Radiation Dose Measurements around Patient in Computed Tomography Imaging

Abstract

Ionizing radiation is intensively used in diagnostic medical imaging and Computed tomography (CT) is the most requested among the modalities. During exposure, X-rays are usually scattered from the patient and the system according to the radiation physics laws. Thus, estimation of the received dose caused by the scattered radiation is important for the patients, patients' companions and the healthcare workers. The aim of this study was to determine the radiation dose from the patient’s body and various materials in the environment during CT imaging. In this study, chest and head and neck CT scans were performed on human tissue equivalent Alderson Rando phantom. During CT imaging, radiation dose measurements were achieved by thermoluminescent dosimeters (TLD) placed at distances of 10, 20, 30 and 40 cm from the phantom. In chest CT imaging, the mean radiation dose to the environment ranged from 6.75 ± 1.07 µSv to 21.68 ± 1.45 µSv. While, Head and neck imaging led to radiation dose ranged from 8.38 ± 0.81 µSv to 26.57 ± 0.98 µSv. The exposure danger of the accompanying individuals was found to be minimal and below the permissible limits.

Keywords

• CT,TLD,X-ray,Radiation doses

Bilgisayarlı Tomografi Çekimlerinde Hastanın Yakın Çevresinde Radyasyon Dozu Ölçümleri

Abstract

İyonize radyasyonun en yoğun kullanıldığı görüntüleme yöntemlerinden biri bilgisayarlı tomografi (BT) dir. Bilgisayarlı tomografi çekimlerinde X-ışınları kullanılır. Çekim sırasında X-ışınlarının bir kısmı, radyasyon fiziği yasalarına göre hastadan ve sistemden çevreye saçılır. Bu saçılan radyasyondan kaynaklanan radyasyon dozunun belirlenmesi hasta, hastaya eşlik etme zorunda kalan hasta yakını ve sağlık çalışanları açısından önemlidir. Bu çalışmanın amacı BT görüntülemesi sırasında hastadan ve ortamdaki çeşitli materyallerden çevreye yayılan radyasyondan kaynaklanan dozunun belirlenmesidir. Bu çalışmada insan eşdeğeri olan Alderson Rando fantomun göğüs ve baş-boyun BT görüntülemesi yapıldı. BT görüntüleme sırasında fantomdan 10, 20, 30 ve 40 cm uzaklıklara termolüminisans dozimetreler (TLD) yerleştirilerek radyasyon dozu ölçümleri yapıldı TLD dozimetrelerin kalibrasyonları ve okumaları Çekmece Nükleer Araştırmalar Merkezinde yapıldı. Göğüs BT görüntülemede çevreye saçılan ortalama radyasyon dozunun 6.75±1.07 µSv ile 21.68±1.45 µSv arasında değiştiği belirlendi. Baş-boyun görüntülemede ise çevreye saçılan ortalama radyasyon dozunun 8.38±0.81 µSv ile 26.57±0.98 µSv arasında değiştiği belirlendi. Çekim sırasında hastaya eşlik etmek zorunda kalan şahısların doz maruziyetlerinin müsaade edilen limitlerin altında olduğu tespit edildi.

Keywords

• BT,TLD,X ışınları,Radyasyon dozları

References

1. [1] Sodickson, A., Baeyens, P.F., Andriole, K.P., Prevedello, L.M., Nawfel, R.D., Hanson, R., Khorasani, R., 2009. Recurrent CT, cumulative radiation exposure, and associated radiation-induced cancer risks from CT of adults. Radiology, 251(1), 175-184.
2. [2] Cherry SR, Sorenson JA Phelps ME.,2003, Physics in Nuclear Medicine, 3rd edition, Philadephia.
3. [3] McNitt-Gray, M.F., 2002. AAPM/RSNA physics tutorial for residents: topics in CT: radiation dose in CT. Radiographics, 22(6), 1541-1553.
4. [4] Işık Z, Selçuk H, Albayram S.,2010, Bilgisayarlı Tomografi ve Radyasyon. Klinik Gelişim, 23, 16-18.
5. [5] Valentin, J., 2007. The 2007 recommendations of the international commission on radiological protection. ICRP publication 103. Ann iCRP, 37(2), 1-332.
6. [6] Allisy-Roberts, P.J., Williams, J., 2007. Farr's physics for medical imaging. Elsevier Health Sciences.
7. [7] Wildgruber, M., Müller-Wille, R., Goessmann, H., Uller, W., Wohlgemuth, W.A., 2016. Direct effective dose calculations in pediatric fluoroscopy-guided abdominal interventions with rando-alderson phantoms–optimization of preset parameter settings. PloS one, 11(8).
8. [8] Lee, G.S., Kim, J.S., Seo, Y.S., Kim, J.D., 2013. Effective dose from direct and indirect digital panoramic units. Imaging science in dentistry, 43(2), 77-84.

9. [9] Harshaw-Bicron, 1992. TLD Radiation Evaluation and Management System(TLD-REMS) User’s Manual for use with TLD 8800 & 6600 Card Readers.REMS-0-U-0492-006. Bicron, Saint-Gobain/Norton Industrial CeramicsCorporation, Solon, OH, USA.
10. [10] Harshaw-Bicron, 1994. Model 6600E Automatic TLD Workstation User’sManual. Publication no. 6600-E-U-0294-001. Bicron, Saint-Gobain/NortonIndustrial Ceramics Corporation, Solon, OH, USA7
11. [11] Tekin, H.O., Manici, T., Ekmekci, C., 2016. Investigation of backscattered dose in a computerized tomography (CT) facility during abdominal CT scan by considering clinical measurements and application of Monte Carlo method. Journal of Health Science, 4, 131-134.
12. [12] Tekin H. O., Cavlı, B., Altunsoy, E. E., Manici, T., Ozturk, C., Karakas, H. Ml., 2018, An investigation on radiation protection and shielding properties of 16 slice computed tomography (CT) facilities. International Journal of Computational and Experimental Science and Engineering, 4(2), 37-40.