دوره 34، شماره 385: هفته اول مرداد ماه 1395:637-641

طراحی حفاظ با پایه‌ی پلیمری عاری از سرب با قابلیت حفاظت پرتویی بالا برای فوتون‌های ایکس در محدوده‌ی رادیولوژی تشخیصی با استفاده از شبیه‌سازی Monte carlo کد MCNP5

سید محمدجواد مرتضوی , علیرضا ظهیری , داریوش شهبازی گهرویی , صدیقه سینا , مسعود حقانی

چکیده


مقدمه: حفاظ‌های مورد استفاده در رادیولوژی تشخیصی، بر پایه‌ی سرب می‌باشند. از آن جایی که سرب یک فلز سمی است، پس باید حفاظی ساخته شود که عاری از سرب باشد و همچنین، بتواند پرسنل رادیولوژی تشخیصی و بیماران را از پرتوهای یونیزان غیر ضروری محافظت کند.

روش‌ها: ابتدا لبه‌ی جذب K فلزات مختلف که در محدوده‌ی طیف انرژی رادیولوژی تشخیصی می‌باشند، بررسی شد و با توجه به اثر هم‌پوشانی انرژی لبه‌ها، ترکیب مختلفی از فلزات به عنوان ورودی شبیه‌ساز Monte carlo، کد MCNP5 در نظر گرفته شد. اطلاعات به دست آمده از شبیه‌ساز Monte carlo، مشخص می‌کند که چه فلزاتی با چه ترکیب و درصدی می‌توانند بیشترین تأثیر را بر کاهش عبور پرتوهای ایکس از حفاظ داشته باشند.

یافته‌ها: استفاده از ترکیب 20 درصد وزنی قلع، 15 درصد وزنی تنگستن و 45 درصد وزنی بیسموت با پایه‌ی 20 درصد وزنی پلیمر گزینه‌ی خوبی در محدوده‌ی رادیولوژی تشخیصی بود که در مقایسه با حفاظ سربی، چگالی کمتری داشت و به خوبی انرژی پرتوهای ایکس را کاهش می‌داد.

نتیجه‌گیری: با استفاده از اثر هم‌پوشانی لبه‌ی جذب فلزات مختلف، می‌توان یک حفاظ عاری از سرب ساخت که شدت پرتوهای ایکس در محدوده‌ی رادیولوژی تشخیصی را بهتر از سرب کاهش دهد.


واژگان کلیدی


حفاظ بدون سرب؛ قلع؛ تنگستن؛ بیسموت؛ پرتوی ایکس تشخیصی

تمام متن:

PDF

مراجع


Shahbazi-Gahrouei D. Entrance surface dose measurements for routine x-ray examinations in Chaharmahal and Bakhtiari hospitals. Iran J Radiat Res 2006; 4(1): 29-33.

Ngaile JE, Uiso CB, Msaki P, Kazema R. Use of lead shields for radiation protection of superficial organs in patients undergoing head CT examinations. Radiat Prot Dosimetry 2008; 130(4): 490-8.

Nadealian-Dastjerdi F, Shahbazi-Gahrouei D, Alamatsaz MH, Baradaran-Ghahfarokhi M. Photoneutron shielding design for an 18 MV saturne 20 medical linear accelerator. J Isfahan Med Sch 2014; 32(300): 1433-43. [In Persian].

Hulbert SM, Carlson KA. Is lead dust within nuclear medicine departments a hazard to pediatric patients? J Nucl Med Technol 2009; 37(3): 170-2.

Verstraeten SV, Aimo L, Oteiza PI. Aluminium and lead: molecular mechanisms of brain toxicity. Arch Toxicol 2008; 82(11): 789-802.

Coon T, Miller M, Shirazi F, Sullivan J. Lead toxicity in a 14-year-old female with retained bullet fragments. Pediatrics 2006; 117(1): 227-30.

Shahbazi-Gahrouei D, Nazem M, Sharbafchizadeh M, Saleh M. The Average of Cumulative Radiation Dose in Neonates in the Neonatal Surgery Ward Due to Diagnostic and Therapeutic Radiologic Procedures During the Admission Period. J Isfahan Med Sch 2011; 29(140): 626-33. [In Persian].

Shahbazi-Gahrouei D, Baradaran-Ghahfarokhi M. Investigation of patient dose from common radiology examinations in Isfahan, Iran. Adv Biomed Res 2012; 1: 11.

Shahbazi-Gahrouei D, Aminolroayaei F. Investigating the entrance surface and collective doses for radiographic examination in neonatal intensive care unit. J Isfahan Med Sch 2015; 33(346): 1730-9. [In Persian].

Murata K, Iwata T, Dakeishi M, Karita K. Lead toxicity: does the critical level of lead resulting in adverse effects differ between adults and children? J Occup Health 2009; 51(1): 1-12.

Shahbazi-Gahrouei D, Baradaran-Ghahfarokhi M. Assessment of entrance surface dose and health risk from common radiology examinations in Iran. Radiat Prot Dosimetry 2013; 154(3): 308-13.

Schick DK, Casey RN, Sim LH, Siddle KJ. Corrosion of lead shielding in a radiology department. Australas Radiol 1999; 43(1): 47-51.

Scuderi GJ, Brusovanik GV, Campbell DR, Henry RP, Kwon B, Vaccaro AR. Evaluation of non-lead-based protective radiological material in spinal surgery. Spine J 2006; 6(5): 577-82.

Martinez TP, Cournoye ME. Lead substitution and elimination study, part II. Proceedings of the WM’01 Conference; 2001 Feb 25-Mar 1; Tucson, AZ, USA.

Yue K, Luo W, Dong X, Wang C, Wu G, Jiang M, et al. A new lead-free radiation shielding material for radiotherapy. Radiat Prot Dosimetry 2009; 133(4): 256-60.

McCaffrey JP, Shen H, Downton B, Mainegra-Hing E. Radiation attenuation by lead and nonlead materials used in radiation shielding garments. Med Phys 2007; 34(2): 530-7.




Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 Unported License which allows users to read, copy, distribute and make derivative works for non-commercial purposes from the material, as long as the author of the original work is cited properly.