AAPM2010：一种软件可对皮肤辐射暴露剂量进行评估

本年度美国医学物理学家年会（AAPM）上提交的一项研究表明，一种新的软件可在临床放射检查和诊疗中监控病人皮肤的辐射暴露剂量。来自明尼苏达州罗切斯特市梅奥医院的贝丝•斯库勒博士（Beth Schueler, PhD）认为，通过分析DICOM剂量结构化报告中的数据，这个软件可以在临床诊疗过程中绘制病人皮肤剂量曲线并标记皮肤剂量峰值的大小以及位置。“这种软降将有望提供一种更精确的皮肤辐射评估办法。”斯库勒博士说。她在本次年会上就这个软件所作的研究工作发表了演讲。

　　之前，很多报告列举了在放射引导介入治疗过程引发皮肤损害的大量病例，美国FDA以及联合委员会（Joint Commission）对皮肤辐射剂量进行监测。但是实施起来很难，2006年之后新的放射系统通过显示参考点的空气比释动能对皮肤辐射剂量进行监测，参考点的空气比释动能是在全部诊疗过程中某一指定点的全部空气比释动能，位于距离C臂X射线机X射线管方向的等中心点15厘米处。较老的X射线机可能只显示空气比释动能面积乘积或照射时间。

　　但是，这些做法并没有为评估皮肤辐射剂量峰值提供一个很好的方法，这种方法要求对其那在放射性皮肤损伤进行评估。

　　 “由于在介入治疗过程中放射光束围绕病人移动，因此，我们没有找到一个理想的办法评估皮肤辐射暴露剂量，因此必须采用对反散射、衰减以及实际皮肤——放射源距离的一系列校正因子。”因此，研究小组致力于开发一种软件工具，可以绘制病人皮肤剂量曲线并标记皮肤剂量峰值的大小以及位置。通过使用DICOM剂量结构化报告，这个应用程序可以在任何放射设备中使用并提供皮肤辐射剂量结果。

　　为了与市场上已经商业化的各种放射系统配套，DICOM剂量结构化报告包含了每次“放射事件”的技术信息，例如采集到的影像、序号、放射脚部开关激活等。

　　这个软件工具搜集的技术信息包括：
　　• kVp, mA, 时间
　　• 过滤器、脉冲速率
　　• 空气比释动能面积乘积
　　• 空气比释动能参考点
　　• C-臂偏转角
　　• 手术台位置

　　为测试软件，研究者采用带有标准男性和女性伪影的Axiom Artis血管造影系统(Siemens Healthcare, Malvern, PA)。采用病人在手术台的位置坐标、反散射、和手术台衰减值，这个软件可以计算出病人体表1 cm2区域的空气比释动能，采用SolidWorks模拟软件可以得到这个近似的几何数学模型。软件使用中还需要技师进行用户输入。医学物理学家要从放射影像系统输入包括照射场形状（圆形或者方形）、放射剂量测量系统的空气比释动能乘积的校正因子、空气比释动能的参考点、手术台以及发射台衰减因子、和压缩包厚度等数据。

　　医技人员输入每个诊疗过程中病人的性别、病人体位（仰卧、俯卧、头朝前、脚朝前等），以及手术台顶部与病人头顶的距离，以及病人与手术台的相对位置等。每次放射诊疗事件的剂量结构化报告中的信息被收录在一个数据库中。X射线机的位置，以及每次放射诊疗事件的等中线点用结构化报告中的各个阈、C-臂倾斜角和手术台位置坐标来确定。用户输入的数据还对参考点的位置确定有所帮助。然后通过计算空气比释动能面积乘积值和参考点空气比释动能值之间的比率计算投影面积确定被照射区域。

　　通过这些数据，可以确定一个照射锥形面。通过清点锥形面内部测伪影中的光点数量可以计算皮肤剂量，通过放射量测定校正因子校正空气比释动能值、手术台以及手术包衰减值、反反射和大能量吸收系数，可以计算出皮肤剂量数值。皮肤表面的各点暴露数值然后被标记成以色彩为编码的皮肤剂量图谱。

　　斯库勒认识到在采用这种办法计算皮肤剂量时可能导致的错误和误差，包括目前采用的简化伪影并不一定和病人真实的体表形状吻合。“我们希望用更加接近临床的一些模型取代现在的伪影。”

　　另外，反反射并不是一个常量因子，所以未来将根据放射束能量以及照射区域重新确定反反射情况。将用准直器进行定位，取代以往的简单的圆形或者方形来描记被照射区域。当这些位置不在剂量结构化报告中时，这些数据可以从影像的头文件中追溯。

　　斯库勒说，研究者还会采用更精确的手术台、以及衰减包来减少手术台的偏转角。他们将进一步评估楔形过滤器的使用效果，因为这些均质过滤器可能错误地为空气比释动能参考点提供一个较低的数值。