Сравнение методов расчета эффективных доз облучения детей при проведении КТ-исследований органов грудной клетки

Компьютерная томография — метод лучевой диагностики, ассоциированный с относительно высокими дозами облучения пациентов. Компьютерная томография активно используется для диагностики в педиатрии, однако достоверные данные о дозах пациентов-детей на сегодняшний день в Российской Федерации отсутствуют. В статье представлены результаты сбора данных антропометрических характеристик групп пациентов-детей со средним возрастом 5 (2—6), 10 (7—11) и 15 (12—16) лет, а также результаты сравнительной оценки эффективных доз этих пациентов при проведении компьютерно-томографических исследований органов грудной клетки, в том числе доз, скорректированных по массе тела и эффективному диаметру пациентов. Данные для исследования были собраны на базе компьютерно-томографического отделения Санкт-Петербургского государственного педиатрического медицинского университета. За период с января по декабрь 2020 г. были собраны данные о 79 компьютерно-томографических исследованиях органов грудной клетки без контраста, выполненных трем группам детей со средним возрастом: 5, 10 и 15 лет. При сравнении эффективных доз, рассчитанных по методическим указаниям 2.6.1.3584-19, и доз, скорректированных по массе тела и эффективному диаметру пациентов, в среднем дозы отличались на 7,1 % (максимально 65 %). Наиболее высокие отклонения наблюдались у пациентов с аномально большой или аномально малой массой тела. При сравнении эффективных доз, определенных по методическим указаниям 2.6.1.3584-19, и доз, рассчитанных с использованием программного обеспечения NCICT 3.0, дозы, рассчитанные с помощью NCICT 3.0, были выше доз, рассчитанных по методическим указаниям 2.6.1.3584-19, в среднем на 18 % (максимально — 53 %). Такие различия объясняются тем, что в методических указаниях 2.6.1.3584-19 коэффициенты перехода представлены для наиболее распространенных параметров протоколов, а в NCICT 3.0 при расчете учитывались индивидуальные параметры сканирования для каждого пациента, которые могут отличаться от представленных в методических указаниях 2.6.1.3584-19. При сравнении доз, скорректированных по массе тела и эффективному диаметру пациентов, и доз, рассчитанных с помощью NCICT 3.0, в среднем дозы, рассчитанные по NCICT 3.0, были выше на 32 % (максимально — 70 %). Такая разница может быть объяснена как выраженными особенностями антропометрических данных отдельных пациентов из общей выборки, так и использованием разных типов фантомов: стилизованный фантом (Golikov et al) и воксельный в NCICT 3.0.

1. Дружинина П. С., Чипига Л. А., Рыжов С. А., и др. Современные подходы к обеспечению качества диагностики в компьютерной томографии // Радиационная гигиена. 2021. Т. 14, № 1. С. 17-33.

2. Khawaja R. D. A., Singh S., Vettiyil B., et al. Simplifying SizeSpecific Radiation Dose Estimates in Pediatric CT // American Journal of Roentgenology. 2015. Vol. 204. P. 167-177.

3. The American Association of Physicists in Medicine. SizeSpecific Dose Estimates (SSDE) in Pediatric and Adult Body CT Examinations / American association of Physicists in Medicine // AAPM. 2011. Report No 204. 30 p.

4. The International Commission on Radiological Protection. Diagnostic Reference Levels in Medical Imaging // ICRP PUBLICATION 135. Ann. ICRP. 2017. Vol. 46, No 1. P. 140.

5. Journy N. M. Y, Dreuil S., Boddaert N., et al. Individual radiation exposure from computed tomography: a survey of paediatric practice in French university hospitals, 2010-2013 // European Radiology. 2018. Vol. 28, No 2. P. 630-641. Doi: 10.1007/s00330-017-5001-y.

6. Celier D, Roch P., Etard C., et al. Multicentre survey on patient dose in paediatric imaging and proposal for updated diagnostic reference levels for France. Part 1: computed tomography // European Radiology. 2020; Vol. 30, No. 2. P. 1156-1165. Doi: 10.1007/s00330-019-06405-3.

7. Vassileva J., Rehani M., Kostova-Lefterova D., et al. A study to establish international diagnostic reference levels for paediatric computed tomography // Radiation Protection Dosimetry. 2015. Vol. 165, No 1-4. P. 70-80. Doi: 10.1093/rpd/ncv116.

8. Strauss K. J., Somasundaram E., Sengupta D., et al. Radiation Dose for Pediatric CT: Comparison of Pediatric versus Adult Imaging Facilities // Radiology. 2019. Vol. 291, No. 1. P. 158­-167. Doi: 10.1148/radiol.2019181753.

9. Jackson D., Bettenay F., Clark J., et al. Paediatric CT dose: a multicentre audit of subspecialty practice in Australia and New Zealand // European Radiology. 2015. Vol. 25, No. 11. P. 3109-22. Doi: 10.1007/s00330-015-3727-y.

10. Golikov V., Druzhinina P. Technical Note: Patient-weight dependence of the effective dose conversion coefficients for diagnostic X-ray imaging procedures // Medical Physics Journal. 2020. Vol. 47, No. 10. P. 5366-5372.

11. Snyder W. S., Ford M. R., Warner G. G., Watson G. G. Revision of MiRd Pamphlet No 5 Entitled ‘Estimates of Absorbed Fractions for Monoenergetic Photon Sources Uniformly Distributed in Various Organs of a Heterogeneous Phantom. ORNL-4979 // Tennessee: Oak Ridge National Laboratory. 1974.

12. Cristy M. Mathematical Phantoms Representing Children of Various Ages for Use in Estimates of Internal Dose // Tennessee: Oak Ridge National Laboratory, ORNL/NUREG/TM-367. 1980. 55 p.

13. Han E. Y, Bolch W. E., Eckerman K. F. Revisions to the ORNL series of adult and pediatric computational phantoms for use with the MIRD schema // Health Physics Journal. 2006. No. 90. P. 337-356.

14. Lee Ch., Kim K. P., Bolch W. E., et al. NCICT: a computational solution to estimate organ doses for pediatric and adult patients undergoing CT scans // Journal of Radiological Protection. 2015. Vol. 35, No. 4. P. 891-909. Doi: 10.1088/0952-4746/35/4/891

15. Lee Ch. NCICT: user manual. 2021.6 p.

16. National Cancer Institute. URL: https://ncidose.cancer.gov (Дата обращения: 26.07.2021).

17. Международная Комиссия по Радиационной Защите. Рекомендации Международной Комиссии по Радиологической Защите 1990 года. Публикация 60 МКРЗ: пер. с англ. / под ред. И. Б. Кеирим-Маркуса. М.: Энергоатомиздат, 1994. 207 с.

18. Голиков В. Ю., Чипига Л. А., Водоватов А. В., Сарычева С. С. Дополнения и изменения в оценке эффективных доз внешнего облучения пациентов при медицинских исследованиях // Радиационная гигиена. 2019. Т 12, № 3. С. 120-132.

19. Международная комиссия по радиологической защите. Основные анатомические и физиологические данные для использования в радиационной безопасности. Публикация 89 МКРЗ: пер. с англ. / под ред. И. Б. Кеирим-Маркуса. М.: Медкнига, 2007. 318 с.

20. Brady Z., Ramanauskas F, Cain T. M., Johnston P. N. Assessment of paediatric CT dose indicators for the purpose of optimization // The British Journal of Radiology. 2012. Vol. 85, No. 1019. P. 1488-98. Doi: 10.1259/bjr/28015185.

21. Matsunaga Yu., Kawaguchi A., Kobayashi M., et al. Effective radiation doses of CT examinations in Japan: a nationwide questionnaire-based study // The British Journal of Radiology. 2016. Vol. 89, No. 1058. P. 20150671. Doi: 10.1259/bjr.20150671

22. Gudjonsdottir J., Jonsdottir A. B. Effective dose from pediatric CT in Iceland // Laeknabladid. 2017. Vol. 103, No 11. P. 489-492. Doi: 10.17992/lbl.2017.11.160.

23. Pages J., Buls N., Osteaux M. CT doses in children: a multicentre study // The British Journal of Radiology. 2003. Vol. 76, No. 911. P. 803-11. Doi: 10.1259/bjr/92706933.

24. Mordacq C., Deschildre A., Petyt L., et al. Chest computed tomography in children: indications, efficiency and effective dose // Archives de Pediatrie Journal. 2014. Vol. 21, No. 3. P. 279-86. Doi: 10.1016/j.arcped.2013.12.021.