автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.10, диссертация на тему:Исследование и разработка методов и средств снижения лучевой нагрузки на персонал при рентгенохирургических операциях

кандидата технических наук
Блинов, Андрей Борисович
город
Москва
год
2005
специальность ВАК РФ
05.11.10
Диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам на тему «Исследование и разработка методов и средств снижения лучевой нагрузки на персонал при рентгенохирургических операциях»

Автореферат диссертации по теме "Исследование и разработка методов и средств снижения лучевой нагрузки на персонал при рентгенохирургических операциях"

Всероссийский научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники

на правах рукописи УДК

Блинов Андрей Борисович

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ СНИЖЕНИЯ ЛУЧЕВОЙ НАГРУЗКИ НА ПЕРСОНАЛ ПРИ РЕНТГЕНОХИРУРГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЯХ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Специальность 05.11.10

«Приборы и методы для измерения ионизирующих излучений и рентгеновские приборы»

Москва 2005 г.

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском и испытательном институте медицинской техники МЗ и СР РФ (г. Москва)

Научные руководители: Доктор технических наук, профессор

Л.А. Лебедев

Кандидат технических наук Н.В.Колесникова

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук А.Н. Черний

Доктор технических наук М.И. Зеликман

Ведущая организация:

Российский научный центр рентгено-радиологии

Защита диссертации состоится: 1 июня 2005 г. в 10-00 часов на заседании Регионального диссертационного совета ДМ208.001.01 при ГУН «Всероссийский научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники» МЗ и СР РФ по адресу: 129301 Москва ул. Касаткина, дом 3

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУН ВНИИИМТ

Автореферат разослан:

2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета.

кандидат технических наук

Э.Б. Козловский

« »

ОБШДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы, иель и задачи исследования. При всех видах рентгенологических исследований персонал, выполняющий эти исследования, находится в зоне рентгеновского излучения, т.е. относится к категории «А» лиц, подвергающихся профессиональному облучению. В связи с тем, что более 70% первичных диагнозов заболеваний устанавливаются с помощью рентгенодиагностических методов, отказаться от применения рентгеновского излучения в медицине невозможно. Так, еще в 1972 году K.Morgan определил, что 70% правильных диагнозов заболеваний устанавливается с помощью рентгенологического метода. В 1995-1996 годах в США в 72-74% случаев первой медицинской помощи необходимо было использовать рентгенологические исследования (Sunshine J.H at al). Несмотря на появление новых диагностических средств (УЗИ, эндоскопия, ЯМР и др.) роль рентгенодиагностики в постановке диагноза, в контроле за эфектом лечения многих заболеваний практически не снижается.

Наиболее сложная радиационная обстановка складывается при проведении рентгенохирургических исследований, при которых персонал рентгенохирургического блока находится в непосредственной близости от пациента в течение длительного времени. Фактически единственным защитным средством в этих случаях являются индивидуальные защитные фартуки. До настоящего времени эти фартуки изготавливались из просвинцованной резины, обладающей рядом недостатков: тяжестью, отсутствием гибкости и эластичности, недолговечностью работы, токсичностью от свинца. Актуальнейшей проблемой защиты персонала рентгенохирургических блоков является изыскание, разработка и исследование новых защитных материалов, не обладающих недостатками просвинцованной резины, а также специальных индивидуальных и

коллективных средств защиты, адекватных специфике рентгенохирургических процедур. Именно решению этих актуальных проблем посвящена настоящая работа.

Цель работы: Исследование особенностей облучения персонала рентгенооперационных блоков, физико-техническое обоснование использования индивидуальных защитных средств в рентгенохирургии и разработка методов и средств снижения эффективной дозы. Задачи исследования

-изучение радиационной обстановки вокруг пациента при проведении рентгенохирургических процедур;

-анализ спектрального распределения фотонного излучения в первичном и рассеянном пучках рентгеновского излучения (70-100кВ); -разработка аналитической модели и на ее основе создание программы для определения эффективных доз облучения персонала рентгенохирургических блоков по измерению экспозиционных доз в воздухе с помощью персонального компьютера;

-создание рецептов, технологии изготовления и контроля новых материалов для конструирования равномерных и неравномерных индивидуальных защитных средств для персонала рентгенохирургических блоков, -разработка полной номенклатуры рентгенозащитных средств для персонала рентгенооперационных блоков.

Научная новизна заключается в решении ряда физико-технических проблем:

-установлены дозиметрические характеристики условий облучения персонала рентгенохирургических блоков и проведено их экспериментальное исследование.

- впервые разработаны методики определения эффективных доз облучения персонала по данным исследования дозных полей и индивидуальной дозиметрии; с помощью двух тканеэквивалентных дозиметрических фантомов: пациента и и персонала.

- впервые проведен экспериментальный анализ спектрального состава рассеянного рентгеновского излучения;

-разработаны новые индивидуальные защитные средства на базе несвинцовых редкоземельных материалов для рентгенооперационных блоков -изготовлены новые защитные средства и сформулированы и физико-технические условия их рационального использования.

Основные положения .выносимые на защиту: -результаты дозиметрических исследований дозных полей в рентгенохирургических блоках в условиях максимально приближенных к реальным.

-результаты спектрометрических исследований рассеянного объектами исследования рентгеновского излучения;

-аналитические модели перевода доз в воздухе в эффективные дозы облучения персонала и программное обеспечение для их реализации в ПК АРМ рентгенолога;

-разработка защитных материалов из редкоземельных элементов с разными концентрациями соединительных добавок;

-физико-технические испытания новых соединительных материалов и номенклатура средств радиационной защиты ренттгеноопераионного блока. Практическая значимость полученных результатов: -показана необходимость создания новых защитных средств, обладающих легкостью, эластичностью, гибкостью, защитными свойствами и отсутствием токсичности;

-разработаны рецептуры новых защитных материалов на базе тяжелых редкоземельных элементов;

-получена промышленная партия новых индивидуальных защитных средств на базе тяжелых редкоземельных элементов;

-разработана методика изготовления неравномерных (многослойных) индивидуальных защитных средств облегченного типа для персонала рентгенохирургических блоков.

Связь работы с научными программами .планами, темами. Номенклатура разработанных средств радиационной защиты в полной мере удовлетворяет требованиям к номенклатуре индивидуальных и коллективных средств защиты, приведенных в СанПиН2 2.6.1.1192-03. и НРБ-99.

Внедрениерезультатов исследований На производственной базе ООО «РЕНТГЕНКОМПЛЕКТ» г.Москва создан комплект защитных устройств, включающий в себя ряд моделей защитной одежды и защитных экранов специально для рентгенохирургии. Данные изделия успешно эксплуатируются в ГКБ№1 и №13 г.Москвы. Разработан цифровой рентгенохирургический аппарат типа «С-Дуга»-АРХП АМИКО и рекомендован к медицинскому применению. Создана программа оценки эффективных доз оценки облучения персонала рентгенохирургических блоков, которая реализована в ГКБ №1 и ГКБ №13 г.Москвы. Личный вклад соискателя.

Автор лично провел серию дозиметрических исследований в рентгенохирургических блоках ГКБ №1 и №13, где установлены рентгенодиагностические аппараты двух типов: -излучатель сверху над пациентом; -излучатель снизу под пациентом.

Проведены фантомные исследования дозных распределений, созданного под его руководством рентгенохирургического аппарата АРХП-АМИКО.

Проведены спектрометрические исследования первичного и рассеянного пучков рентгеновского излучения, что позволило создать программу определения эффективных доз облучения персонала рентгенохирургических блоков.

Разработана рецептура изготовления новых защитных материалов на базе редкоземельных элементов, проведен комплекс их физико-технических испытаний и предложены рациональные конструкции средств защиты. Структура работы, апробация и публикации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и выводов, списка использованной литературы. Диссертация изложена на 116 страницах машинописного текста, содержит 39 схем и рисунков, 13 таблиц и список публикаций по теме работы из 13 наименований из них две монографии. Полнено 2 патента РФ. Две работы выполнены единолично. Результаты доложены на Всероссийском форуме «Изделия медицинского назначения и медицинская техника» и будут доложены на VI национальной конференции по медицинской физике и инженерии II Евразийского конгресса «Медицинская физика 2005». Разработанные в рамках работы изделия демонстрировались на международных выставках: Булмедика (София 1998), Здравоохранение (Москва 1996-2003),Больница (С.Петербург 1999-2003).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность и практическая значимость темы научной работы. Сформулированы цели и задачи научных исследований, практическая значимость научной работы.

Первая глава содержит современные сведения о состоянии радиационной защиты в медицинской рентгенологии. Показано, что дополнительное облучение за счет проведения медицинских рентгенологических исследований ежегодно в стране составляет 1,3 мЗв/год (Лебедев Л. А., Ставицкий Р.В.,2003).Особенно велики дозовые нагрузки на пациентов и персонал при выполнении рентгенохирургических исследований.

При рентгенохирургических исследованиях, когда контроль за выполнением хирургических процедур производится путем визуализации рентгенологическими методами (рентгеноскопия, рентгенография),

длительность и число процедур могут быть очень велики. Например, при контроле за эндопротезированием (в его процессе) производится от 9 до 16 рентгенограмм. При рентгеноскопическом поиске в процессе удаления узла В (пульсации сердца из-за сильных приступов пароксизма) длительность включения высокого напряжения на рентгеновской трубке может достигать 90-170 минут. Естественно, такие условия обследования сопровождаются формированием очень высоких доз облучения пациентов. Это касается и персонала, проводящего исследования, так как он находится в непосредственной близости от пациента. При этом облучение персонала очень велико, т.к. он фактически не пользуется индивидуальными защитными средствами. Это определяется громоздкостью стандартной индивидуальной защиты, отсутствием пластичности, тяжестью. Такая индивидуальная защита изготавливается из просвинцованной резины и имеет постоянную толщину(свинцовый эквивалент). Необходимо создание индивидуальной защиты нового типа, обеспечивающей экранирование жизненно важных органов и тканей т.е. неравномерную защиту. При этом защитные средства в отличие от свинцовой резины не должны быть токсичными.

До настоящего времени проводились фрагментарные исследования, касающиеся влияния отдельных технических параметров на формирование дозовых нагрузок на персонал при выполнении рентгенологических исследований. Необходим комплексный подход к решению этой задачи, охватывающей все условия и этапы формирования дозовых нагрузок. Это, в свою очередь, требует рассмотрения всей последовательности в цепи установления эффективных доз, включающей:

1. анализ изменения спектрального состава первичного и рассеянного пучков рентгеновского излучения при разных условиях его формирования;

2. определение эквивалентных и эффективных доз облучения персонала и пациентов при рентгенологических исследованиях;

3. Создание рациональных средств индивидуальной защиты персонала.

В настоящее время активно развивается новая область медицины называемая в англоязычных странах интервенционной радиологией, объединяющая методики хирургического и терапевтического вмешательства под рентгенологическим контролем. В России частично эквивалентом этого понятия являются: "внутрисосудистая хирургия", "диапевтика", "интроваскулярная хирургия". По-видимому, сюда следует отнести рентгенологический контроль при всех хирургических вмешательствах в тело человека. При этих вмешательствах не всегда хирургически вскрывается доступ к оперируемой области, например, в практике урологии, и гинекологии, сердечно-сосудистой, костно-суставной. Возможно частичное вскрытие поверхностных слоев тела. Типичным примером может служить эндопротезирование, при котором производится замена тазобедренного сустава соответствующим протезом.

Проведение рентгенологического контроля при хирургических вмешательствах привело к формированию особых требований к рентгенодиагностической аппаратуре:

- подвижность рентгеновского излучателя и приемника рентгеновского изображения;

- удобство работы персонала с применением минимальных физических затрат;

- реализация запоминания полученного рентгеновского изображения и визуализация его в серии последовательных изображений, т.е.переход от непрерывного к импульсному просвечиванию.

- Обеспечение обязательной защиты от рентгеновского излучения персонала, выполняющего ренгенохирургические исследования.

Реализации последнего требования и посвящено настоящее исследование. При всех перечисленных методах рентгенохирургии, как это было отмеченно выше, персонал находится в непосредственном контакте с

больными. При этом он подвергается облучению рассеянным в пациенте рентгеновским излучением. Интенсивность излучения велика, т.к. при малых энергиях фотонов альбедо достигает 3 0-5 0%[МКРЗ].Следовательно, необходима защита персонала. При этом должны учитываться физические (энергия и интенсивность излучения) и технические(легкость, мягкость, эластичность) факторы.

Для этих целей разработан и выпускается практически всеми ведущими производителями рентгенодиагностической аппаратуры, так называемый хирургический рентгеновский аппарат типа "С-апп" (С-дуга). В последние годы из передвижного рентгеновского аппарата, используемого для рентгеновского наблюдения в операционных, аппарат типа "С-дуга", благодаря расширяющимся его диагностическим возможностям, создаваемым все более совершенным программным и аппаратным компьютерным обеспечением, становится одним из наиболее массовых многофункциональных средств рентгеновской диагностики и рентгеновского контроля при многочисленных терапевтических вмешательствах. По мере развития и совершенствования хирургии и, соответственно области применения основного средства контроля - рентгеновского цифрового аппарата типа "С-дуга", и подобные технические решения вводятся и в стационарные комплексы, например, Philips INTEGRIS ALLURA.

Наличие двух систем рентгенохирургического аппаратурного обеспечения (излучатель над и под пациентом) обусловило необходимость сопоставления дозных распределений и разработку системы контроля доз облучения персонала.

Глава 2 Содержит описания материала и методов исследования. Основное внимание уделено выбору дозиметрической аппаратуры необходимой для построения дозных полей, для измерения индивидуального распределения доз в фантомах, моделирующих тела персонала.

Использованы тканеэквивалентный фантом АТОМ 70ID (CIRS США), костно-парафиновые фантомы (РНЦРР МЗРФ). Измерения проводились

и

термолюминисцентными дозиметрами VICTOREEN (США).В качестве детекторов использовались LIF-TLD-100.Отличительной особенностью проводимых исследований является максимальное приближение к реальным условиям клиники. При дозиметрии использовались одновременно два тканеэквивалентных фантома: фантом РНЦРР - имитирующий пациента, и фантом АТОМ 701D- имитирующий участника операционной бригады.

Рис.1. Фото эксперимента по анализу распределения дозы по поверхности тела медицинского персонала при проведении рентгенологического исследования.

Дозиметрический контроль радиационной обстановки в процедурных рентгенохирургических блоков проводился с помощью дозиметров контроля защиты VICTOREEN 450 Р.

Для разработки новых индивидуальных рентгенозащитных средств в рентгенохирургии, были применены защитные материалы, которые условно можно разделить на два направления:

1 .Рентгенозащитная резина, защитным наполнителем которой является смесь оксидов редкоземельных металлов содержащая

5т<13%;Ос1<2,5%;Оу 24...26,9%;ТЬ<1,50/о;Но 7,3...8,2%;Ег 21,9...27,5%;Ти 3,3...3,7%;УЪ 18,5...20,6%, остальные РЗЭ меньше 1% и меньше 5%

иттрия).Смеси связующего с наполнителями приготовлялись в заводской лаборатории Ярославского завода РТИ на вальцах. 2.Свинцовый винил. В России не производится. Импортный рулонный материал для производства рентгенозашитной одежды на основе смеси ПХВ и мелкодисперсного свинцового порошка. При толщине-0,7мм свинцовый эквивалент составляет 0,175мм РЬ.

На производственных мощностях ООО «Рентгенкомплект» г.Москва были разработаны конструкции и произведен пошив индивидуальных защитных средств специально для рентгенохирургических отделений. Причем из защитного материала на основе РЗЭ удалось создать нетоксичные средства индивидуальной защиты, а из материала 2 облегченный вариант фартуков за счет применения многослойного эластичного материала и дифференцированной по органам защиты.

Глава 3. Содержит результаты анализа радиационной обстановки при рентгенохирургических исследованиях. Результаты дозиметрических измерений пересчитывались на экспозицию, соответствующую опорной (или базовой) величине Такой пересчет позволяет установить дозу при

любом режиме работы ренттенодиагностического аппарата. В действительности, измерения производились при таких условиях, которые обеспечивают получение достоверных данных с помощью используемых дозиметрических систем. Это означает, что режим экспозиции при заданном значении напряжения на рентгеновской трубке позволяет обеспечивать измерение мощности дозы выше реального предела чувствительности измерительной дозиметрической системы. В этом случае при рентгеноскопии и рентгенографии удобно использовать опорное значение экспозиции, что позволяет пересчитать в любом режиме дозу, исходя из:

где Б - определенное значение дозы (или мощности дозы — Р), О - опорное

значение дозы (или мощности дозы — Р"), Ч - экспозиция при

исследовании (рентгеноскопии или рентгенографии).

В процессе дозиметрических исследований проводились измерения в геометрии, приближенной к условиям рентгенохирургических процедур. При этом рассматривались две позиции рентгеновских излучателей:

- рентгеновская трубка сверху;

- рентгеновская трубка снизу.

На базе проводимых дозиметрических измерений были подготовлены таблицы и изодозные кривые. Эти кривые расположены в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно торца стола для

исследуемого.Полученные данные о размещении изодозных кривых свидетельствуют о том, что при размещении рентгеновского излучателя сверху - дозовая нагрузка вокруг пациента существенно выше, чем при размещении рентгеновского излучателя снизу. При этом имеет место смещение изодозных кривых наружу при их приближении к поверхности пола. Это определяется рассеянием рентгеновского излучения от пола. Следует учесть, что альбедо во всех направлениях рассеяния низкоэнергетического фотонного излучения достаточно велико (а=0,2—0,6) .Именно этим обстоятельством объясняется различие распределения дозных полей вокруг рентгеновского излучателя в свободном воздухе (представлены в докладах [МКРЗ]) и дозных полей вблизи рассеивающих объектов. На рис.2 и 3 приведены примеры указанных дозных полей в горизонтальной плоскости, -рабочее место рентгенохирурга.

Рис.2. Дозное поле(мкГр/мАс)в процедурной рентгенохирургического кабинета при положении рентгеновского излучателя сверху. Поверхность в плоскости центра исследуемого и~80кВ;8=20х20см2

Рис.3. Дозное поле(мкГр/мАс) в процедурной рентгенохирургического кабинета при положении рентгеновского излучателя снизу. Поверхность в плоскости центра исследуемого. U=70KB.S=20X20CM2

Наличие дозных полей позволяет получить серию зависимостей удельных значений дозы от расстояния (L)- [поверхность пациента - рабочее место персонала]. Зависимости имеют характер:

D"=A-BL2+C,

где А,В>С - постоянные коэффициенты. Одновременно в процессе проведения ренттенохирургических процедур вокруг пациента на разных расстояниях находится несколько человек обслуживающего персонала (рентгенохирург, его помощник, анастезиолог, операционная медсестра и др.). В связи с этим необходимо наличие указанной зависимости, чтобы можно было построить компьютерную программу расчета доз облучения всех сотрудников рентгенооперационного блока.

Дозные поля позволяют регистрировать поверхностные дозы облучения. Необходим переход к эффективным дозам. Для этой цели можно воспользоваться международными данными о соотношении 5 между эффективной и поверхностной дозами

(рекомендации МКРЗ №74,1995) для передне-заднего и задне-переднего облучения тела человека. Однако, эти рекомендации содержат зависимости коэффициента 5 от энергии моноэнергетического фотонного излучения. В связи с этим, для определения энергетического спектра рассеянного рентгеновского излучения и использования модального значения энергии были проведены спектрометрические исследования. С этой целью было создано устройство, состоящее из кремний-литий дрейфового детектора толщиной 3,3 мм с бериллиевым окном толщиной 1x10"^ СМ И полупроводникового спектрометра Nokia LP4700. Детектор с помощью лазерного центратора излучения (ЛГ-66) диаметром 0,05 см был сориентирован под углом 45° относительно рассеивающего парафинового блока 50x50x25 см. Полученные аппаратурные спектры были обработаны методом «обдирки» для получения истинного спектрального распределения рассеянного излучения (рис.4). Использовалось модальное значение энергии

фотонов. Так, исходя из рис.4, для и=70кВ Емод=50кэВ, а для и=100кВ

Емод=70кэВ. Следует отметить, что полученные модальные значения превышают принятые в практике (Кронгауз А.Н.). Нам представляется это удачным, т.к. при расчете свинцовых эквивалентов средств индивидуальной защиты, будет иметь место некоторый запас, превышающий погрешность установления свинцового эквивалента. Кроме того при расчете эффективной дозы облучения персонала, исходя из данных кривых 5=ДЕ) ,в необходимом диапазоне энергий фотонов следует избегать понижения величины 5.Это понижение возможно при изгибе кривой(80<Е<120кэВ). Полученные спектрометрические данные позволяют использовать в программе расчета эффективных доз облучения персонала, выполняющего рентгенохирургические исследования, схему перехода от поверхностной к

эффективной дозе (5). Была подготовлена программа расчета,

,

позволяющая установить 5 для рассеянного излучения при разных напряжениях на рентгеновской трубке и положении излучателя над и под пациентом.

□ 50 100 Е.кзВ

Рис.4.Спектры рассеянного рентгеновского излучения при U=70KB(2) и ^100^(1). Поле облучения первичным пучком биологического объекта 400см

облучения персонала рентгенохирургических блоков. На основании полученных алгоритмов оценки

6=^Е)=(М-К)Е2-Л

разработана блок схема программы расчета эквивалентных доз облучения персонала, выполняющего рентгенохирургические процедуры. Программа учитывает : размещение излучателя (сверху, снизу) расстояние от пациента до рабочего места снизу) расстояние от пациента до рабочего места; напряжения на рентгеновской трубке, экспозицию, тип используемого индивидуального защитного средства. Программа может работать в автоматизированном и ручном режимах. При автоматизированном режиме положение персонала и режим работы рентгеновской трубки фиксированы. Устанавливается только экспозиция и тип зашиты.

I =

а'= «и

о,=

е;=

<5,=

е? = о, г,

Е1* = ч е?-к

о;= «и

0.= к-ч

е.=

<5.= <£>( е.)

е? = о.й.

е* = е?-к

Рис.5.Блок схема программы расчета эффективных доз. L-расстояние от пациента, см; q-экспозщия, мАс;

Е"^1- эффективная доза облучения, мкЗв.

В результате эксплуатации программы в ГКБ№1 и ГКБ№13 г.Москвы установлены высокие индивидуальные эффективные дозы облучения персонала рентгенохирургических блоков(до 0,5-2,5 мкГр/мАс или 6,0-10,5 мЗв за одно исследование). При годовой допустимой дозе 20 мЗв/год, оказывается, что одна группа персонала может проводить не более 3-4х исследований в год ( при отсутствии индивидуальных защитных средств).Невозможность использования индивидуальной защиты из просвинцованной резины определяется ее тяжестью, отсутствием пластичности, токсичностью. В связи с этим необходима разработка принципиально новых индивидуальных защитных средств. Глава 5 Включает материалы разработки, испытаний и организации серийного выпуска индивидуальных защитных средств из редкоземельных материалов. Всего было испытано 14 рецептур, в которых были использованы следующие составляющие:

1.Смесь оксидов тяжелых редкоземельных элементов (ТРЭЗ) с плотностью содержащая

7,3...8,2%;

Ег 21,9...27,5°/о;Ти 3,3...3,7%;УЬ 18,5...20,6%,П<5%остальные РЗЭ меньше

1%.

2.Концентрат оксида церия (около 96%) с плотностью—6,8 г/см3.

3.Концентрат.содержащий в основном оксиды гадолиния и самария-5,5%.

4.Порошок металлического вольфрама. б.Оксид вольфрама.

Все смеси изготавливались в лаборатории Ярославского завода Резинотехнических изделий с помощью вальцов.

Помимо указанных рецептур были изготовлены и подверглись испытаниям образцы материалов, включающих свинцовый глет с «Белгородским наполнителем».Этот материал испытывался с целью его использования для изготовления индивидуальных средств защиты, покрытых пластиковой

оболочкой. Именно такие средства в настоящее время находят применение в зарубежной практике. Проведенный химический анализ «Белгородского наполнителя» (плотность 2 г/см3) показал : наличие следов

Исходя из результатов физико-химических исследований (таблица№8) сразу было установлено, что образцы с 10% связующего элемента не обладают необходимой гибкостью и эластичностью. Этими свойствами обладают образцы с содержанием связующих элементов 20%.Однако они, как показано в дальнейшем, имеют низкий свинцовый эквивалент. Удовлетворительными физическими свойствами обладают образцы, содержащие 15% связующих. Все образцы, обладающие необходимой гибкостью и эластичностью, подверглись контролю свинцовых эквивалентов в геометриях узкого и широкого пучков рентгеновского излучения при и=100-140кВ. Указанные рецептуры с 85% наполнителя и 15% связующей среды обеспечили необходимый свинцовый эквивалент (0,15 - 0,96мм.) и кратность ослабления рентгеновского излучения (от 8 до 89) при достаточной прочности, гибкости, долговечности. Эти качества позволили разработать многослойные образцы индивидуальных защитных средств, что уменьшило их вес и увеличило пластичность. Исходя из радиационной чувствительности разных органов и тканей, входящей в оценку эффективных доз, эти участки тела подвергались усиленной защите (рис.5). Конструкции многослойной индивидуальной защиты утверждены Комитетом по новой медицинской технике МЗ РФ (протокол №3).

Наличие многослойных конструкций индивидуальных защитных средств, выполненных из редкоземельных материалов, позволило существенно снизить дозовые нагрузки на персонал рентгенохирургических блоков, обеспечив безопасное условие труда при выполнении от 100 до 250 исследований (в частности, эндопротезирований) в год.

Рис.б.Схема строения защитного фартука из многослойных композитных материалов для персонала рентгенохирургических отделений 1-3 — отдельные слои защитных материалов Размеры указаны в мм.

Заключения и выводы. В результате проведенных физико-технических исследований, касающихся измерения и анализа дозных полей на рабочих местах персонала рентгенохирургических блоков, спектрометрических исследований пучков первичного и рассеянного излучения, разработан программный комплекс, позволяющий определять в процессе проведения исследований эффективные дозы для персонала. Полученные результаты позволили разработать новые индивидуальные защитные средства, позволяющие обеспечить снижение облучения персонала ренттенооперационной при удобстве их использования. В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Радиационная обстановка в рентгенохирургических блоках показывает необходимость создания новых средств индивидуальной защиты персонала, выполняющего рентгенодиагностический контроль в процессе проведения хирургических операций.

2.Проведенные экспериментальные исследования радиационной обстановки в процедурных рентгенохирургических кабинетов показали сравнительно более высокую опасность облучения персонала при работе на

рентгенохирургических установках с расположением излучателя над пациентом.

3.Полученные дозиметрические данные свидетельствуют о необходимости во всех случаях использования рентгеновских установок (излучатели сверху и снизу)использовать передвижные защитные экраны высотой до уровня на 3 см. выше стола для пациентов;

4.Разработаная методика спектрометрических исследований первичного и рассеянного пучков рентгеновского излучения (и = 70-100КВ) позволила использовать международные данные перехода от дозы в воздухе к эффективной дозе для оценки степени облучения перосонала рентгенохирургическкх блоков.

5.Разработанный аналитический алгоритм позволил автоматизировать перевод данных индивидуальной дозиметрии к величинам эффективных доз облучения персонала рентгенохирургических блоков.

6.Проведены испытания рецептур защитных материалов для создания индивидуальных защитных средств на базе редкоземельных материалов,что позволило выбрать рецепты для промышленного выпуска изделий, отличающихся необходимыми физическими и эрнономическими характеристиками (защитные свойства, гибкость, эластичность).

7.Разработаны и приведены к промышленному выпуску индивидуальные защитные средства с неравномерной защитой для персонала хирургических блоков, что обеспечило их легкость в эксплуатации.

В.Полученные в результате исследований материалы для индивидуальных защитных средств позволили обеспечить необходимую индивидуальную защиту персонала рентгенохирургических блоков.

Работы, опубликованные по теме диссертации.

1.А.Б.Блинов,Е.С.Фрид,А.Б.Миленьтьев,Н.Е.Станкевич,В.Н.Сысоев, Средства защиты от рентгеновского излучения на основе многослойных композитных материалов. Радиология-практика №3 2001г.

2. А.Б.Блинов, Развитие средств индивидуальной и коллективной защиты в рентгенодиагностике. Здравоохранение и медицинская техника №9 2004г.

3. А.Б.Блинов Средства индивидуальной и коллективной защиты в рентгенодиагностике. Менеджер здравоохранения № 10 2004 г.

4. Оценка дозовых нагрузок на пациента при рентгенологических исследованиях легких. А.Б.Блинов, Н.Н.Блинов, Н.Е.Станкевич, А.Н.Гуржиев, В.Н.Солдатов, Р.В.Ставицкий. Медицинская физика №4 2004г.

5. Ф.Г.Горелик, А.Б.Блинов. Современные методы определения основных характеристик приемников рентгеновского изображения.

Тезисы докладов всероссийского форума «Изделия медицинского назначения и медицинская техника» 2004г.

6. А.Б.Блинов, Н.Е.Станкевич. Таблицы для определения эффективной дозы облучения пациентов на РДА. Тезисы докладов всероссийского форума «Изделия медицинского назначения и медицинская техника» 2004г.

7. Н.Н.Блинов, А.Б.Блинов. Правила устройства и эксплуатации медицинских рентгеновских кабинетов и аппаратов при проведении рентгенологических исследований. Глава 10 в книге «Основы рентгенодцагностической техники».Ред.Н.Н.Блинов.М Медицина 2002,с.ЗЗ 1-352.

8.А.Б.Блинов,Н.Н.Блинов,Н.Е.Станкевич.Устройство для определения эффективной дозы облучения при рентгенодиагностическом исследовании. Патент РФ на полезную модель №40572 от 10.09.04.

9.А.Б.Блинов,Н.Н.Блинов.Устройство для формирования рентгеновского изображения. Патент РФ на полезную модель №2004123447 от 05.08.2004.

10. Проблемы контроля и регистрации доз облучения при рентгенологических исследованиях. А.Б.Блинов, Р.В.Ставицкий, Л.А.Лебедев, Д.П.Лобов, А.А.Коконцев. Тезисы докладов II Евразийского конгресса VI национальной конференции по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика-2005».Москва 2005.

11. А.Б.Блинов, Е.С.Фрид. Изменение номенклатуры средств радиационной защиты в условиях современной рентгенодиагностики. Тезисы докладов II Евразийского конгресса VI национальной конференции по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика-2005».Москва 2005.

12.А.Б.Блинов, Д.П.Лобов. Контроль за индивидуальными дозами облучения персонала рентгенохирургических блоков. Медицинская техника № 3 2005г.принято к печати.

13. А.Б.Блинов,Н.В.Ремизов,В-И.Прокубовский. Радиационная безопасность персонала рентгенохирургических блоков.Гл.7 в книге «Визуализация заболеваний тазобедренного сустава и эндопротезирование» П.ред. Ю.В.Заршавского и Р.В Ставицкого. М. МНПИ. 2005.Принято к печати.

Подп. к печати 25.04.2005 г. Формат издания 60x84 1/8. Бумага офс. № 1. Усл. печ. л. 1,5. Уч.-изд. л. 1,47 Тираж 100 экз. Зак. 1155 Типография НПО «Экран». ЛИЦЕНЗИЯ: Серия ПД № 00966

Of. 09 - 05. //

N '

19 МАЙ2005 1338

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Блинов, Андрей Борисович

Введение.

Актуальность темы.

Цель работы.

Задачи исследования.

Новизна научных исследований.

Основные положения, выносимые на защиту.

Практическая значимость полученных результатов.

Связь работы с научными программами, планами, темами.

Личный вклад соискателя.

Внедрение результатов исследований.

Благодарность.

Глава 1. Анализ состояния радиационной защиты в медицинской рентгенологии.

1.1. Исследование условий облучения пациентов и персонала при рентгенохирургических процедурах.

1.2. Радиационная обстановка при рентгенодиагностических исследованиях и методы снижения ее опасности.

1.3. Радиационная обстановка в интервенционной рентгенологии.

1.4. Анализ аппаратного оснащения интервенционной рентгенологии.

1.5. Методы снижения дозовых нагрузок на пациентов и персонал при проведении хирургических вмешательств.

Глава 2. Материал и методы исследований.

2.1. Дозиметрические исследования характеристик дозных полей в рентгенодиагностических кабинетах.

2.2. Разработка, изготовление и контроль новых типов защитных материалов.

Глава 3. Исследование радиационной обстановки при ренгенохирургических исследованиях.

3.1. Дозиметрический анализ дозных полей и поверхностных доз облучения персонала рентгеновского кабинета.

3.2. Анализ эффективных доз облучения персонала рентгенохирургических блоков и Программа их контроля.

Глава 4. Исследование эффективных доз облучения персонала рентгенохирургических блоков.

4.1. Рентгенохирургические отделения, оснащенные стационарными рентгенологическими комплексами.

4.2. Рентгенохирургические отделения, оснащенные передвижными аппаратами типа С-дуга.

4.3. Контроль за эндопротезированием.

Глава 5. Разработка, испытание и апробация новых типов индивидуальных защитных средств для персонала рентгенохирургических блоков.

5.1. Разработка новых защитных материалов.

5.2. Контроль свинцовых эквивалентов защитных материалов с редкоземельными элементами.

5.3. Новые защитные материалы с соединениями свинца.

5.4. Средства защиты от рентгеновского излучения на основе многослойных композитных материалов.

Введение 2005 год, диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, Блинов, Андрей Борисович

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

При всех видах рентгенологических исследований персонал, выполняющий эти исследования, находится в зоне рентгеновского излучения, т.е. относится к категории «А» лиц, подвергающихся профессиональному облучению. В связи с тем, что большая часть первичных диагнозов заболеваний устанавливаются с помощью рентгено-диагностических методов, отказаться от применения рентгеновского излучения в медицине невозможно. Даже появление таких новых методов исследования как УЗИ, ЯМР, и другие не решило эту задачу.

В рентгенологических кабинетах, выполняющих диагностические исследования органов и тканей человека, задача защиты персонала в значительной степени решена организацией двухзонной планировки кабинетов. При проведении рентгеноскопии врач рентгенолог находится вблизи пациента, как под действием рассеянного в нем излучения, так и под излучением от источника рентгеновского излучения. В большинстве случаев и при этих исследованиях защита врача осуществляется стандартными защитными средствами — малая защитная ширма, под-экранный защитный фартук и.т.п.

Иная обстановка складывается при проведении рентгенохирургических исследований, в течение которых персонал рентгенохирургического блока находится в непосредственной близости от пациента длительное время. Фактически, единственным защитным средством в этих случаях являются индивидуальные защитные фартуки. До настоящего времени эти фартуки изготавливаются из просвинцованной резины, обладающей рядом недостатков: тяжестью, отсутствием гибкости и эластичности, недолговечностью работы, связанной с выкрашиванием свинцово-содержащих компонентов, что вызывает появление токсичности от свинца.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Физико-техническое обоснование использования индивидуальных защитных средств в рентгенохирургии, исследование особенностей облучения персонала рентгенооперационных блоков и разработка методов и средств снижения эффективной дозы.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

• изучение радиационной обстановки вокруг пациента при проведении рентгенохирургических процедур;

• анализ спектрального распределения фотонного излучения в первичном и рассеянном пучках рентгеновского излучения (70-1 ООкВ);

• разработка аналитической модели, и создание программы для персонального компьютера по определения эффективных доз облучения персонала рентгенохирургических блоков на базе измерения доз в воздухе.

• создание рецептов, технологии изготовления и контроля новых материалов для конструирования равномерных и неравномерных индивидуальных защитных средств для персонала рентгенохирургических блоков.

• разработка полной номенклатуры рентгенозащитных средств для персонала рентгенооперационных блоков.

НОВИЗНА НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

В данной работе новизна научных исследований заключается в решении ряда физико-технических проблем:

• установлены дозиметрические характеристики условий облучения персонала рентгенохирургических блоков и проведено их экспериментальное исследование;

• впервые разработаны методики определения эффективных доз облучения персонала по данным исследования дозных полей и индивидуальной дозиметрии;

• впервые проведен экспериментальный анализ спектрального состава рассеянного рентгеновского излучения;

• разработаны новые индивидуальные защитные средства на базе несвинцовых редкоземельных материалов для рентгенооперационных блоков;

• изготовлены новые защитные средства и сформулированы физико-технические условия их рационального применения.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

• результаты дозиметрических исследований дозных полей в рентгенохирургических блоках;

• результаты спектрометрических исследований первичного и рассеянного рентгеновского излучения;

• аналитические модели перевода доз в воздухе в эффективные дозы;

• разработка защитных материалов из редкоземельных элементов с разными концентрациями соединительных добавок;

• физико-технические испытания новых соединительных материалов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ:

• показана необходимость создания новых защитных средств, обладающих легкостью, эластичностью, гибкостью, защитными свойствами и отсутствием токсичности;

• разработаны рецептуры новых защитных материалов на базе тяжелых редкоземельных элементов;

• получена промышленная партия новых индивидуальных защитных средств на базе тяжелых редкоземельных элементов;

• разработана методика изготовления неравномерных (многослойных) индивидуальных защитных средств облегченного типа для персонала рентгенохирургических блоков.

СВЯЗЬ РАБОТЫ С НАУЧНЫМИ ПРОГРАММАМИ, ПЛАНАМИ, ТЕМАМИ

Номенклатура разработанных средств радиационной защиты в полной мере удовлетворяет номенклатуре индивидуальных и коллективных средств защиты, перечисленных в СанПиН 2.6.1.1192-03 и НРБ-99.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД СОИСКАТЕЛЯ

Автор лично провел серию дозиметрических исследований в рентгенохирургических блоках ГКБ №1 и №13, где установлены рентгенодиагности-ческие аппараты двух типов:

• излучатель сверху над пациентом;

• излучатель снизу под пациентом.

Автором проведены фантомные исследования дозных распределений созданного под его руководством рентгенохирургического аппарата АРХП-АМИКО.

Автором проведены спектрометрические исследования первичного и рассеянного пучков рентгеновского излучения, что позволило создать программу определения эффективных доз облучения персонала рентгено-хирургических блоков.

Автор разработал рецептуру изготовления новых защитных материалов на базе редкоземельных элементов и провел комплекс их физико-технических испытаний.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

На производственной базе ООО «РЕНТГЕНКОМПЛЕКТ» г.Москва создан комплекс защитных устройств, включающий в себя ряд моделей защитной одежды и защитных экранов специально для рентгенохирургии. Данные изделия успешно эксплуатируются в ГКБ №1 и №13 г.Москвы. Разработан цифровой рентгенохирургический аппарат типа «С-Дуга» — АРХП АМИКО и рекомендован к медицинскому применению.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Автор считает своим долгом выразить свою глубокую признательность за неоценимую помощь в работе: профессору Ставицкому Роману Владимировичу; кандидату медицинских наук Ремизову Николаю Васильевичу; кандидату технических наук Фриду Ефиму Самуиловичу; коллективам ЗАО «АМИКО» и отделу 22 ВНИИМТ, которые принимали активное участие в проведении экспериментов и исследований, изложенных в этой работе.

Заключение диссертация на тему "Исследование и разработка методов и средств снижения лучевой нагрузки на персонал при рентгенохирургических операциях"

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Медицинская рентгенология характеризуется двумя основными противодействующими факторами:

• диагностической ценностью, подтверждаемой высоким влиянием на установление диагноза заболевания;

• облучением пациента и персонала в процессе проведения рентгенологического исследования, определяющего наибольший искусственный вклад в надфоновое облучение населения.

До настоящего времени основное внимание уделялось условиям облучения пациентов. Современные технические средства оснащались аппаратурой и средствами визуализации, позволяющими получить необходимую информацию о состоянии исследуемых органов и тканей исследуемого. Разработка современных рентгенодиагностических аппаратов сопровождалось формированием новых высокочастотных малогабаритных высоковольтных генераторов, полупроводниковых высокочувствительных приемников рентгеновского излучения, автоматизированными средствами перемещения и поворота штативных устройств. Наконец, особенно в последние годы уделялось большое внимание совершенствованию методов определения и регистрации степени облучения пациентов и населения при медицинских рентгенологических исследованиях.

Иная картина наблюдается в совершенствовании условий защиты персонала рентгенодиагностических и особенно рентгенохирургических блоков. В течение ряда десятилетий индивидуальные средства защиты персонала ограничиваются применением защитных средств из просвинцованной резины, отличающихся отсутствием гибкости, большой тяжестью и токсичностью. Дозиметрическое обеспечение этой группы персонала ограничивается ношением индивидуальных дозиметров преимущественно на уровне груди. Калибровка этих дозиметров проводится в единицах экспозиционной и поглощенной доз. При этом в мировой практике и в нашей стране принято пользоваться критерием эффективной дозы, оценкой которой для персонала рентгенодиагностических кабинетов до настоящего времени занимались недостаточно. Особенно это касается сотрудников рентгенохирургических блоков, которые в процессе рентгенологических исследований и контроля находятся в непосредственной близости от пациента. При этом длительность экспонирования очень велика, достигая многих минут и даже часов. С другой стороны, использование стандартных индивидуальных средств защиты ограничивает подвижность рентгенохирургов, нарушает необходимые условия стерильности. В связи с этим, чаще всего рентгенохирурги не используют во время проведения операций индивидуальные защитные средства. Отсюда первоочередной задачей является создание новых индивидуальных защитных средств, лишенных указанных недостатков. Выполнение такой задачи было возможно только при реалии-зации ряда технических проблем:

• установление спектрального состава рентгеновского излучения, воздействующего на персонал рентгенохирургических блоков, обратив особое внимание на спектральный состав рассеянного в теле исследуемого пациента излучения;

• исследование дозиметрических данных, характеризующих поля рентгеновского излучения вокруг пациента и в рентгенопроцедурных для всех типов применяемых в рентгенохирургии рентгенодиагно-стических установок;

• разработка алгоритмов оценки эффективных доз облучения персонала рентгенохирургических блоков, исходя из данных дозных распределений и показаний данных индивидуальных дозиметров.

На базе дозиметрических исследований должны быть:

• разработаны технологии изготовления нетоксичных защитных средств;

• апробированы и рекомендованы средства контроля защитных свойств индивидуальной защиты;

• испытаны и разработаны защитные материалы и выбраны образцы, рекомендованные для промышленной реализации;

• контроль за соблюдением технологии промышленного воплощения рекомендованных материалов и изготовлением одно и многослойных защитных средств.

В процессе выполнения указанных направлений настоящей научно-практической работы все рентгенодиагностические аппараты, используемые в рентгенохирургии были по условиям радиационного воздействия на персонал разделены на две группы:

• аппараты с размещением рентгеновского излучателя сверху (над пациентом);

• аппараты с размещением рентгеновского излучателя снизу (под пациентом).

Для обеих групп аппаратов были проведены дозиметрические исследования дозных полей вокруг пациента в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Вместо пациентов в исследованиях использовались ткане-эквивалентный фантом. Исследование дозных полей производилось с помощью дозиметра с ионизационной камерой высокого давления V450P ( Victoren, США). Ход с жесткостью прибора в диапазоне энергий фотонов 10-200кэВ не превышает + 5%. Результаты построения дозных полей были аналитически обработаны с целью использования полученной информа" ции для расчета эффективной дозы с помощью ПК. В результате, исходя из положения персонала относительно пациента, автоматически рассчитывается эффективная доза его облучения. Фактически это означает возможность установления эффективной дозы по данным индивидуального дозиметра, если он расположен на уровне глаза. Базовым элементом расчета явилась представленная МКРЗ кривая зависимости коэффициента перехода воздушной кермы к эффективной дозе (б) от энергии фотонов [Е+]. В связи с тем, что в этой зависимости дана энергия моноэнергетического фотонного излучения, нами были проведены спектрометрические исследования первичного и рассеянного ( в теле человека) рентгеновского излучения, генерируемого при U = 70кВ и ЮОкВ. С этой целью были собраны спектрометры на базе LP4700 Multichannel Analyzer NOKIA и сцинтилляционного [ Nal(TI)] детектора для регистрации первичного пучка фотонов и кремниевого литий-фторового полупроводникового детектора ( гелиевое охлаждение) для регистрации фотонов рассеянного детектора. Обработка спектров производилась по программе ITER для синтиляцион-ного спектрометра и по программе OBR1 для полупроводникового детектора. Погрешность восстановления спектров излучения не превышала 3 % от максимума распределения.

В результате сопоставления полученных спектральных распределений установлена сравнительно небольшая разница в эффективных энергиях рассеянного излучения в диапазоне, напряжений на рентгеновской трубке 70—ЮОкэВ (50—бОкэВ), что позволяет установить значение коэффициента перехода от воздушной кермы к эффективной дозе (б).

Анализ данных распределений и определения эффективных доз облучения рентгенохирургов при выполнении рентгенососудистых исследований (ГКБ№1) и эндопротезирования (ГКБ № 13) показал недопустимо высокие значения эффективных доз облучения. Это свидетельствует об обязательной необходимости использования во время проведения рентгенохирургических процедур индивидуальных защитных средств. Решение этой задачи возможно двумя способами:

• разработка и изготовление новых несвинцовых защитных материалов;

• использование свицовосодержащих защитных материалов, выполненных по новой технологии, обеспечивающей их гибкость и отсутствие токсичности.

Для решения первой задачи были выбраны тяжелые редкоземельные элементы с плотностью - 6,62/см3 . содержащие: Sm<13 %, Gb<2,5 %, Dy24,7 — 26,9 %, Tb<1,5%, Но7,3 — 8,2 %, Ег21,9 — 27,5 %, Ти3,3 — 3,7 %, Yb18,5 — 20,6 %, lt<5 %.

Второй вариант— концентрат окиси церия(Се)~96% плотностью ~6,8 г/см3

Третий вариант — концентрат с основным содержанием (94,3 %) оксида гадолиния (Gd) и 5,5 % самария (Sm).

Четвертый вариант — порошок металлического вольфрама (W). Пятый вариант — оксид вольфрама.

Из указанных материалов были изготовлены 14 серий образцов ( на базе Ярославского завода резино-технических изделий) с различным содержанием (10%,15% и 20%) связующего материала. Проверенные физико-химические испытания образцов показали, что только образцы, содержащие 15% связующих материалов обладают необходимой гибкостью, эластичностью и защитными свойствами. В результате в промышленное изготовление были пущены следующие материалы содержащие:

1. Sm<13 %, Gb<2,5 %, Dy24,7 - 26,9 %, Tb<1,5%, Но7,3-8,2%, Ег21,9 - 27,5 %, ТиЗ.З - 3,7%, Yb18,5 - 20,6 %, lt<5 %. и 15 % связующего вещества - данный материал получил наименование «Резиновая смесь 13 фт».

2. Концентрат окиси церия(Се) -96 % плотностью -6,8 г/см3, получивший название «Церелен».

Полученные рецепты защитных материалов позволили, помимо равномерных защитных слоев, изготовить многослойные защитные средства, обладающие уменьшенным весом и повышенными физическими свойствами — эластичностью, гибкостью. Эти защитные средства наиболее перспективны для применения в рентгенохирургии.

Радиационная обстановка в рентгенохирургических блоках показывает необходимость создания новых средств индивидуальной защиты персонала, выполняющего рентгенодиагностический Контроль в процессе проведения хирургических операций.

Проведенные экспериментальные исследования радиационной обстановки в процедурных рентгенохирургических кабинетов показали сравнительно более высокую опасность облучения персонала при работе на рентгенохирургических установках с расположением излучателя над пациентом.

Полученные дозиметрические данные свидетельствуют о необходимости во всех случаях использования рентгеновских установок (излучатели сверху и снизу)использовать передвижные защитные экраны высотой до уровня на 3 см. выше стола для пациентов;

Разработаная методика спектрометрических исследований первичного и рассеянного пучков рентгеновского излучения (U=70—100 кВ) позволила использовать международные данные перехода от дозы в воздухе к эффективной дозе для оценки степени облучения персонала рентгенохирургических блоков.

Разработанный аналитический алгоритм позволил автоматизировать перевод данных индивидуальной дозиметрии к величинам эффективных доз облучения персонала рентгенохирургических блоков. Проведены испытания рецептур защитных материалов для создания индивидуальных защитных средств на базе редкоземельных материалов, что позволило выбрать рецепты для промышленного выпуска изделий, отличающихся необходимыми физическими и эргономическими характеристиками (защитные свойства, гибкость, эластичность).

Разработаны и приведены к промышленному выпуску индивидуальные защитные средства с неравномерной защитой для персонала хирургических блоков, что обеспечило их легкость в эксплуатации.

Полученные в результате исследований материалы для индивидуальных защитных средств позволили обеспечить необходимую индивидуальную защиту персонала рентгенохирургических блоков.

Библиография Блинов, Андрей Борисович, диссертация по теме Приборы и методы для измерения ионизирующих излучений и рентгеновские приборы

1. Ангерштейн В. Генетически значимая доза при рентгенологических исследованиях.// ВРР, 1979, №6, с.61-67

2. Антонов О.С., Мантула Д.К., Манохин А.Н.// М., МНПИ, 2000г., 486 с.

3. Бабаев Н.С., Демин В.Ф., Ильин J1.A. и др. Ядерная энергетика, человек и окружающая среда. 2-е изд.(под ред. А.Н. Александрова).// М., Энергоатомиздат, 1984

4. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. Учебник.// М., 2000, 638 с.

5. Блинов Н.Н., Блинов Н.Н. (мл.), Ставицкий Р.В. и др.// Мед.физика, №6, 1999г., с.18-25

6. Блинов А.Б., Фрид Е.С. , Миленьтьев А.Б. , Станкевич Н.Е. , Сысоев В.Н., Средства защиты от рентгеновского излучения на основе многослойных композитных материалов. Радиология-практика №3 2001г.

7. Блинов А.Б., Развитие средств индивидуальной и коллективной защиты в рентгенодиагностике. Здравоохранение и медицинская техника №9 2004г.

8. Блинов А.Б. Средства индивидуальной и коллективной защиты в рентгенодиагностике. Менеджер здравоохранения №10 2004 г.

9. Оценка дозовых нагрузок на пациента при рентгенологических исследованиях легких. А.Б.Блинов, Н.Н.Блинов, Н.Е.Станкевич, А.Н.Гуржиев, В.Н.Солдатов, Р.В.Ставицкий. Медицинская физика №4 2004г.

10. Блинов А.Б., Станкевич Н.Е. Таблицы для определения эффективной дозы облучения пациентов на РДА. Тезисы докладов всероссийского форума «Изделия медицинского назначения и медицинская техника» 2004г.

11. Блинов А.Б., Блинов Н.Н., Станкевич Н.Е.Устройство для определения эффективной дозы облучения при рентгенодиагностическом исследовании. Патент РФ на полезную модель №40572 от 10.09.04.

12. Блинов А.Б., Блинов Н.Н. Устройство для формирования рентгеновского изображения. Патент РФ на полезную модель №2004123447 от 05.08.2004.

13. Блинов А.Б., Лобов Д.П. Контроль за индивидуальными дозами облучения персонала рентгенохирургических блоков. Медицинская техника № 3 2005г.принято к печати.

14. Визуализация заболеваний тазобедренного сустава и эндопротезирование. П.ред. Ю.В. Варшавского и Р.В Ставицкого.// Мм МНПИ. 2005.Принято к печати.

15. Викторов В.А. Труды международной конференции Биомедприбор 2000.//М., 2000, т. 1, 1-6

16. Викторов В.А., Семинцев С.В., Штарк М.Б. Направления, принципы интеграции медицинских и технических наук.// там же, с.10-13

17. Влияние малых доз радиации на здоровье населения.// Киев, «Знание», 1991, №8

18. Возможности гематологического анализа в диагностике патологии тромбоцитов. Методические рекомендации.// Барнаул, Алтайский государственный медицинский университет МЗ РФ

19. Воробьев А.И., Чертков И.А., Бриллиант М.Д. Кроветворение (руководство по гематологии)// Ред.А.И. Воробьев, М., Медицина, 1985, т.1, 410 с.

20. Воробьев Е.И., Ильин Л.А., Книжников В.А. и др. // Атомная энергия, 1977, №5, с.374-383

21. Воробьев Е.И., Ставицкий Р.В., Иванов В.И. и др. Методика контроля тканевых доз облучения пациентов, проходящих рентгенологические исследования// М., 1984

22. Горелик Ф.Г., Блинов А.Б. Современные методы определения основных характеристик приемников рентгеновского изображения.

23. Тезисы докладов всероссийского форума «Изделия медицинского назначения и медицинская техника» 2004г.

24. Ермаков И.А., Масарский Л.И., Салтыкова Л.М., Червяков А.Н.//Вопросы клинической дозиметрии, Л., 1982, с. 46-47

25. Жербин А.Е., Глуховин А.Б. Радиационная гематология.-М.: Медицина, 1989.-176 с.

26. Захарченко М.Л., Морозов В.Г. Применение методов оценки иммунного статуса в донозологической диагностике. Материалы научной конференции.//Самара, 1991, с.262-263

27. Зелишан М.И. К определению квантовой эффективности детекторов рентгеновского излучения//Медицинская техника. 2001.-№ 4. -С.5-11.

28. Зеликман М.И. Метод повышения информативности рентгеновских изображений при цифровой флюорографии // Медицинская физика.-1999.- № 6.-С. 13-17.

29. Зеликман М.И. Теория, исследование и разработка методов и аппаратно-программных средств медицинской цифровой рентгенографии. Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук. М., 2001. - 36 С.

30. Ильин Л.А., Книжников В.А. Актуальные вопросы гигиенического регламентирования агентов, обладающих канцерогенным действием. В кн.: «Гигиенические проблемы радиационного и химического канцерогенеза».// М., 1979, с.20-33

31. Исаев И.В. // М., Наука, ЖВМиМФ, 1983 т.23,№2

32. Исаев И.В.// М., Наука, ЖВМиМФ, 1984 т. 24, №7

33. Источники, эффекты и опасность ионизирующей радиации. Доклад научного комитета ДАР ООН за 1988 г.// М., Мир, 1988, Т.1,2

34. Клемент Р.Ф. Актуальные проблемы пульманологии.// Л., 1982,с.81-91

35. Книжников В.А.//Гиг. и сан. 1975, №3, с.96-100

36. Кузин A.M. Стимулирующее действие ионизирующего излучения на биологические процессы.// М., Атомиздат, 1977, с. 1-33

37. Лебедев Л.А. Оптимизация физико-технических параметров рентгенодиагностики на основании исследования характеристик поля рентгеновского излучения. Дис.КФ-МН.// М., 1984

38. Линденбратен Л.Д.// Медрадиология и РБ, 1999, №1, с.64-69

39. Методические рекомендации. Контроль доз облучения пациентов при рентгенологических исследованиях. №97/159,МЗ РФ//М., 1998

40. Никитин В.В. Радиационно-гигиеническая оценка рентгенодиагности-ческих процедур. Дис. д.м.н//Л., 1990

41. Нормы радиационной безопасности НРБ-99.СП2.6.1.758-99.//МЗ России, М., 1999

42. НКДАР ООН. Облучение в медицинских целях.// Нью-Йорк, А/Ас82/304, июль 1975

43. Правила устройства эксплуатации рентгеновских кабинетов и аппаратов в учреждениях Министерства здравоохранения СССР.// Мм Медгиз, 1962

44. Рабкин И.Х., Ставицкий Р.В., Блинов Н.Н., Васильев Ю.Д. Тканевые дозы при рентгенологических исследованиях.//М., 1985.

45. Радиочувствительность и пространственное распределение дозы. Публикация МКРЗ №14. Пер. с англ.//М., Медицина, 1974

46. Рекомендации МКРЗ. Радиационная защита. Публикация 26.// М., Атомиздат, 1978

47. Рекомендации МКРЗ. Публикация 40, 43.// М., Энергоатомиздат, 1987.

48. Рекомендации МКРЗ. Рекомендации международной комиссии по радиационной защите 1990 года. Публикация 60, часть 1.2.//М., Энергоатомиздат, 1994, 208 с.

49. Симтемы безопасности труда. Кабинеты рентгенодиагностические. Общие требования безопасности. ОСТ 42-21-15-83.// М., Минздрав СССР, 1984, 36 с.

50. Справочник. Спектры излучения рентгеновских установок. Васильев В.Н. и др.// М., Энергоатомиздат, 19904

51. Справочник. Эквивалентные дозы в органах и тканях человека при рентгенологических исследованиях. Ставицкий Р.В., Ермаков И.А., Лебедев Л.А., Масарский Л.И. и др.//М., Энергоатомиздат, 1989, с. 176

52. Ставицкий Р.В.//Мед.Радиология. 1960, №8, 52-53

53. Ставицкий Р.В. Медицинская Рентгенология: Технические аспекты, клинические материалы, радиаионная безопасность.//М., МНПИ, 2003, 344 с.

54. Ставицкий Р.В., Блинов Н.Н., Рабкин И.Х., Лебедев Л.А. Радиационная защита в медицинской рентгенологии.//М., Кабур, 1994, 272 с.

55. Ставицкий Р.В., Васильев В.Н.// Медицинская физика 93: Тезисы. М., 1993, с.22-23

56. Ставицкий Р.В., Павлова М.К., Лебедев Л.А., Кальницкий С.А. Дозовые нагрузки на детей при рентгенологических исследованиях.//М.( Кабур, 1993, 168 с

57. Трунов Б.В. Радиационно-гигиеническое исследование условий труда персонала рентгенохирургических отделений. Дис. к.б.н. //М., 1984, 180 с

58. Холл Э.Дж. Радиация и жизнь.//М., Медицина, 1989, 256 с

59. DIN 6812. Medizinishe rontgenanlage bis 300 kV. Strahlenschutzregeln fur die errictung. 1976

60. ICRP. Problems Inrolred in Developing an Index of Harm. ICRP Publication 27 Pergamon Press. Oxford (1977)

61. ICRP. Protection against Ionising Radiation from External Sources Used in Medical Diagnosis. ICRP Publication 33 Pergamon Press. Oxford (1982)

62. Implementation of a program for reduction of radiographic doses and results achieved though increases in tube potential. Br.J.Radiol. 1993, 66, 228-233

63. Morgan R.N.// Radiology,1972, Vol.1, No 22, P.459-463

64. NCRP Report No.49. Structural Shielding design and evaluation for medical use of X-rays and gamma rays of energies up 10 Mev.1994

65. Pohl-Ruling I., Fischer P., Pohl E. Late biological effects of ionizing radiation.//Vienna, 1978, p. 315-326

66. Rennikko S. Problems concerning the assessment of the radiation dose to . a population as a result of X-ray examinations. Publication STL-A37. Helsinki: Institute of Radiation Protection. 1981

67. Report UNSCEAR to the General Assembly. N.Y.UN. 1988

68. Rosenstein M. Handbook of Selected. Organ Doses for Projections in Diagnostic Radiology . DNEW publication (FDA) 76-8030,1976

69. Rosenstein M., Besk T.J. and Warner G.G. Handbook of selected organ doses for projections common in paediatric radiology. DHEW Publication (FDA) 79-8079. Bureau of Radiological Health, Rockville. MD 20857-(1979)

70. Sunshine J.H., Bushe G.R., Mallick R. Radiology, 1998, v.208,1,19-24.1. Утверждаю

71. Проректор ГОУ ВПО РГМУ РОСЗДРАВА

72. Членкорреспондент медицинских1. АКТ

73. Внедрения результатов научных исследований по диссертационной работе А.Б. Блинова:

74. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ СНИЖЕНИЯ ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ ПЕРСОНАЛА ПРИ РЕНТГЕНОХИРУРГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЯХ.»

75. Заведующий лабораторией Внутрисердечных и контрастных методов исследования <г1. Профессор1. В.И. Прокубовский

76. УТВЕРЖДАЮ: Главный врач Л.С.Аро!2005г.1. АКТ

77. Внедрения в практическую работу хирургических клиник 13 городской клинической больницы результатов диссертационной работы А.Б.Блинова:

78. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ СНИЖЕНИЯ ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ ПЕРСОНАЛА ВО ВРЕМЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ РЕНТГЕНОХИРУРГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ».

79. Многослойная радиационно-защитная одежда для персонала рентгенооперационных блоков, производства ЗАО «Рентген-комплект»эксплуатируется в городской клинической больнице № 13 с 01.08.04 года по настоящее время.

80. Пакет прикладных программ для расчета эффективной дозы облучения персонала рентгенооперационных введен с 01.12.04 года в компьютерный АРМ врача-рентгенолога и позволяет вести учетдозовых нагрузок медицинского персонала в рентгенооперационных блоках.

81. Эксплуатация защитных средств показала их высокую эффективность и практичность в работе.

82. Заведующий рентгеновским отделением Кандидат медицинских наук