管电压,对不同厚度和腺体百分含量的乳腺模体成像,获得不同成像参数下图像的对比度噪声比,用于表征图像质量。采用适用于中国女性的平均腺体剂量转换因子,计算数字乳腺X射线摄影中受检者的受照剂量,进而探究图像质量一致的情况下,受检者的受照剂量随不同成像参数的变化规律,最终对适用于中国女性的数字乳腺X射线摄影成像参数给出建议。本文结果为中国女性数字乳腺X射线摄影成像参数的优化提供参考。     

强激光与固体靶相互作用所致硬X射线剂量的蒙特卡罗模拟

本文利用蒙特卡罗程序FLUKA建立了强激光与固体靶相互作用所致硬X射线剂量估算模型,通过与文献结果进行比较,对计算模型进行了验证。利用该计算模型研究了不同电子温度、不同靶材料(包括金、铜和聚乙烯3种常见靶材)和厚度对X射线剂量的影响。计算结果表明,X射线剂量与电子温度密切相关,并会受到靶参数的影响。相同靶厚情形下,Au靶产生的X射线剂量约为Cu靶产生的X射线剂量的1.2倍,约为PE(聚乙烯)产生的X射线剂量的5倍。另外,相较于其他靶厚,当选取电子的平均射程为靶厚时,产生的X射线剂量较大。这些计算结果将为强激光装置中电离辐射剂量的评估提供相关参考。     

上海市“十一五”期间X射线诊断的应用频率及其分布研究

全面调查研究上海市开展X射线诊断的基本现状,并分别统计各种X射线诊断按照主要检查类型、受检者性别与年龄组分布的人次数,得出X射线诊断的医疗照射应用频率及其各类分布。截至2010年底,上海市拥有医疗卫生机构3 270家,其中开展X射线诊断业务的占39.11%。全市每千人口拥有执业(含助理)医师已达2.2人。"十一五"期间,数字摄影设备(DR)、计算机摄影设备(CR)、乳腺X射线摄影机、数字减影血管造影设备(DSA)分别以年均21.3%、13.5%、11.2%、10%的速度增长,普通X射线机却以年均8.1%的速度减少。2007年和2009年两年按人口加权的X射线诊断医疗照射应用年频率为763.23人次/千人口。以胸部检查、X-CT扫描检查、四肢及关节摄影等类型检查居多;头颅摄影、钡灌肠、骨盆及髋部摄影频率显著降低;而脊柱摄影、胆囊造影、躯干X-CT扫描检查和牙科全景摄影频率显著增加。0~15岁年龄组以胸部摄影居多,占56.66%;16~40岁年龄组胸部摄影和胸部透视分别各占22.54%和26.43%;大于40岁年龄组以胸部摄影和X-CT检查为主,分别各占32.19%和17.09%。显然,上海市"十一五"期间的X射线诊断应用频率已经达到历史新高,切实采取有力措施加强医疗照射防护是当前十分突出的重要公共卫生问题。     

北京市X线摄影检查所致受检者的剂量

本文报道北京市 X 线摄影检查所致受检者剂量的调查和实验研究结果。在对北京市 X 线摄影检查所致受检者体表照射量及其投照条件进行调查的基础上,采用非均匀人体模型,用 LiF(Mg,Cu,P)热释光剂量计,对19种主要摄影检查的器官剂量进行了模拟实验测量。由体模实验结果,给出了各项 X 线摄影检查的器官剂量与体表照射量之间的关系,估算了每摄一张片和每人次检查所致受检者的器官剂量和加权剂量当量。最后对所得结果进行了初步分析,并与国外资料作了比较。     

确定X线诊断中人体剂量的实验研究

本文介绍了在 X 线诊断照射中受检者所受剂量的一种估算方法。对自行设计制作的非均匀人体模型进行了实验,测定了几种 X 线诊断时体模内的吸收剂量;并应用 ICRP 第26号出版物所推荐的权重因子,估算了有效剂量当量与体表射线入射口的照射量之比值。     

X射线不同方向入射界面产生剂量增强的模拟研究

为了研究X射线入射方向对界面剂量增强的影响,通过建立一个典型的金/硅界面结构模型,采用MCNP蒙卡计算程序计算50keV能量X射线以不同的方向入射界面时在规定的区域内产生的能量沉积,进而得到剂量增强系数.     

北京市消化道造影受检者的体表照射量及其分布

为调查北京市消化道造影受检者的休表照射量及其分布,用布放32—106个热释光剂量元件的专用测量衣,对使用 NPA(无影象增强器,背向入射),IPA(有影象增强器,背向入射)和 IAP(有影象增强器,前向入射)三种类型 X 线机进行食道、上消化道、全消化道及钡灌肠等消化道造影的受检者370人进行了现场测量。分别对各类 X 线机求得了各种检查的平均照射位置,平均照射野面积,平均照射量与照射面积之积,平均体表照射量,照射条件以及非主要入射方向与主要入射方向上的平均照射量的比值。为进一步确定消化道造影的器官剂量及加权平均剂量打下了基础。     

利用EGS4程序对复合耙的初步研究

为了使X射线能谱硬化以利于放射治疗,国外中、高能医用加速器较多采用复合靶技术。本工作利用EGS4程序对复合靶进行了初步研究,模拟了不同能量电子入射到复合靶所产生光子和电子的剂量分布。计算表明：采用结构为2mm厚钨靶片,再加上3mm厚的铜或10mm厚的石墨作过滤片的复合靶后,电子剂量降为仅用钨靶剂量的10％,光子剂量仍保持最佳值,且光子的平均能量得到提高。此复合靶达到硬化X射线和降低电子污染的预期目标。     

用于激光产生的高能X射线源能谱诊断的滤片堆栈谱仪的研制

为了诊断基于激光的短脉冲、高强度的高能X射线源能谱特性,本文利用不同材料和厚度的金属滤片和记录介质研制了一套滤片堆栈谱仪。基于Greval算法发展了能谱反解程序,并使用蒙特卡罗程序Geant4模拟得到了谱仪的响应函数。在星光Ⅲ激光装置上验证了谱仪的可靠性,获得了ps激光与固体靶相互作用产生的10 keV~3 MeV轫致辐射能谱,从而验证了谱仪的可靠性。     

Effects of TMP Structure and Material on Cryogenic Target Temperature Field

The ice layers in the deuterium-tritium capsule must be uniform and smooth enough, and the maximum temperature difference of the target surface is not higher than 0.1 mK for high quality cryogenic target. However, there are many factors affecting the cryogenic target temperature field. In this paper, the effects of sleeve wall thicknesses (0.2, 0.5, 0.75, 1, 1.25, 1.5, 1.75 and 2 mm), materials (AL5052, SS304 and high-purity copper) and hohlraum structures (single convex and double convex) on the cryogenic target temperature field were studied with FLUENT software. The results show that the temperature difference of target surface is small when hohlraum structure is double convex ring. With the increase of sleeve wall thickness, the natural convection intensity of the hohlraum and the temperature difference on the surface of the target decrease. There is a lower temperature and more uniform temperature field around target surface when copper is used as sleeve material, because of its high heat conduction and specific heat. Considering the wall thicknesses, materials and hohlraum structures, the surface temperature field of the target is best when the sleeve adopts high-purity copper with thickness of 1 mm, and the hohlraum structure is double convex ring.     

TMP结构、材料对冷冻靶温度场的影响

氘氚冰靶的均匀性和表面光滑程度对靶的表现非常重要，高质量的冷冻靶要求靶丸表面最大温差不高于0.1 mK，而影响冷冻靶温度场的因素众多。本文采用计算流体力学软件FLUENT研究了套筒壁厚（0.2、05、0.75、1、1.25、1.5、1.75、2 mm）、材料（AL5052、SS304和高纯铜）以及黑腔结构（单凸环和双凸环）对冷冻靶温度场的影响。计算结果表明:黑腔采用双凸环结构，靶丸表面温差较小；随套筒壁厚的增加，黑腔内气体自然对流强度降低，靶丸表面温度场均匀度提高，靶丸表面温差减小；由于铜具有高的导热系数及比热，选用铜作为套筒材料使得靶丸表面温度更低，温度场更加均匀。将套筒壁厚、材料、黑腔结构综合考虑，发现套筒壁厚为1 mm、材料选用高纯铜、采用黑腔结构双凸环设计时靶丸表面温度场均匀性最好。     

XG-Ⅲ装置ps激光束线所致感生放射性评估研究

利用PIC与蒙特卡罗模拟方法对XG-Ⅲ装置在ps激光束线驱动的X射线源和中子源等多种工作模式下进行了剂量学评估,使用PIC模拟确定了高能电子源项后,将其作为蒙特卡罗软件FLUKA的输入数据,通过模拟计算得到了不同靶材在实验结束后不同时刻的感生放射性核素活度及在靶周围所致的剂量。模拟结果表明,对于激光驱动的轫致辐射X射线源,在每次打靶完成并冷却10 min后,在距靶表面1 cm处的感生放射性剂量率约为4 mSv/h,而在距靶表面30 cm处的感生放射性剂量率则已降低到15 μSv/h。对于激光驱动的光核反应产生的光中子源,冷却10 min后在距靶表面1 cm处的感生放射性剂量率小于10 μSv/h。除了靶的材料,靶厚度也会对靶周围的感生放射性剂量率变化情况产生影响,因此有必要在不同的照射环境下,针对不同的靶材及靶厚采取不同的辐射防护方案。本文研究结果可为超短超强激光设施的辐射风险分析及辐射防护工作提供相关参考。     

主动式电离辐射剂量仪的脉冲X射线响应特性研究

国际上对于辐射防护剂量学的研究主要针对连续辐射,然而脉冲式电离辐射在工业探伤、X射线诊断、闪光X射线照相技术、安检和科研等领域中得到了广泛应用。主动式电离辐射剂量仪采用稳态辐射场进行刻度,难以准确测量短脉冲、高剂量率的脉冲式电离辐射。为了解主动式电离辐射剂量仪的脉冲响应特性,基于毫秒级脉冲X射线机搭建脉冲X射线参考辐射场,针对常用4款主动式剂量仪开展脉冲X射线响应特性测试。测试结果表明,目前常用4款主动式剂量仪均不适用于短脉冲、高剂量率辐射场的剂量测量和预警。     

X射线管原始谱和透射谱的测量及应用

本文基于COMET公司MXR225/22型X射线管,使用高纯锗探测器测量了X射线管大、小焦点几种管电压的X射线原始谱,并测量了小焦点下的初始透射谱,在此基础上测量了X射线穿过几种不同材质(铝、钛、铁和铜)吸收片的透射谱。结果表明：X射线管大、小焦点能谱近似相同,低能端X射线比重较大,原始谱中包含铜、银、钨和铅元素的特征峰;初始透射谱低能端硬化明显,并随着管电压升高,高能端所占比重增大,钨特征峰变得明显,X射线平均能量升高,能谱的X射线强度最大区域在最高能量的1/3附近;金属吸收片对X射线硬化明显,硬化效果强烈依赖于其原子序数。相关结果已在工业CT硬化校正中应用,重建图像质量得到改善。     

X(γ)刀吸收剂量测量方法研究

利用自制的直径f160mm有机玻璃球形模体和能够插入球形模体中心的PTW31006型0.015cm3尖点电离室测量了3种X(g)刀的等中心处不同辐射野的吸收剂量,并与半导体探测器(灵敏体积为1mm2?.5mm)的测量数据进行了比对,对电离室和半导体探测器的不同适用范围进行了分析,给出了一种适合X(g)刀的吸收剂量测量方法。     

胸部X射线CT扫描中的放射防护最优化

X射线螺旋CT机不同扫描条件下，用有机玻璃均匀模体测量多层扫描的CT剂量指数值，用均匀水模体测量CT值的均匀性及其噪声。比较了不同扫描条件下，患者肺部肿块影及片状影的CT图像质量。结果表明：曝露量为40、25、7．5mAs时的CT剂量指数值分别不超过曝露量为115mAs时的40％、30％和15％。本文用CT扫描“优化因子”作为图像质量、病人所受剂量的综合评价指标，实现了CT扫描条件优化的定量分析。虽然，随X射线曝露量减少，均匀模体断层内CT值噪声增加、正常图像百分率下降，但从图像质量、病人剂量综合考虑，X射线胸部CT扫描的曝露量宜取25mAs。