Naisten säteilyriskit röntgenkuvauksissa
Säteilyturvallisuuden kansainväliset referenssit, kansallinen lainsäädäntö sekä viranomaisohjeet Säteilysuojelukoulutus – ohjelma Naistenklinikka, 17.5.2016 ICRP 103 – 2007 Recommendations + Statement 2011 12.00 – 12.10 Tilaisuuden avaus, Pj. Mika Kortesniemi, HUSKuvantaminen IAEA International BSS - No. GSR Part 3, 2014 96/29/Euratom Þ 2013/59/Euratom 12.10 – 12.45 Säteilyn käyttöön liittyvät määräykset, Sairaalafyysikko Touko Kaasalainen, HUS-Kuvantaminen Säteilylaki 1991/592 12.45 – 13.30 Tutkimusindikaatiot ja lähetteen merkitys onnistuneelle kuvantamistutkimukselle, Os. lääkäri Tiina E. Lehtimäki, HUS-Kuvantaminen Säteilyasetus 1991/1512 13.30 – 14.10 Raskaana olevan kuvantaminen, OS. lääkäri Tiina E. Lehtimäki, HUS-Kuvantaminen 14.10 – 14.25 Iltapäiväkahvi 14.25 – 15.05 Rintojenkuvantaminen, Ylilääkäri Katja Hukkinen, HUS-Kuvantaminen 15.05 – 15.50 Naisten säteilyriskit röntgenkuvauksissa, Ylifyysikko Mika Kortesniemi, HUS-Kuvantaminen 15.50 – 16.00 Loppukeskustelu ja kysymyksiä Säteilyturvallisuuden keskeinen tavoite on, että tarpeetonta säteilyaltistusta voidaan välttää. ST 1.1 Säteilytoiminnan turvallisuus ”Säteilysuojelun tavoitteena on ihmisten, yhteiskunnan, ympäristön ja tulevien sukupolvien suojelu säteilyn haitallisilta vaikutuksilta kuitenkaan tarpeettomasti rajoittamatta hyväksyttävää säteilyn käyttöä tai säteilylle altistavaa toimintaa.” ST 1.7 Säteilysuojelukoulutus terveydenhuollossa Materiaali: www.hus.fi/koulutus ST 1.4 Säteilyn käyttöorganisaatio ST 1.6 Säteilyturvallisuus työpaikalla ST 3.3 Röntgentutkimukset terveydenhuollossa ST 7.1 Säteilyaltistuksen seuranta ST 7.2 Säteilyaltistuksen enimmäisarvojen soveltaminen ja säteilyannoksen laskemisperusteet Säteilysuojelukoulutuksen osa-alueet Lähettävälle lääkärille 8 tuntia viidessä vuodessa 1. Säteilyfysiikan perusteet Naisten säteilyriskit röntgenkuvauksissa 2. Säteilybiologian perusteet 3. Säteilysuojelusäännöstö 4. Säteilyturvallisuus työpaikalla Naistenklinikka, 17.5.2016 5. Säteilyn käyttö lääketieteessä • Röntgentutkimus, hammasröntgentutkimus ja röntgensäteilylle altistavat toimenpiteet HELSINGIN YLIOPISTO FYSIIKAN LAITOS mika.kortesniemi@hus.fi ST 1.7 Mika Kortesniemi Ylifyysikko, dosentti HUS-Kuvantaminen Meilahden sairaala, Helsinki 3 Miten informoida potilasta säteilyriskeistä mika.kortesniemi@hus.fi Mika Kortesniemi | HUS-Kuvantaminen Stuk 2015 6 mika.kortesniemi@hus.fi Stuk 2015 7 1 Säteilyannoksen johtoketju Fysikaalinen säteilyannos eli absorboitunut annos D (Gy = J/kg) = energiamäärä (J) jonka säteilyn vuorovaikutuksen kautta jää kohdeaineelle per massayksikkö (/kg) Aktiivisuudesta tai röntgensäteilytyksestä säteilybiologiseen riskiarvioon Aktiivisuus g,a,b A [Bq] Ydinmuutosten taajuus K G S X [C/kg, R] A Ionisaatio kaasussa R röntgensäde Säteilytys Röntgenputki A = dN / dt X = dQ / dm = Biologinen annos Kermanopeuden (Gd) tai annoksen muuntokerroin (k1) Absorboitunut annos Säteilyn laatukerroin wR Ekvivalenttiannos D [Gy] Väliaineeseen D = d E / dm Efektiivinen annos HT [Sv] Kudokseen H T = å wR DT , R R Fysikaalinen annos kohdeaine W R ~ LET Kudosten painotuskertoimet wT E [Sv] Koko keholle E = å wT H T T mika.kortesniemi@hus.fi X Efektiivinen annos, E D HT Suomalaisten keskimääräinen säteilyaltistus E E = å wi × H i i Elin tai kudos 15 i ~ käy läpi kaikki kudokset ja elimet Hi = kudoksen ekvivalenttiannos wi = kudoksen painotuskerroin 1990 Kudoksen painotuskerroin, wi Gonadit Aktiivi luuydin Keuhkot Paksusuoli Esim. jos rintakudos saa Mahalaukku mammografiassa 1,5 mGy Maksa Þ Ef.annos on Kilpirauhanen 0,12 x 1,5 = 180 µSv Ruokatorvi Rinnat Sylkirauhanen Aivot Virtsarakko Luun pintakudokset Iho Muut elimet ja kudokset* = 3,2 mSv vuodessa 2007 Kudoksen painotuskerroin, wi 0.2 0.12 0.12 0.12 0.12 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.01 0.01 0.05 0.08 0.12 0.12 0.12 0.12 0.04 0.04 0.04 0.12 0.01 0.01 0.04 0.01 0.01 0.12 Röntgen mSv »15% * (1990) Aivot, haima, kateenkorva, keuhkojen ulkop. hengitystiehyet, kohtu, lihaskudos, lisämunuaiset, munuaiset, ohutsuoli, perna. Laskettiin massalla painotettuna keskiarvona. Erityisehtona jonkin yksittäisen elimen saama suurempi annos. * (2007) Lisämunuaiset, keuhkojen ulkop. hengitystiehyet, sappirakko, sydän, munuaiset, imusolmukkeet, lihakset, suun limakalvot, haima, eturauhanen, ohutsuoli, perna, kateenkorva, kohtu/kohdunkaula. Lasketaan aritmeetisena keskiarvona. mika.kortesniemi@hus.fi ICRP, The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection 16 mika.kortesniemi@hus.fi Stuk 2014 17 Stokastiset ja kudosvaikutukset Kudosvaikutukset (~”deterministinen”, säteilysairaus, palovamma, sikiövaurio) · Liittyvät tyypillisesti suuriin ja äkillisiin altistuksiin. · Johtuvat usein laajamittaisesta solutuhosta ja ilmaantuvat verrattain lyhyen ajan sisällä. · Määriteltävissä säteilyannoksen kynnysarvo, jonka alapuolella haittaa ei esiinny, mutta kynnysarvon ylittyessä haitta on hyvin todennäköinen ja sen vaikeusaste nousee annoksen kasvaessa. · Annosnopeus vaikuttaa kynnysarvoon ja haitan asteeseen. Jos altistus tapahtuu pitkän ajan kuluessa, kynnysarvo on korkeampi ja haitta pienempi. · Yksilön suojaaminen on keskeistä determinististen vaurioiden ehkäisemisessä. mika.kortesniemi@hus.fi Stokastiset eli satunnaiset vaikutukset (syöpä, geneettinen haitta) · Syntyvät satunnaisesta perimämuutoksesta yhdessä altistuneessa solussa. · Eivät synny kuolleista soluista. · Ilmenevät useita vuosia altistuksen jälkeen. · Vaikutuksille ei ole kynnysarvoa - eli pienikin annos lisää todennäköisyyttä, joka kasvaa nykytiedon mukaan lineaarisesti kokonaisannoksen kasvaessa (LNT). · Haitta-aste ei kasva annoksen mukana, eikä annosnopeus vaikuta riskiin kovin paljoa. · Yksilön riski on pieni korkeankin annoksen jälkeen · Väestöannos (kollektiivinen annos) on tärkeä kokonaishaitan mitta Mika Kortesniemi | HUS-Kuvantaminen Wendla Paile / Stuk 20 Annosvaste ~ Vaikutuksen todennäköisyys 100 % Kudosvaikutus Stokastinen vaikutus LNT-malli (Linear No-Threshold) Annos (Gy) mika.kortesniemi@hus.fi 21 2 Säteilyn käyttö lääketieteessä - Röntgentutkimukset Säteilysuojelun pääperiaatteet • Natiivikuvaukset 4Oikeutusperiaate è INDIKAATIOT JA LÄHETE Säteilyn käytöstä saatavan hyödyn on oltava suurempi kuin siitä aiheutuvan haitan. • Läpivalaisu ja angiografia 4Optimointiperiaate è TEKNINEN OPTIMOINTI, AIEMPI INFORMAATIO (ALARA-periaate, As Low As Reasonably Achievable) Säteilyn käytöstä aiheutuva säteilyaltistus on pidettävä niin pienenä kuin kohtuudella on mahdollista. • Tietokonetomografia (TT) • Luuston mineraalipitoisuuden mittaustekniikat 4Yksilönsuojaperiaate Työntekijöiden ja väestön yksilön säteilyaltistus ei saa ylittää vahvistettuja enimmäisarvoja, annosrajoja. • Mammografia • Hampaiden röntgenkuvaustekniikat mika.kortesniemi@hus.fi 22 mika.kortesniemi@hus.fi 23 Potilasannoksen vertailutasot röntgenkuvauksissa – ESD, DAP ja MGD Vertailutasot röntgentutkimuksissa DRL - Diagnostic Reference Level Natiiviröntgenkuvauksen projektio • Vertailutasolla tarkoitetaan etukäteen määriteltyä röntgentutkimuksen säteilyannostasoa, jonka ei oleteta ylittyvän normaalikokoiselle potilaalle hyvän käytännön mukaan tehdyssä toimenpiteessä. • Määritys kansallisesti kerätyn annosotoksen 75% kvartiilin arvona. Thorax PA Thorax LAT Lanneranka AP tai PA Lanneranka LAT Natiivivatsa AP tai PA Hammaskuvaus, ylämolaari Hampaiston ja leuan panoraamakuvaus 60 50 75% 40 N 30 20 Mammografiakuvauksen projektio 10 Rinta CC, MLO, LAT 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 Dose (mGy) 21 23 25 27 29 Stuk vertailutaso Rauhaskudosannos (MGD) mGy 1.5 31 STUK mika.kortesniemi@hus.fi Saavutettavissa oleva taso Stuk vertailutaso Pinta-annos Annos x pinta-ala ESD DAP Gy·cm2 mGy 0.12 0.05 0.1 0.07 0.5 0.2 0.14 1.8 0.7 3.5 1 10 2.1 1.5 3.5 1.6 2.5 1.7 0.12 24 Stuk 2014 mika.kortesniemi@hus.fi 25 Kuvanlaatuun vaikuttavia tekijöitä Optimointi = kuvanlaadun ja annoksen kompromissi Diagnostinen kuvanlaatu on välttämätön reunaehto 6 • • • • Jälkikäsittely viallisten pikselien korjaus tasaisuuskorjaus kohteen tunnistus ikkunointi/LUT-korjaus 7 • • • Kuvankatselun olosuhteet ympäristön valaistus monitorin heijastumat monitorin suorituskyky LAUSUNTO 8 Kuvan tulkitsija LÄHETE Radiologisen kuvan laatu SÄTEILYALTISTUS KUVANLAATU ~ STOKASTISET JA KUDOSVAIKUTUKSET 1 • • • 5 Detektori • pikselikoko- ja määrä • herkkyys (~DQE) Potilas anatomia fysiologia kuvauskohde = HAITTA ~ DIAGNOSTINEN TARKKUUS JA VAIKUTTAVUUS = HYÖTY 4 Liikkeen vaikutukset • potilas • röntgenputki 3 Kuvaustekniikka • kVp, mA, s, fokus • suodatus, rajaus, hila Þ annos Päivitetyt ICRP 103 suositukset vahvistavat optimoinnin merkitystä säteilysuojelussa. mika.kortesniemi@hus.fi Mika Kortesniemi | HUS-Kuvantaminen 2 • • • Kuvausgeometria fokus-detektorietäisyys kohde-detektorietäisyys geometrinen vääristymä 27 3 Projektiosuunnan vaikutus thx-annokseen Monte Carlo simulaatio Esimerkki multi-frequency jälkikäsittelystä (MUSICA) PCXMC simulaatio Jännite 120 kVp Suodatus 3.5 mm-Al Kenttäkoko 30 x 30 cm FOV Foku-iho etäisyys 180 cm Ilmakerma-annos 0.1 mGy Paino 71.1 kg Pituus 174 cm Alkup. raakakuva Alkuperäinen raakakuva LUT säätö LUT + MFP Simulaation parametrit AP PA Simulaatio LUT + MFP + LR Parannettu MFP MFP: Multi-frequency postprocessing (Musica: Laplacian pyramid decomposition and inverse transform with edge enhancement and latitude reduction) Elin Keuhkot Kilpirauhanen Esofagus Rinnat Ef.annos (mSv) mika.kortesniemi@hus.fi Expert Training Course, Agfa 28 mika.kortesniemi@hus.fi 31 Kudospaksuus mika.kortesniemi@hus.fi Miehen THX PA kuvauksen simulaatio - riski 29 32 Tytön THX PA kuvauksen simulaatio - riski Lapsen tutkimuksessa • Pienempi fys.annos 37 µGy • Pienempi ef.annos 12 µSv • Kuitenkin LLE 0,7 h Mies 30v • Sama ef.annos 22 µSv • Pienentynyt LLE 0,2 h Mika Kortesniemi | HUS-Kuvantaminen RINNAT Mies30v 30v– PA-suunnan kuvaus Nainen • sama enää ef.annos (22 µSv) • Ef.annos 22 µSv • LLE • LLE 0,6 h1,7 h Nainen 30v • Ef.annos 35 µSv • LLE 0,8 h mika.kortesniemi@hus.fi AP mGy 0.064 0.010 0.034 0.118 6 x korkeampi 0.035 1.6 x korkeampi Naisen THX PA kuvauksen simulaatio - riski Naisen THX AP kuvauksen simulaatio - riski mika.kortesniemi@hus.fi PA mGy 0.075 0.006 0.040 0.019 0.022 Annos Elinannokset LR = latitude reduction 33 mika.kortesniemi@hus.fi 34 4 HUS-Kuvantaminen 2014 – Kuvantamisen taskutieto lääkäreille – kts. intrasta! Iästä riippuva säteilyherkkyys Þ elinaikainen syöpäriski Lifetime syöpäkuoleman mortality risk (%/Sv) Säteilystä johtuvan riski (%/Sv) Päivitetyn atomipommidatan perusteella Kuvantamistutkimusten tyypilliset säteilyannokset Taulukon annokset ovat keskimääräisiä annoksia ja potilaskohtainen vaihtelu voi olla huomattava ~Stokastiset vaikutukset 35 30 tai 3h lentomatka Naiset Female Miehet Male 25 20 Vertailukohtana – tavallisen lentomatkan aikana kertyy 5 µSv/h (0,005 mSv/h). 15 10 5 0 0 10 mika.kortesniemi@hus.fi 20 30 40 50 60 70 Agealtistumishetkellä at time of exposure Ikä (y)(y) BEIR report VII (2005), Brenner 2002 35 mika.kortesniemi@hus.fi 36 Efektiivinen annos rakentuu kuvausalueen varrella elinkohtaisten herkkyysarvojen ja fysikaalisen annosjakauman mukaisesti Tietokonetomografian optimointi 0.1 Motivaattoreina: · · TT:n osuus kollektiivisesta säteilyaltistuksesta radiologiassa on yli 50%. Optimoinnin ratkaisut vaihtelevat huomattavasti samoillakin indikaatioilla ja laitemalleilla eri yksiköissä. Rinnat Vatsa Kivekset TT-tutkimusmäärä on kasvanut. f ( m S v /m G y cm ) · Kilpirauhanen 0.01 Aivot 0.001 Mies Nainen 0.0001 -70 -50 -30 -10 10 30 50 70 90 z-location (cm) mika.kortesniemi@hus.fi 37 mika.kortesniemi@hus.fi 38 Antropomorfiset fantomit optimoinnin välineenä Tulevaisuuden näkökulma: Vokselipohjaisen Monte Carlo annossimulaation tuottama 3D-annoskartta perustuen todelliseen potilaalle tehtyyn TT-kuvaukseen ja laitteen lähdemalliin Huom: ”Seepraviivat” johtuvat röntgensäteilyn keilan suuntautumisesta helikaalikuvauksessa. Laajempi varjokaistale rintakehän kohdalla johtuu mA-annosautomatiikan tuottamasta matalamman annoksen vyöhykkeestä. mika.kortesniemi@hus.fi ImpactMC/Kalender Mika Kortesniemi | HUS-Kuvantaminen 39 mika.kortesniemi@hus.fi CIRS 40 5 Mallipohjainen iteroiva kuvalaskenta abdomen-pelvis TT-kuvauksessa Þ mahdollisuus pienentää annoksia jopa 1/10 -osaan Jos tiedätte tai epäilette olevanne raskaana, ilmoittakaa siitä hoitohenkilökunnalle ennen röntgentutkimusta. Om ni vet eller misstänker att ni är gravid, meddela härom till röntgenpersonalen före undersökning. FBP ASIR If you are or think you might be pregnant, please inform the radiological staff before the examination. Veo 120 kV, 10 mA, CTDIvol = 0.74 mGy, DLP = 36 mGy·cm, E = 0.6 mSv mika.kortesniemi@hus.fi Dr Barrau CCN, France 42 mika.kortesniemi@hus.fi 43 Kliininen kuvanlaatu – tavoitteena oikea taso • Kannattaako tutkimus tehdä? Kliininen kuvanlaatu • Onko tarvittu tieto jo olemassa ja ohjaavatko esitiedot tekemään oikean tutkimuksen? • Miten tutkimus kannattaa tehdä (kuvausmenetelmä, kattavuus, kuvanlaatutaso, analyysi)? • Liian alhainen kuvanlaatu • Ei relevanttia diagnostista tietoa • Pieni, mutta turha annos • Matala kuvanlaatu • Kontrollikuvaukset • Matala annostaso (ns. low-dose) • Normaali kuvanlaatu • Tyypillinen diagnostiikka • Keskimääräinen annostaso • Korkea kuvanlaatu • Vaativa diagnostiikka • Korkea annostaso • Liiallinen kuvanlaatu • Ei diagnostista lisäarvoa • Liian korkea annostaso • Onko nyt oikea aika kuvata? • Vaikuttaako tulos kliiniseen päätöksentekoon Þ hoitoon Þ potilaan terveyteen? LÄHETÄ RÖNTGENKUVAUKSIIN HARKITEN ! (OIKEUTUS ~ INDIKAATIO) - MUTTA MUISTA: KUVAUKSEN SÄTEILYRISKI ON NAISELLE HYVIN PIENI Tekninen kuvanlaatu mika.kortesniemi@hus.fi Mika Kortesniemi | HUS-Kuvantaminen 44 6
© Copyright 2024