多尺度蒙特卡洛模拟用于X射线乳房成像中的剂量测量:第一部分 - 宏观尺度

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 辐射科学 辐射科学
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 乳腺X射线成像对于乳腺癌的检测至关重要,需要进行剂量测量研究以进行质量控制和辐射风险评估.
• 乳房造影所使用的电离辐射,对比度增强的数字乳房造影 (CEDM),数字乳房断层合成 (DBT) 和乳房计算机断层成像 (BCT) 需要精确的剂量评估.

研究的目的:

• 为各种乳房成像模式进行多尺度剂量测量评估.
• 评估乳房大小和组成对辐射剂量分布的影响.
• 在宏观尺度 (到毫米) 上分析剂量变化.

主要方法:

• 产生了九个具有不同尺寸和体积腺体分数 (VGF) 的人类形象乳房幻影.
• 模拟了四种模式:DM,CEDM,DBT和BCT,使用蒙特卡洛 (MC) 模拟.
• 计算的3D腺体剂量分布 (GDD),固定平均腺体剂量 (MGD) 为4mGy.

主要成果:

• 与DM和DBT相比,GDD在CEDM和BCT中在不同乳房大小和VGF中更为统一.
• 基本组织组成显著影响MGD (高达30%的变化).
• 更高的乳房压缩导致更均的GDD.

结论:

• GDD受到成像模式,乳房压缩和基本组织组成的影响.
• 元素组成在MC模拟和乳腺剂量计中引入了系统的不确定性.
• 准确的剂量测量需要考虑组织组成,以便在乳腺成像中可靠地估计风险.