ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения и социального развития

Российской Федерации

Кафедра общей гигиены с курсом радиационной гигиены

РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Измерение и оценка уровней мощности дозы

в ходе проектирования и контроля эксплуатации рентгеновских кабинетов

(расчет радиационной защиты)

Учебное пособие

для самостоятельной работы студентов

медико-профилактического факультета

и врачей ГСЭН.

/Радиационная гигиена/

Казань - 2012

ББК 51.26я8

Г46

Чупрун В.Ф. Радиационная безопасность.

Измерение и оценка уровней мощности дозы

в ходе проектирования и контроля эксплуатации рентгеновских кабинетов

(расчет радиационной защиты)

Вопросы обеспечение радиационной защиты процедурной рентгеновского кабинета – основного рабочего помещения, в котором осуществляются диагностические или лечебные мероприятия, относятся к одниму из наиболее сложных и ответственных разделов их проектирования, а также контроля за эксплуатацией.

Рассматриваемая методика, устраняющая целый ряд неточностей и недостатков, базируется на положениях НРБ-99, ОСПОРБ-99, лежит в основе СанПиН'а 2.6.1 1192-03 «Гигиенические требования к устройству и эксплуатации рентгеновских кабинетов, аппаратов и проведению рентгенологических исследований».

В пособии даются определения и раскрывается содержание таких понятий как: «средства радиационной защиты», «радиационный выход», «рабочая нагрузка». Приводятся таблицы стандартизированных значений радиационного выхода (с учетом величин подаваемого напряжения), а также - типовые значения рабочей нагрузки и анодного напряжения, используемые в ходе расчетов стационарной защиты.

Для расчета значений радиационного выхода при использовании промежуточных значений анодного напряжения приводится основная формула интерполирования.

Предназначено для студентов медицинских вузов, работников служб радиационной безопасности, врачей отделов радиационной гигиены ЦГСЭН и других заинтересованных специалистов.

Казань – 2012

Тема занятия: «Гигиенические требования к устройству и эксплуатации рентгеновских кабинетов, аппаратов и проведению рентгенологических исследований"

А. Расчет радиационной защиты в рентгеновских кабинетах

Рентгеновские кабинеты, в зависимости от целевого назначения, включают в себя набор различных по­мещений:

• процедурную;

• процедурную и комнату управления;

• процедурную, комнату управления и фотолабораторию,

• процедурную, комнату управления, регистратуру, кабинет врача и т.д.

Одним из наиболее сложных и ответственных разделов проектирования рентгеновских кабинетов яв­ляется обеспечение радиационной защиты его процедурной, являющейся во всех случаях основным помещени­ем, в котором осуществляются диагностические или лечебные (терапевтические) мероприятия.

В процедурной раз­мещается рентгеновский аппарат (источник ионизирующего излучения). Последнее и определяет необхо­димость проведения расчетов радиационной защиты помещений, с нахождением свинцовых эквивалентов стационарных, передвижных, индивидуальных средств радиационной защиты.

К стационарным средствам радиационной защиты относятся строительные конст- рукции и устрой­ства (пол, потолок, стены), обеспечивающие защиту от рентгеновского излучения, и являющиеся неотъем­лемыми частями помещений рентгеновского кабинета.

К ним же относятся также и средства защиты с ограниченным диапазоном перемещения (защитные двери, ставни, жалюзи...).

Передвижные средства радиационной защиты включают в себя ширмы и экраны, предназначенные для защиты от рентгеновского излучения всего тела человека, его частей или отдельных органов при осуществлении рентгенологических исследований.

Индивидуальные средства радиационной защиты представляют собой целый набор технические средства, надеваемых на человека для защиты всего тела, его частей или отдельных органов в ходе рентгенологических исследований.

Применявшиеся до последнего времени методы расчета радиационной защиты, включали в себя целый ряд весьма существенных недостатков, таких как:

- физически некорректное выражение основного расчетного параметра - коэффициента ослабления излучения;

- отсутствие учета направленности первичного пучка излучения, а также, движений последнего во время исследования (панорамные томографы, рентгеновские компьютерные томографы, сканирующие аппа­раты);

- устаревший перечень применяемых на практике рентгенодиагностических аппаратов (в том чис­ле и с цифровыми приемниками изображения), а также, формируемых ими рабочих нагрузок;

- это и устаревшие норма­тивы и единицы измерения предельно-допустимых уровней излучения (НРБ 76\87).

Рассматриваемая нами методика расчета, устраняющая перечисленные недостатки, базируется на положениях НРБ-99, ОСПОРБ-99, и была положена в основу СанПиН'а 2.6.1 1192-03 «Гигиенические требования к устройству и эксплуатации рентгеновских кабинетов, аппаратов и проведению рентгенологических исследований» - нормативного документа, устанавливающего основные требования и нормы по обеспечению радиационной безопасности персонала, пациентов и населения в ходе осуществления медицинских рентгенологических процедур (с диагностической, профилактической, терапевтической или исследовательской целями).

Основной расчетный параметр в данной методике представлен в виде (физически корректного) коэффициента кратности ослабления (К_КР), представляющего собой отношение измеренной или рассчитан­ной мощности поглощенной дозы рентгеновского излучения в оцениваемой точке воздуха при отсутст­вии защиты (D₀₎ к допустимой мощности поглощенной дозы в оцениваемой точке воздуха (ДМД).

К_КР = D₀ ÷ ДМД (1)

D₀ = (1000 × Н × W × N) ÷ (30 × R²) ;

где: Н - радиационный выход, (мГр × м) ÷ (мА × мин);

W - рабочая нагрузка рентгеновского аппарата, (мА × мин) ÷ неделя;

N - коэффициент направленности излучения (безразмерная величина);

R - расстояние от фокуса рентгеновской трубки до точки расчета защиты, (в метрах);

1000 – коэффициент перевода мГр в мкГр (мЗв в мкЗв);

30 - значение нормированного времени работы рентгеновского аппарата за неделю (односменная работа персонала , 30- часовая рабочая неделя);

Введением коэффициента кратности ослабления (К_КР), наряду с коэффициентом направленности (N) , и устраняются первые два недостатка старой методики расчета.

Радиационный выход (Н) – отношение мощности воздушной Кермы в первичном пучке рентгеновского излучения на расстоянии 1 метр от фокуса рентгеновской трубки, умноженной на квадрат этого расстояния, к силе подаваемого анодного тока (мГр × м² ) ÷ (мА × мин).

Данный показатель отражает изменение мощности воздушной Кермы, приходящейся на единицу катодного тока конкретного аппарата, в зависимости от расстояния точки расчета защиты и берется из технической докумен­тации на конкретный рентгеновский излучатель.

В случае же отсутствия таких данных, могут быть использованы и табличные значения (радиационного выхода) с учетом величины подаваемого напряжения.

Анодное напряжение (кВ)	40	50	70	75	100	150	200	250
Радиационный выход:	2,0	3,0	5,6	6,3	9,0	18,0	20,0	25,0

СанПиН 2.6.1. 1192-03. Приложение 9, Табл 1 (стр 59).

Для промежуточных значений анодного напряжения радиационный выход рассчиты- вается с использо­ванием метода интерполирования, используя универсальную формулу:

С = А + [ (В – А) ÷ (в – а)] × (с – а);

где: А, В, С - значения радиационного выхода, (мГр × м²) ÷ (мА × мин);

а, в, с - значения анодного напряжения.

Используемый в формуле (2) коэффициент направленности (учитывающий вероят- ность направ­ления первичного пучка рентгеновского излучения), принимается равным 1,0 во всех направлениях первичного пучка.

Для аппаратов с подвижным источником излучения во время получения изображения (рентгеновский компьютерный томограф, панорамный томограф, сканирующие аппараты) значение «N» принимается равным 0,1.

Во всех других направлениях, куда падает только рассеянное излучение, значение «N» принимается рав­ным 0,05.

Рабочая нагрузка (W) – недельная нагрузка работы рентгеновского аппарата, регламен тированная длительностью и количеством рентгенологических процедур при номинальных значениях анодного напряжения. Выражается в мА×мин\неделю.

Стандартизированные значения рабочей нагрузки (W) и анодного напряжения (U) для расчета стационарной защиты рент­геновских кабинетов приводятся в специальных таблицах СанПиН'а 2.6.1. 1192-03.

Рентгеновская аппаратура:	Рабочая нагрузка W (мА×мин)÷нед	Анодное напряжение кВ
Рентгенофлюорографический аппарат с люминесцентным экраном и оптическим переносом изображения, пленочный и цифровой	1000	100
Рентгенофлюорографический малодозовый аппарат со сканирующей линейкой детекторов и цифровой обработкой изображения	2000	100
Рентгенофлюорографический малодозовый аппарат с УРИ, ПЗС-матрицей и цифровой обработкой изображения	50	100
Рентгенодиагностический аппарат с цифровой обработкой информации	1000	100
Рентгенодиагностический комплекс с полным набором штативов	1000	100
Рентгеновский аппарат для рентгеноскопии	1000	100
Рентгеновский аппарат для рентгенографии	1000	100
Ангиографический комплекс	400	100
Рентгеновский компьютерный томограф	400	125
Хирургический передвижной аппарат с УРИ	200	100
Палатный рентгеновский аппарат	200	90
Рентгеноурологический стол	400	90
Рентгеновский аппарат для литотрипсии	200	90
Маммографический рентгеновский аппарат	200	40
Рентгеновский аппарат для планирования лучевой терапии	200	100
Аппарат для близкодистанционной рентгенотерапии	5000	100
Аппарат для дальнедистанционной рентгенотерапии	12000	250
Остеоденситометр для всего тела	200	номинальное
Остеоденситометр для конечностей	100	70
Остеоденситометр для всего тела и его частей с использованием широкого пучка излучения и двумерного цифрового детектора	50	номинальное
Дентальный аппарат с обычной пленкой без усиливающего экрана	200	70
Дентальный аппарат и пантомограф с высокочувствительным пленочным или цифровым приемником изображения, в т.ч. визиограф (без фотолаборатории)	40	70
Панорамный аппарат, пантомограф	200	90

Табл. 4.1 (стр. 20-21); табл. 9.1 (стр.38).

Примечания:

- при комплектации флюорографов защитной кабиной, расчет защиты помещений производится с учетом ослабления рентгеновского излучения защитным материалом флюорографической кабины, указываемого в эксплуатационной документации на аппарат;

- для аппаратов, не вошедших в таблицы 4.1, 9.1, а также, при нестандартном применении перечисленных типов аппаратов W рассчитывается по значению фактической экспозиции при стандартизированных значениях анодного напряжения;

- для рентгеновских аппаратов, в которых максимальное анодное напряжение ниже указанного в таблицах, при расчетах и измерениях необходимо использовать максимальное напряжение, указанное в технической документации на аппарат.

Таким образом, использование параметров (приводимых в таблицах 4.1, 9.1), устраняет и третий недостаток старых регламентов. А учитывая, что «Основные пределы доз» облучения (эффективная эквивалентная доза) берутся исходя из новых, дейст­вующих «Норм радиацион- ной безопасности», устраняется и четвертый недостаток предыдущих методов рас­чета.

Значения допустимой мощности дозы (ДМД) в воздухе точки расчета защиты вычисляются исходя из значений «Основных пределов доз» для соответствующих категорий облучаемых лиц (НРБ-99, табл 3.1, стр.20) и продолжительности облучения (часов/год), учитывая сменность проводимых работ и занятость помещений исходя из следующего выражения:

ДМД = (ОПД × 1000 × λ) ÷ (Т_СТ × К_ЗАН × К_СМ)

где: ОПД - основной годовой предел дозы (мЗв/год);