Dosimetrische Evaluation von Augenlinsen-Protektoren in der Computertomographie – Messungen und Monte-Carlo-Simulationen

ZusammenfassungZiel der vorliegenden Studie war die Untersuchung von Linsen-Protektoren verschiedener Zusammensetzung für die Computertomographie. Hierzu wurden sowohl Messungen mit Thermolumineszenz-Detektoren an einem einfachen zylindrischen Phantom als auch Monte-Carlo-Simulationen mit äquivalenter Geometrie durchgeführt. Neben den herkömmlichen Protektoren aus Bismut-imprägniertem Latex wurde ein neuer Protektor aus einer Mischung verschiedener metallischer Komponenten untersucht, für den sich eine erhöhte Schwächung im Vergleich zu den Bismut-Protektoren ergibt. Die gemessenen und mit Monte-Carlo-Simulation ermittelten Dosisreduktionen sind in guter Übereinstimmung und betragen für den Bismut-Protektor rund 34%, für das neue Material rund 46%. Für die Simulationen wurde auf das EGSnrc-Monte-Carlo-Paket zurückgegriffen und eine eigene Applikation CTDOSPP zur Simulation einer CT-Untersuchung entwickelt. Die Untersuchungen zeigen, dass eine zufrieden stellende Übereinstimmung zwischen Monte-Carlo-Simulation und Messwerten in den hier gewählten Geometrien nur dann zu erreichen ist, wenn der Transport der erzeugten Sekundärelektronen in der Simulation explizit berücksichtigt wurde. Der Anteil der Streustrahlung aus dem Protektor durch Fluoreszenzstrahlung wurde untersucht. Es zeigt sich, dass durch die niedrigen Ordnungszahlen im neuen Material der Anteil der Streuung größer ausfällt.

The present study aims at the investigation of eye lens shielding of different composition for the use in computed tomography examinations. Measurements with thermo-luminescent dosimeters and a simple cylindrical waterfilled phantom were performed as well as Monte Carlo simulations with an equivalent geometry. Besides conventional shielding made of Bismuth coated latex, a new shielding with a mixture of metallic components was analyzed. This new material leads to an increased dose reduction compared to the Bismuth shielding. Measured and Monte Carlo simulated dose reductions are in good agreement and amount to 34% for the Bismuth shielding and 46% for the new material. For simulations the EGSnrc code system was used and a new application CTDOSPP was developed for the simulation of the computed tomography examination. The investigations show that a satisfying agreement between simulation and measurement with the chosen geometries of this study could only be achieved, when transport of secondary electrons was accounted for in the simulation. The amount of scattered radiation due to the protector by fluorescent photons was analyzed and is larger for the new material due to the smaller atomic number of the metallic components.