طراحي و ساخت فانتوم همگن معادل قفسه سينه براي بررسي كيفيت تصوير در آزمون هاي راديوگرافي قفسه سينه كودكان

Homogeneous Phantom Equivalent Chest for Examination of Image Quality Testing in Pediatric Chest X-Ray

سابقه و هدف: آزمون پرتونگاري از قفسه سينه با استفاده از سيستم پرتونگاري ديجيتال براي كودكان، به دليل وجود آمار بسيار بالاي اين آزمون و همچنين حساسيت بيشتر كودكان در مقايسه با بزرگسالان به پرتوهاي يونيزان، حايز اهميت است. بنابراين تبيين روش هاي پرتونگاري كه به كاهش دوز و حفظ كيفيت تصوير يا حتي افزايش آن منجر شود، مورد توجه محققان بوده و از اهميت بالايي برخوردار است. هدف اين پژوهش، ساخت فانتوم همگن معادل قفسه سينه براي ايجاد توانمندي لازم براي بررسي كيفيت تصوير در آزمون هاي راديوگرافي در چهار رده سني كودكان مبتني بر جديدترين طبقه بندي رده سني ICRP103 است. مواد و روشها: تحقيق در مراحل اول به روش اكتشافي و در مرحله دوم به روش تجربي انجام شد. طيف خروجي از تيوب دستگاه اشعه ايكس مورد تاييد IPEM به عنوان چشمه اشعه ايكس ورودي در كد محاسباتي مونت كارلو استفاده شد. سپس فانتوم هندسي معادل بدن ORNL براي محاسبه ميزان دوز جذبي با استفاده از كد محاسباتي مونت كارلو شبيه سازي شد. از نتايج شبيه سازي مونت كارلو براي ساخت فانتوم معادل قفسه سينه كودكان استفاده شد. براي اعتبار سنجي و صحت عملكرد فانتوم هاي معادل بافت شبيه سازي شده براي هر رده سني، ميزان تضعيف و پراكندگي فانتوم ساخته شده به صورت ميداني اندازه گيري شد. به اين منظور، درصد دوز عمقي در شرايط شبيه سازي با شرايط تجربي مقايسه شد. اعتبارسنجي آزمون با خطاي كمتر از 5درصد درآزمون درصد دوز عمقي در فضاي شبيه سازي مون تكارلو و فضاي تجربي با اندازه گيري تطبيق داشت. لازم به ذكر است بيشترين خطاي فيمابين شبيه سازي و تجربي 5درصد به دست آمد كه نشان از تاييد برنامه شبيه سازي شده داشت. پس از شبيه سازي فانتوم هاي همگن، معادل قفسه سينه كودكان در ابعاد يكسان با ضخامت هاي متفاوت از جنس پلكس گلاس در رده هاي سني مختلف ساخته شد. نتيجه گيري: به نظر مي رسد از فانتوم طراحي شده در اين تحقيق براي ارزيابي دوز بيماران كودك در رد ههاي سني مختلف مي توان استفاده كرد، همچنين مي توان با تعبيه محلي مناسب براي ابزارهاي كنترل كيفيت تصوير نظير كنتراست، قدرت تفكيك و ... در اين فانتوم به بررسي و ارزيابي پارامترهاي مربوط به كيفيت تصوير در شرايط واقعي بدن بيمار پرداخت.

Background: The pediatrics’ chest X-rays using digital radiography are considered important because of the high rates of this test as well as the increased sensitivity of children to ionizing radiation compared with adults. Therefore, clarification of radiographic methods that reduce the dose and maintain or even increase the quality of the image is of great importance and thus of interest to researchers. The goal of the present study was to build a chest equivalent homogeneous phantom to evaluate the image quality in radiographic tests in four age groups of children based on the ICRP103 age category classification. Materials and Methods: The X-ray spectrum approved by IPEM was used as the input x-ray source in the Monte Carlo code. The geometric phantom equivalent to the ORNL body was then simulated to calculate the absorb dose using Monte Carlo code. The results of the simulation were used to construct equivalent chest phantom for children. Results: In order to validate and verify the performance of the equivalent phantoms simulated for each age group, the attenuation and dispersion of the phantom at the field were measured. For this purpose, the percentages of the depth dose in the simulation conditions was compared with those of the experimental results, which can be used to examine the attenuation in different layers. The calculated error was less than 5% on the depth dose for the Monte Carlo and the experimental space and it indicates Confirmation of simulated program. After simulation, the phantom was made in similar dimensions with different thicknesses of the Plexiglas pediatrics age ranges. Conclusion: It seems that the phantom designed in the current study can be used to assess the doses of children in different age groups. It can also be used with local fitting for image quality control tools, such as contrast, resolution, etc, for evaluating the parameters related to the quality of the image in the actual condition