Konversionsfaktoren zur Ermittlung der effektiven Dosis für Patienten aus dem Dosisflächenprodukt bei Röntgendurchleuchtungsuntersuchungen

Zusammenfassung

Ziel: Die effektive Dosis, die mit dem stochastischen Strahlenrisiko korreliert, kann nicht direkt gemessen werden. Deshalb wurden Konversionsfaktoren zur Ermittlung der effektiven Dosis von Patienten aus dem Dosisflächenprodukt, das leicht messbar ist, für Röntgendurchleuchtungsuntersuchungen berechnet. Material und Methoden:Die Berechnung der Konversionsfaktoren erfolgte mit dem PC-basierten Monte-Carlo-Programm PCXMC in der Softwareversion 1.5.1. Die Konversionsfaktoren wurden für Röhrenspannungen zwischen 60 kV und 110 kV, Kupferzusatzfilterungen bis zu 0,9 mm, verschiedene Projektionsrichtungen (a. p., p. a. und lateral) sowie Strahlenfeldgrößen (von 20 cm × 20 cm bis 40 cm × 40 cm Bildwandlerformat) und Feldpositionen (vom Kopf bis zu den Beinen) bestimmt. Ergebnisse: Der Einfluss der Röhrenspannung, der Filterung und der Feldlage auf die Konversionsfaktoren ist stark. Die Konversionsfaktoren steigen mit zunehmender Röhrenspannung und Kupferzusatzfilterung an. Abhängig vom benutzten Röhrenspektrum können die Konversionsfaktoren für die gleiche Röntgenuntersuchung bis zu einem Faktor 4 differieren. Die höchsten Konversionsfaktoren ergaben sich für den Körperstamm, gefolgt von der Kopf- und der Beinregion. Der Einfluss der Strahlenfeldgröße und der Projektionsrichtung auf die Konversionsfaktoren ist moderat. Die Werte für die a. p.-Projektion sind größer als die entsprechenden Werte für die p. a.- und die laterale Projektion. Schlussfolgerungen: Die effektive Dosis kann leicht durch Multiplikation des Dosisflächenproduktes mit den relevanten Konversionsfaktoren bestimmt werden. Bei Verwendung von Konversionsfaktoren aus der Literatur, die keine Kupferzusatzfilterung berücksichtigen, kann die effektive Dosis abhängig von der genutzten Strahlenqualität bis zum Faktor 2 und mehr unterschätzt werden.

Abstract

Purpose: The effective dose, which is related to the stochastic radiation risk, cannot be measured directly. Therefore, conversion coefficients for estimating the effective dose for patients were calculated for fluoroscopy X-ray examinations from the dose area product which can be easily measured. Materials and Methods: Conversion coefficients were calculated using the PC-based Monte Carlo program PCXMC in software version 1.5.1. Conversion coefficients were determined for tube voltages between 60 kV and 110 kV, for additional cupper filtration up to 0.9 mm, for different projections (a. p., p. a. and lateral) and X-ray field size (between 20 cm × 20 cm and 40 cm × 40 cm in image plane) and field position (from head to leg). Results: Tube voltage, filtration and field position have a significant effect on conversion coefficients. Conversion coefficients increase as the tube voltage and filtration increase. Depending on the radiation spectrum used, the conversion coefficients may differ up to a factor of 4 for the same X-ray examination. The highest conversion coefficients were found for irradiation of the body region followed by the head and leg region. The effect of the field size and projection is moderate. Conversion coefficients for a. p. projection are higher than those for p. a. and lateral projections. Conclusion: Effective dose can be easily estimated by multiplying relevant conversion coefficients by the dose area product. Using conversion coefficients from the literature that do not take additional cupper filtration into consideration can underestimate the effective dose by a factor or up to 2 or more depending on the filtration used.

Key words

effective dose - dose area product - conversion coefficient

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