1 WG Medical Radiation Physics, Pius-Hospital and Carl von Ossietzky University, Oldenburg Genauigkeit der TLD-Dosimetrie zur Bestimmung von Patientendosen bei Röntgenuntersuchungen Looe, H. K. 1 , Eenboom, F. 1 , Chofor, N. 1 , Pfaffenberger, A. 1 , Sering, M. 1 , Rühmann, A. 1 , Poplawski, A. 1 , Willborn, K 1 . und Poppe, B 1 . 1 AG Medizinische Physik Carl von Ossietzky Universität Oldenburg und Pius-Hospital Oldenburg 2 Öko-Institut Darmstadt 22.06.07, APT-Seminar, Bremen
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Genauigkeit der TLD-Dosimetrie zur Bestimmung von ... · 1 WG Medical Radiation Physics, Pius-Hospital and Carl von Ossietzky University, Oldenburg Genauigkeit der TLD-Dosimetrie
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1WG Medical Radiation Physics, Pius-Hospital and Carl von Ossietzky University, Oldenburg
Genauigkeit der TLD-Dosimetrie zur Bestimmungvon Patientendosen bei Röntgenuntersuchungen
Looe, H. K.1, Eenboom, F. 1, Chofor, N. 1, Pfaffenberger, A. 1, Sering, M. 1, Rühmann, A. 1, Poplawski, A. 1, Willborn, K1. und Poppe, B1.
1AG Medizinische Physik Carl von Ossietzky Universität Oldenburg und Pius-Hospital Oldenburg
2Öko-Institut Darmstadt
22.06.07, APT-Seminar, Bremen
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Inhalt
� Was ist Meßunsicherheit?� Leitfaden� Definition� Quelle/Ursache
� Wie berechne ich das? � Aufbau einer
Unsicherheitsanalyse� Schritt für Schritt
� Berechnung Beispiele� Bestimmung von Patientendosen bei
Röntgenuntersuchungen
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Leitfaden� Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. BIPM,
IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML. International Organization for Standardization, Printed in, Switzerland, ISBN 92-67-10188-9, First Edition, 1993. Corrected and reprinted 1995. [GUM]Deutsche Übersetzung: DIN V ENV 13005: Leitfaden zur Angabe derUnsicherheit beim Messen, Beuth Verlag Berlin, 1995, ISBN 3-410-13405-0
� Barry N. Taylor and Chris E. Kuyatt (2001). Guidelines for Evaluatingand Expressing the Uncertainty of NIST Measurement Results, [Online]. Available: http://physics.nist.gov/TN1297 [2007, June 16]. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD.
� EA-4/02 Expression of the Uncertainty of Measurements in Calibration (including supplements 1 and 2 to EA-4/02) (previously EAL-R2), European co-operation for Accreditation, Dec 1999 http://www.european-accreditation.org/n1/doc/EA-4-02.pdfDeutsche Übersetzung: DKD-3: Angabe der Messunsicherheit beiKalibrierungen; DKD-3-E1: Angabe der Messunsicherheit bei Kalibrierungen, Ergänzung 1, Beispiele; DKD-3-E2: Angabe der Messunsicherheit beiKalibrierungen, Ergänzung 2 – Zusätzliche Beispiele, Deutscher KalibrierdienstDKD, Braunschweig, www.dkd.ptb.de/publikationen.htm
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Definition
� Präzision
� Genauigkeit
„ …wie klein die maximalen Abweichungen voneinander unabhängiger Ermittlungsergebnisse werden, welche gewonnen wurden, indem der Prüfer ein festgelegtes Ermittlungsverfahren mehrfach unter vorgegebenen Bedingungen anwandte. „ [DIN 55350-13]
„ Grad der Übereinstimmung zwischen angezeigtem und richtigem Wert “ [DIN EN 60051]
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Definition
� Messfehler (error)„ Die Abweichung eines aus Messungen gewonnenen Wertes vom
wahren Wert der Messgröße
� Meßunsicherheit (uncertainty)„ Kennwert, der mit dem Meßergebnis angegeben wird, d.h. dem Meßergebnis durch die Messung beigeordnet wird, und den Bereich der Werte charakterisiert, die der Meßgröße durch die Messung vernünftigerweise zugeschrieben werden können “ [GUM]
� Standardmeßunsicherheit (standard uncertainty)„ dem Meßergebnis beigeordnete, d.h. mit dem (besten) Schätzwertanzugebende Meßunsicherheit, ausgedrückt als Standardabweichung“
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Ursache/Quelle
� Was sind die Ursachen der Meßunsicherheit?� Messungen sind Unzulänglichkeiten und
Unvollkommenheiten unterworfen � können keinen exakten Wert liefern
� zufälligen Effekten (kurzzeitigen Schwankungen der Temperatur, der Feuchtigkeit und des Luftdruckes der Umgebung)
� Systematische Effekte (nicht exakt korrigiert werden können oder auch nur näherungsweise bekannt sind u.a. instrumentelle Einflüsse, persönliche Fehler usw.)
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Aufbau einer Unsicherheitsanalyse
einzelne Eingangsgröße
A1. berechne Typ A Meßunsicherheit
A2. berechne Typ B Meßunsicherheit
A3. einzelnen Beiträge zur Meßunsicherheit zusammengesetzt (Methode der quadratischen Addition)
A4. berechne Erweiterte Meßunsicherheit
A5. angabe des vollständigen Messergebnisses
mehrere Eingangsgröße
B1. Aufstellung eines Modells der Auswertung (mathematisch)
B2. A1 – A3 für jede Eingangsgröße
B3. Fehlerfortpflanzung
B4. berechne Erweiterte Meßunsicherheit
B5. angabe des vollständigen Messergebnisses
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Aufbau einer Unsicherheitsanalyse
einzelne Eingangsgröße
A1. berechne Typ A Meßunsicherheit
A2. berechne Typ B Meßunsicherheit
A3. einzelnen Beiträge zur Meßunsicherheit zusammengesetzt (Methode der quadratischen Addition)
A4. berechne Erweiterte Meßunsicherheit
A5. angabe des vollständigen Messergebnisses
mehrere Eingangsgröße
B1. Aufstellung eines Modells der Auswertung (mathematisch)
B2. A1 – A3 für jede Eingangsgröße
B3. Fehlerfortpflanzung
B4. berechne Erweiterte Meßunsicherheit
B5. angabe des vollständigen Messergebnisses
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Klassifizierung – GUM
� Ermittlungsmethode A
� Methode, bei der die Standardmeßunsicherheit ausder statistischen Analyse einer Beobachtungsreihegewonnen wird.
� Ermittlungsmethode B
� Methode, bei der Standardmeßunsicherheit nichtaus der statistischen Analyse einerBeobachtungsreihe ermittelt wird.
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A1. Ermittlungsmethode A
Schätzwert einer EingangsgrößeArithmetischer Mittelwert
StandardmeßunsicherheitStandardabweichung der Mittelwert
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Lösungsansatz
� Als möglicher Referenzwert für die Dentalradiologie wird das Dosisflächenprodukt für die konventionellen Techniken (gemessen mit PTW-Dosimentor) bzw. das DLP und der CTDIw für die tomographischenTechniken verwendet.
� Durch Phantommessungen mit TLDs werden Konversionsfaktoren vom Dosisflächenprodukt / bzw. Dosislängenprodukt auf die Effektivdosis gemacht und eine Abschätzung der auftretenden Dosen angegeben.
� Aus diesen werden Empfehlungen für die Einführung von Dosisreferenzwerten gegeben.
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TLD Messung
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Ablaufschema: Unsicherheitsanalyse
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TLD Signal
� Typ A (stat. Schwankungen)
� wiederholte Messungen (8x)
� gleiche Dosis (Kalibrierung)
� Standardabweichung (8x)
� 15 von 100 TLDs
� Standardmessunsicherheit : 4% (95% C.I.)
� Typ B
� Kalibrierung
� Homogenität + Abstand
� Fading
� Phantom-Messung
� Energieabhängigkeit
� Fading
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TLD Signal (Typ B)
� Kalibrierung-Aufbau� Luft-Dosis
� Halbleiter-Detektor (ESD)
� Rückstreuung minimieren
� Kalibrierung vor und nach jeder Messung
� 66 kVp
� Heel-Effekt (Film Messung)
� untershiedliche Abstand
Max. 5%
Fading – vernachlässigbarAuslesen innerhalb von 24 Std.
[rechteckförmigeVerteilung]
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TLD Signal (Typ B)
� Energieabhängigkeit� Messung 50 – 80 kVp
� Kalibrierung bei 66 kVp
� kein Korrektur
� Lagerung� exakte Lagerung nicht
definierbar
� nicht als Fehler betrachtet
� Messergebnisse Lagerung abhängig
Max. 5%Graphik entfernt!
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Berechnung (Combined standard uncertainty)
Gilt auch für Phantom-Messung, uc(Sm,i)
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Halbleiter-Detektor & DFP-Meter� kein statistische Schwankung