rentradВестник рентгенологии и радиологииJournal of radiology and nuclear medicine0042-46762619-0478Limited Liability Company "LUCHEVAYA DIAGNOSTIKA", Russian Association of Radiologists10.20862/0042-4676-2018-99-1-30-42rentrad-135Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL RESEARCHПЕРСПЕКТИВЫ СНИЖЕНИЯ ДОЗОВОЙ НАГРУЗКИ НА ПАЦИЕНТОВ В ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЙ ЦИФРОВОЙ РЕНТГЕНОГРАФИИ ОРГАНОВ ГРУДНОЙ КЛЕТКИPROSPECTS FOR LOWERING DOSES DURING PREVENTIVE DIGITAL CHEST RADIOGRAPHYhttps://orcid.org/0000-0002-8351-9216КамышанскаяИ. Г.KamyshanskаjаI. G.

к. м. н., доцент кафедры онкологии, заведующая рентгеновским отделением 

Университетская наб., 7/9, Санкт-Петербург, 199034

Литейный пр-т, 56, Санкт-Петербург, 191104

MD, PhD, Associate Professor of Chair of Oncology, Head of X-ray Department

Universitetskaya naberezhnaya, 7/9, St. Petersburg, 199034

Liteynyy prospekt, 56, St. Petersburg, 191104

irinaka@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1402-2844ЧеремисинВ. М.CheremisinV. M.

д. м. н., профессор кафедры онкологии, заведующий отделом лучевой диагностики 

Университетская наб., 7/9, Санкт-Петербург, 199034

Литейный пр-т, 56, Санкт-Петербург, 191104

MD, PhD, DSc, Professor of Chair of Oncology, Head of Radiology Department

Universitetskaya naberezhnaya, 7/9, St. Petersburg, 199034

Liteynyy prospekt, 56, St. Petersburg, 191104

vm_cher@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5191-7535ВодоватовА. В.VodovatovA. V.

науч. сотр. 

ул. Мира, 8, Санкт-Петербург, 197101

Researcher

ul. Mira, 8, St. Petersburg, 197101

vodovatoff@gmail.comФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет»; СПб ГБУЗ «Городская Мариинская больница»РоссияSaint-Petersburg State University; Mariinsky City HospitalRussian FederationФБУН «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт имени профессора П.В. Рамзаева»РоссияSaint-Petersburg Scientific-Research Institute named after professor P.V. RamzaevRussian Federation2018220220189913042Copyright © Камышанская И.Г., Черемисин В.М., Водоватов А.В., 20182018Камышанская И.Г., Черемисин В.М., Водоватов А.В.Kamyshanskаjа I.G., Cheremisin V.M., Vodovatov A.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.russianradiology.ru/jour/article/view/135

Цель исследования – поиск возможности снижения дозовой нагрузки на пациента при проведении профилактической рентгенографии органов грудной клетки.

Материал и методы

Материал и методы. Исследование было выполнено в 2013–2015 гг. на базе двух больниц, расположенных в России (Городская Мариинская больница, г. Санкт-Петербург) и Швеции (Университетский госпиталь округа Скона, г. Мальмё). Существующие протоколы данного типа исследования корректировали путем изменения анодного напряжения, толщины полной фильтрации и отказа от использования растра для определения оптимального соотношения доза/качество изображения.

Результаты

Результаты. Была показана возможность снижения значений произведения дозы на площадь (ПДП) на 47% и эффективной дозы (E) на 33% за счет повышения напряжения на трубке (до 125 или 150 кВ) с уменьшением толщины полной фильтрации пучка прямого излучения (до 3 мм Al). Отказ от использования растра позволил дополнительно снизить значение ПДП и E до 75%.

Заключение

Заключение. Сравнение дозовых величин между российскими и шведскими рентгеновскими аппаратами показало, что для шведских аппаратов абсолютные значения ПДП и E при одинаковых режимах рентгенографии органов грудной клетки в 10 раз ниже. Данный факт можно объяснить использованием различных приемников изображения и настройками автоматического контроля экспозиции. 

Objective

Objective: to search for the possibility of lowering a dose burden on a patient during preventive chest radiography.

Material and methods

Material and methods. The investigation was carried out in two hospitals (City Mariinsky Hospital, Saint Petersburg, Russia) and (Skane University Hospital, Malm ° ö, Sweden) in 2013–2015. The existing protocols for this type of investigation were corrected by changing the anode voltage, the thickness of complete filtration, and the refusal to use a raster to determine the optimal dose/image quality ratio.

Results

Results. The investigation showed the possibility of reducing the values of the products of the dose per area (PDA) by 47% and lowering the effective dose (ED) by 33%, by increasing the tube voltage (up to 125 or 150 kV) and decreasing the thickness of full filtration of direct beam radiation (to 3 mm Al). The refusal to use a raster could further reduce the value of PDA and ED to 75%.

Conclusion

Conclusion. Comparison of the dose values of Russian and Swedish X-ray apparatuses showed that the absolute values of PDP and ED are 10 times lower for Swedish devices in the same modes of chest radiography. This fact can be explained by the use of various image receivers and automatic exposure control settings.

оптимизацияэффективная дозацифровая рентгенографияантропоморфный фантомoptimizationeffective dosedigital radiographyanthropomorphic phantomПубликация является частью научно-исследовательской работы в Лундском университете, в рамках стипендии Шведского Института (Александр Водоватов, 00110/2015). Авторы благодарят персонал рентгеновских отделений Мариинской больницы и Университетского госпиталя округа Скона, особенно господина C. Бернхардссона, за помощь в эксперименте и за возможность использовать оборудование для проведения данного исследования.This publication is part of a research project at the University of Lund, in the framework of the Swedish Institute Scholarship (Alexander Vodovatov, 00110/2015). The authors of this study are grateful to the staff of X-ray departments of Mariinsky City Hospital, University Hospital Scone district, in particular, Mr C. Bernhardsson, for help in the experiment and the use of X-ray equipment to conduct this study.ReferencesРепин В.С., Барышков Н.К., Братилова А.А., Варфоломеева К.В., Гончарова Ю.Н., Кононенко Д.В. и др. Дозы облучения населения Российской Федерации в 2013 году: Информационный сборник. СПб.; 2014. [Repin V.S., Baryshkov N.K., Bratilova A.A., Varfolomeeva K.V., Goncharova Yu.N., Kononenko D.V. et al. Doses to the population of the Russian Federation in 2013: an information collection. St. Petersburg; 2014 (in Russ.).]Репин В.С., Барышков Н.К., Братилова А.А., Варфоломеева К.В., Гончарова Ю.Н., Кононенко Д.В. и др. Дозы облучения населения Российской Федерации в 2013 году: Информационный сборник. СПб.; 2014. [Repin V.S., Baryshkov N.K., Bratilova A.A., Varfolomeeva K.V., Goncharova Yu.N., Kononenko D.V. et al. Doses to the population of the Russian Federation in 2013: an information collection. St. Petersburg; 2014 (in Russ.).]Голиков В.Ю., Балонов М.И., Кальницкий С.А., Братилова А.А., Сарычева С.С., Шацкий И.Г., Водоватов А.В. Уровни облучения пациентов при проведении рентгенологических исследований в Санкт-Петербурге и Ленинградской области. Радиационная гигиена. 2011; 4 (1): 5–13. [Golikov V.Yu., Balonov M.I., Kal’nitskiy S.A., Bratilova A.A., Sarycheva S.S., Shatskiy I.G., Vodovatov A.V. Levels of exposure to patients during X-ray studies in St. Petersburg and Leningrad Region. Radiatsionnaya Gigiena (Radiation Hygiene, Russian journal). 2011; 4 (1): 5–13 (in Russ.).]Голиков В.Ю., Балонов М.И., Кальницкий С.А., Братилова А.А., Сарычева С.С., Шацкий И.Г., Водоватов А.В. Уровни облучения пациентов при проведении рентгенологических исследований в Санкт-Петербурге и Ленинградской области. Радиационная гигиена. 2011; 4 (1): 5–13. [Golikov V.Yu., Balonov M.I., Kal’nitskiy S.A., Bratilova A.A., Sarycheva S.S., Shatskiy I.G., Vodovatov A.V. Levels of exposure to patients during X-ray studies in St. Petersburg and Leningrad Region. Radiatsionnaya Gigiena (Radiation Hygiene, Russian journal). 2011; 4 (1): 5–13 (in Russ.).]Водоватов А.В., Кальницкий С.А., Балонов М.И., Камышанская И.Г. К разработке референтных диагностических уровней облучения пациентов в отечественной рент- геновской диагностике. Радиационная гигиена. 2013; 6 (3): 29–36. [Vodovatov A.V., Kal’nitskiy S.A., Balonov M.I., Kamyshanskaya I.G. To develop diagnostic reference levels of exposure of patients in the national X-ray diagnosis. Radiatsionnaya Gigiena (Radiation Hygiene, Russian journal). 2013; 6 (3): 29–36 (in Russ.).]Водоватов А.В., Кальницкий С.А., Балонов М.И., Камышанская И.Г. К разработке референтных диагностических уровней облучения пациентов в отечественной рент- геновской диагностике. Радиационная гигиена. 2013; 6 (3): 29–36. [Vodovatov A.V., Kal’nitskiy S.A., Balonov M.I., Kamyshanskaya I.G. To develop diagnostic reference levels of exposure of patients in the national X-ray diagnosis. Radiatsionnaya Gigiena (Radiation Hygiene, Russian journal). 2013; 6 (3): 29–36 (in Russ.).]Балонов М.И., Голиков В.Ю., Звонова И.А., Кальницкий С.А., Репин В.С., Сарычева С.С., Чипига Л.А. Современные уровни медицинского облучения в России. Радиационная гигиена. 2015; 8 (3): 67–79. [Balonov M.I., Golikov V.Yu., Zvonova I.A., Kal’nitskiy S.A., Repin V.S., Sarycheva S.S., Chipiga L.A. Current levels of medical exposure in Russia. Radiatsionnaya Gigiena (Radiation Hygiene, Russian journal). 2015; 8 (3): 67–79 (in Russ.).]Балонов М.И., Голиков В.Ю., Звонова И.А., Кальницкий С.А., Репин В.С., Сарычева С.С., Чипига Л.А. Современные уровни медицинского облучения в России. Радиационная гигиена. 2015; 8 (3): 67–79. [Balonov M.I., Golikov V.Yu., Zvonova I.A., Kal’nitskiy S.A., Repin V.S., Sarycheva S.S., Chipiga L.A. Current levels of medical exposure in Russia. Radiatsionnaya Gigiena (Radiation Hygiene, Russian journal). 2015; 8 (3): 67–79 (in Russ.).]Международная комиссия по радиационной защите. Радиационная защита в медицине: Публикация 105 МКРЗ. Под ред. Д. Валентина. http://www.icrp.org/docs/ P105Russian.pdf [International Commission on radiological protection. Radiation protection in medicine: ICRP Publication 105. Ed. D. Valentine. http://www.icrp.org/ docs/P105 Russian.pdf (in Russ.).]Международная комиссия по радиационной защите. Радиационная защита в медицине: Публикация 105 МКРЗ. Под ред. Д. Валентина. http://www.icrp.org/docs/ P105Russian.pdf [International Commission on radiological protection. Radiation protection in medicine: ICRP Publication 105. Ed. D. Valentine. http://www.icrp.org/ docs/P105 Russian.pdf (in Russ.).]Применение референтных диагностических уровней для оптимизации радиационной защиты пациента в рентгенологических исследованиях общего назначения: Методические рекомендации (МР 2.6.1.0066-12). М.: Роспотребнадзор; 2012. [The use of diagnostic reference levels for optimization of radiation protection of the patient in X-ray examinations, General purpose: Methodical recommendations (MR 2.6.1.0066-12). Moscow: Rospotrebnadzor; 2012 (in Russ.).]Применение референтных диагностических уровней для оптимизации радиационной защиты пациента в рентгенологических исследованиях общего назначения: Методические рекомендации (МР 2.6.1.0066-12). М.: Роспотребнадзор; 2012. [The use of diagnostic reference levels for optimization of radiation protection of the patient in X-ray examinations, General purpose: Methodical recommendations (MR 2.6.1.0066-12). Moscow: Rospotrebnadzor; 2012 (in Russ.).]European Commission. Radiation Protection 109. Guidance on Diagnostic Reference Levels (DRLs) for Medical Exposures. European Commission. Brussels, Luxembourg. 1999.European Commission. Radiation Protection 109. Guidance on Diagnostic Reference Levels (DRLs) for Medical Exposures. European Commission. Brussels, Luxembourg. 1999.Контроль эффективных доз облучения пациентов при проведении медицинских рентгенологических исследований: Методические указания (МУ 2.6.1.2944-11). М.: Роспотребнадзор; 2011. [Control of effective doses to patients in medical X-ray examinations: Methodical instructions (MU 2.6.1.2944-11). Moscow: Rospotrebnadzor; 2011 (in Russ.).]Контроль эффективных доз облучения пациентов при проведении медицинских рентгенологических исследований: Методические указания (МУ 2.6.1.2944-11). М.: Роспотребнадзор; 2011. [Control of effective doses to patients in medical X-ray examinations: Methodical instructions (MU 2.6.1.2944-11). Moscow: Rospotrebnadzor; 2011 (in Russ.).]Kyotokagaku. Chest Phantom N1 Instruction Manual. http://www. kyotokagaku.com/products/detail 03/pdf/ph-1_manual.pdfKyotokagaku. Chest Phantom N1 Instruction Manual. http://www. kyotokagaku.com/products/detail 03/pdf/ph-1_manual.pdfKyotokagaku. CT Torso Phantom CTU-41 User Manual. http://www. kyotokagaku.com/products/detail 03/pdf/ph-4_manual.pdfKyotokagaku. CT Torso Phantom CTU-41 User Manual. http://www. kyotokagaku.com/products/detail 03/pdf/ph-4_manual.pdfTapiovaara M., Siiskonen T. PCXMC. A Monte Carlo program for calculating patient doses in medical x-ray examinations. STUK-A231. Helsinki, Finalnd. 2008; http://www.stuk.fi/documents/ 12547/474783/stuk-231.pdf/ c950e99c-3537-4344-bf76- 07a54e5f1afaTapiovaara M., Siiskonen T. PCXMC. A Monte Carlo program for calculating patient doses in medical x-ray examinations. STUK-A231. Helsinki, Finalnd. 2008; http://www.stuk.fi/documents/ 12547/474783/stuk-231.pdf/ c950e99c-3537-4344-bf76- 07a54e5f1afaTingberg A. Quantifying the quality of medical X-ray images: an evaluation based on normal anatomy for lumbar spine and chest radiography. Dr. med. sc. Thesises of Diss. Malmö: Lund University; 2000.Tingberg A. Quantifying the quality of medical X-ray images: an evaluation based on normal anatomy for lumbar spine and chest radiography. Dr. med. sc. Thesises of Diss. Malmö: Lund University; 2000.European guidelines on quality criteria for diagnostic radiographic images. European Commission. Brussels, Luxembourg; 1996.European guidelines on quality criteria for diagnostic radiographic images. European Commission. Brussels, Luxembourg; 1996.Михайлов А.Н., Абельская И.С. Диагностические критерии и технические параметры при рентге- нографических исследованиях. Медицинские новости. 2005; 10: 45–50. [Mikhaylov A.N., Abel’skaya I.S. Diagnostic criteria and specifications with radiographic studies. Meditsinskie Novosti (Medical News, Belarusian journal). 2005; 10: 45–50 (in Bel.).]Михайлов А.Н., Абельская И.С. Диагностические критерии и технические параметры при рентге- нографических исследованиях. Медицинские новости. 2005; 10: 45–50. [Mikhaylov A.N., Abel’skaya I.S. Diagnostic criteria and specifications with radiographic studies. Meditsinskie Novosti (Medical News, Belarusian journal). 2005; 10: 45–50 (in Bel.).]Завадовская В.Д. (ред.). Лучевая диагностика: Учебно-методическое пособие. Часть 1. М.: Видар; 2009. [Zavadovskaya V.D. (ed.) Radiation diagnostics: Educational handbook. Part 1. Moscow: Vidar; 2009 (in Russ.).]Завадовская В.Д. (ред.). Лучевая диагностика: Учебно-методическое пособие. Часть 1. М.: Видар; 2009. [Zavadovskaya V.D. (ed.) Radiation diagnostics: Educational handbook. Part 1. Moscow: Vidar; 2009 (in Russ.).]Остман Й.В., Уальд К., Кроссин Дж. Основы лучевой диагностики. От изображения к диагнозу. Пер. с англ. М.: Медицинская литература; 2012. [Ostman J.W., Wilde C., Crossin G. Fundamentals of radiation diagnosis. From the image to the diagnosis: Transl. from Eng. Moscow: Meditsinskaya Literatura; 2012 (in Russ.).]Остман Й.В., Уальд К., Кроссин Дж. Основы лучевой диагностики. От изображения к диагнозу. Пер. с англ. М.: Медицинская литература; 2012. [Ostman J.W., Wilde C., Crossin G. Fundamentals of radiation diagnosis. From the image to the diagnosis: Transl. from Eng. Moscow: Meditsinskaya Literatura; 2012 (in Russ.).]Линденбратен Л.Д., Королюк И.П. Медицинская радиология: Учебник для студентов медицинских вузов. 2-е изд. М.: Медицина; 2000. [Lindenbraten L.D., Korolyuk I.P. Nuclear medicine. The textbook for medical students. 2nd ed. Moscow: Meditsina; 2000 (in Russ.).]Линденбратен Л.Д., Королюк И.П. Медицинская радиология: Учебник для студентов медицинских вузов. 2-е изд. М.: Медицина; 2000. [Lindenbraten L.D., Korolyuk I.P. Nuclear medicine. The textbook for medical students. 2nd ed. Moscow: Meditsina; 2000 (in Russ.).]Троян В.Н., Шехтер А.И., Терновой С.К. (ред.) Лучевая диагностика органов грудной клетки. Национальные руководства по лучевой диагностике и терапии. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2014. [Troyan V.N., Shekhter A.I., Ternovoy S.K. (eds) Radiodiagnostics chest. National guidelines for X-ray diagnostics and therapy. Moscow: GEOTAR-Media; 2014 (in Russ.).]Троян В.Н., Шехтер А.И., Терновой С.К. (ред.) Лучевая диагностика органов грудной клетки. Национальные руководства по лучевой диагностике и терапии. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2014. [Troyan V.N., Shekhter A.I., Ternovoy S.K. (eds) Radiodiagnostics chest. National guidelines for X-ray diagnostics and therapy. Moscow: GEOTAR-Media; 2014 (in Russ.).]Brosi Ph., Stuessi A., Verdun F.R., Wolf R. Copper filtration in pediatric digital X-ray imaging: its impact on image quality and dose. Rad. Phys. and Tech. 2011; 4 (2): 148–55.Brosi Ph., Stuessi A., Verdun F.R., Wolf R. Copper filtration in pediatric digital X-ray imaging: its impact on image quality and dose. Rad. Phys. and Tech. 2011; 4 (2): 148–55.Камышанская И.Г., Черемисин В.М., Перепелицина Н.В. Оптимизация радиационной защиты путем устранения отсеивающего растра в цифровой рентгенографии. Радиационная гигиена. 2015; 8 (2): 19–24. [Kamyshanskaya I.G., Cheremisin V.M., Perepelitsina N.V. Optimization of radiation protection by removing the sieve raster digital radiography. Radiatsionnaya Gigiena (Radiation Hygiene, Russian journal). 2015; 8 (2): 19–24 (in Russ.).]Камышанская И.Г., Черемисин В.М., Перепелицина Н.В. Оптимизация радиационной защиты путем устранения отсеивающего растра в цифровой рентгенографии. Радиационная гигиена. 2015; 8 (2): 19–24. [Kamyshanskaya I.G., Cheremisin V.M., Perepelitsina N.V. Optimization of radiation protection by removing the sieve raster digital radiography. Radiatsionnaya Gigiena (Radiation Hygiene, Russian journal). 2015; 8 (2): 19–24 (in Russ.).]ICRU, Image Quality in Chest Radiography. J. ICRU. 2003; 3 (2). 22. Grewal R.K., Young N., Colins L., Karunnaratne N., Sabharwal N. Digital chest radiography image quality assessment with dose reduction. Australas. Phys. Eng. Sci. Med. 2012; 35: 71–80.ICRU, Image Quality in Chest Radiography. J. ICRU. 2003; 3 (2). 22. Grewal R.K., Young N., Colins L., Karunnaratne N., Sabharwal N. Digital chest radiography image quality assessment with dose reduction. Australas. Phys. Eng. Sci. Med. 2012; 35: 71–80.Hamer O.W., Sirlin C.B., Strotzer M. et al. Chest radiography with a flat-panel detector: image quality with dose reduction after coper filtration. Radiology. 2005; 237: 691–700.Hamer O.W., Sirlin C.B., Strotzer M. et al. Chest radiography with a flat-panel detector: image quality with dose reduction after coper filtration. Radiology. 2005; 237: 691–700.Uffmann M., Neitzel U., Prokop M., Kabalan N., Weber M., Herold C.J., Schaefer-Prokop C. Flat-panel–detector chest radiography: effect of tube voltage on image quality. Radiology. 2005; 235: 642–50.Uffmann M., Neitzel U., Prokop M., Kabalan N., Weber M., Herold C.J., Schaefer-Prokop C. Flat-panel–detector chest radiography: effect of tube voltage on image quality. Radiology. 2005; 235: 642–50.DeWerd L., Kissick M. (eds) The phantoms of medical and health physics. Biological and medical physics, biomedical engineering. New York: Springer New York; 2014.DeWerd L., Kissick M. (eds) The phantoms of medical and health physics. Biological and medical physics, biomedical engineering. New York: Springer New York; 2014.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.