مقایسۀ توانایی کاهش دز پرتو x توسط محافظ‌های میکروکامپوزیت و نانوکامپوزیت بیسموت از طریق آزمون ct قفسه سینه

مقایسه ی بین محافظ های پرتوی با ضخامت ها و ساختارهای مختلف (به ویژه اندازۀ ذرات متفاوت مواد سازنده ی آن ها) در انتخاب محافظ مطلوب برای بیمار جهت استفاده در آزمون های تصویربرداری پزشکی به ویژه سی تی اسکن کمک کننده است. در این مطالعه به منظور ساخت محافظ های پرتویی کامپوزیت برای پستان، پودر بیسموت در دانه بندی های میکرو و نانو با سیلیکون مخلوط شد. ابعاد محافظ ها cm 20 × cm 20، ضخامت آن ها mm 1 و درصد وزنی بیسموت در همه ی آ ن ها %10 بوده است. آزمون ct با دستگاه سی تی اسکن 16 مولتی اسلایس (toshiba) با شرایط kvp 100، ma 50 و ضخامت اسلایس mm 0.5 و پیچ mm 1 و فانتوم قفسه سینه مونث با سایز پستان زن نرمال انجام گرفت. برای جلوگیری از ایجاد آرتیفکت در هنگام تصویربرداری، از یک لایه فوم به ضخامت cm 1 در زیر محافظ ها و بر روی فانتوم استفاده گردید. برای سنجش دز در نواحی سطح (معادل پوست) و لایۀ چهارم پستان فانتوم (معادل بافت غده ای) از قرص های tld استفاده شد. نتایج نشان داد که به کارگیری میکروکامپوزیت بیسموت موجب کاهش %12و به کارگیری کامپوزیت نانوبیسموت باعث کاهش %18.4 در لایه پوست پستان گردید و هر دو کامپوزیت به طور معنی دار (p<0/05) موجب کاهش دز شدند. همچنین محافظ نوع نانوکامپوزیت بیسموت موجب کاهش بیشتر دز در مقایسه با نوع میکروکامپوزیت بیسموت شد. به علاوه تغییرات نویز کمتری در تصاویر ct با محافظ نانوکامپوزیت مشاهده گردید.

Comparing X-ray dose reduction capability of silicon-bismuth micro- and nanocomposite shields using chest CT test

Comparison of radiation shields of different thicknesses and structures (especially different particle sizes of their constituents) is helpful to select an appropriate shield for patient protection in medical imaging tests particularly CTscan. In this study micro and nanopowders of bismuth were mixed with silicone matrix to make composite radiation shields for breast. The shields were provided in dimensions of 20 times;20 cm, thickness of 1 mm, and bismuth weight ratio of 10%. The chest CT test (TOSHIBA 16 multislice device) was performed on a female phantom with normal breast size in 100 kVp and 50 mA with slice thickness of 0.5 mm and pitch of 1 mm. To avoid image artifacts, a foam layer of 1 cm was wrapped around the phantom under the shields. Measurement of dose in the surface (equivalent to skin) and forth layer (equivalent to glandular tissue) of phantom breast was done using thermoluminescence dosimeter. Results showed that dose on the surface of phantom breast declined up to 12% and 18.4% in the presence of siliconbismuth micro and nanocomposite shields, respectively, and both composites reduced the breast dose significantly (p<0.5). Also, the nanocomposite shields reduced radiation dose more than the microcomposite shields. Additionally, less noise variation was observed in CT images acquired with the nanocomposite shields.