Alapvető források:
A DOLGOZÓK ÉS A BETEGEK SUGÁRVÉDELME A RADIOIZOTÓPRADIOIZOTÓPALKALMAZÁSOK SORÁN
• ICRP publication 60 (1990) Nemzetközi Sugárvédelmi Bizottság (International Commission on Radiological Protection)
• IAEA BSS (1996) Nemzetközi Atomenergia Ügynökség Biztonsági Alapszabványok
Varga József
(Basic Safety Standards)
Debreceni Egyetem
– SS115 International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources (1996)
(2)
Nukleáris Medicina Intézet
– DS379 Revision of the International BSS
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
2
Kiket kell védeni a nukleáris medicinában? • Betegek •
Családtagjaik
•
Dolgozók
•
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
3
Lakosság
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
4
Rendeletek
Sugárvédelem módszerei
A különböző (kormány- és minisztériumi) rendeletek közül kiemelkedő fontosságú:
Dolgozók: – Dóziskorlátok alkalmazása
16/2000. (VI. 8.) EüM rendelet az atomenergiáról szóló 1996. évi CXVI. törvény egyes rendelkezéseinek végrehajtásáról,
– „A” besorolás: személyi doziméter
Betegek: – „ALARA”: „as low as reasonably achievable” – diagnosztikánál: dózisbecslés átlagos paraméterekkel
mely az izotóplaboratóriumok létesítésének és működésének követelményeit is tartalmazza.
– terápiánál: személyre szabott dozimetria
Lakosság: – kísérők (váróterem kialakítása) – tömegközlekedési eszközök használata – izotópterápiát kapott betegek családtagjai
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
5
a) Külső sugárzás:
H T = ∑ H T ; R = ∑ DT ; R ⋅ wR
H T ; R = DT ; R ⋅ wR
R
W R: sugárzási súlytényező
W T: szöveti súlytényező
T
b) Belső (szervezetbe bekerült radioizotóptól származó) sugárzás:
1
n
5-20
p
2
α
20
H T (τ ) = ∫ H T′ (t ) dt 0
Lekötött effektív dózis: 2013
E (τ ) = ∑T wT ⋅ H T (τ )
Betegek és dolgozók sugárvédelme
7
2013
E = ∑ wT ⋅ H T T
β, γ, röntgen
τ
Lekötött egyenérték dózis:
6
R
Sugárzási súlytényezők (w R)
E = ∑ wT ⋅ H T
Effektív dózis:
Betegek és dolgozók sugárvédelme
Dózisok összegzése
Egységes mérőszám: Effektív dózis Egyenérték-dózis:
2013
Szöveti súlytényezők (wT)
Csontvelő (vörös), vastagbél, tüdő, gyomor, emlő
0,12
Ivarszervek
0,08
Hólyag, emlő, máj, nyelőcső, pajzsmirigy
0,04
Bőr, csontfelszín, agy
0,01
Maradék (minden más)
0,12
Betegek és dolgozók sugárvédelme
8
Intézkedési szintek
1 / 1 000 000 halálozási kockázat:
egy mérési időszakban (2 hó) mért dózisra
0.1 mSv sugárzás kockázata (rákos megbetegedés) egyenlő:
• Munkahelyi kivizsgálás:
1.4 cigaretta elszívása (tüdőrák)
> 2 mSv
• Hatósági (ÁNTSZ) ellenőrzés: > 6 mSv vagy > szervdózis-korlát 3/10-e vagy > évi 20 mSv
40 evőkanál mogyoróvaj elfogyasztása (májrák) 2 nap eltöltése New York Cityben (légszennyeződés) 64 km autóvezetés (baleset) 4000 km repülőgépen (baleset) 6 perc kenuzás (baleset)
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
9
Dolgozók besorolása:
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
10
Munkavégzés szabályai • Védőeszközök
„A”: ha a várható dózis meghaladhatja a 6 mSv/évet ⇒ személyi dozimetria is szükséges (film, elektronikus)
• Elcseppenés: – dekontamináló készlet – elhatárolás, tisztítás, lefedés (ne hordják szét!)
• Hulladékkezelés:
„B” sugárveszélyes munka, 6 mSv/év alatti várható dózisnál
– Külön a hosszú (>65 nap) felezési idejűeket → temető – A többit a munkahelyen lebomlatni: > 10 * felezési idő hulladéktároló felületén < 20 µSv/h – pl. NMT: külön „alagút” a Tf<14 h radionuklidokra
• Radioizotóp-nyilvántartás (elektronikus!)
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
11
Védekezés külső sugárzás ellen •
Idő (betanulás!)
•
Árnyékolás:
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
12
Inverz négyzetes szabály
– gamma, rtg.: ólom (edény, fecskendővédő, kötény, ólomüveg fal) – béta: plexi (! fékezési rtg.)
•
Távolság (négyzetes függés) – távfogók
•
a •
Beta
•
Ga
paper
9
4
1
Alph
lead
mm a
Tényezők: •
Sugárzás szóródása, visszaverődése
•
kéz, szem
2013
0
Betegek és dolgozók sugárvédelme
3
távolság
14
Eszközök •
Egyszer használatos eszközöket kell használni (amennyiben ez nem növeli meg indokolatlanul a keletkező radioaktív hulladék mennyiségét)
•
Elvégzendő feladatoknak megfelelő, sugárvédelmi célokat szolgáló munkaeszközök, egyéni védeszközök
•
Az egyéni védőfelszerelés viselése - az MSSZ-ben rögzített módon kötelező.
•
Mentesítő készletet kell készenlétben tartani (dekontamináló anyagok)
•
Magyar nyelvű kezelési utasítással rendelkező sugárvédelmi mérőműszerek
• kesztyű !!! • védőruha(-váltás), zsilip • kézmosás (könyökkel) • megelőző gyógyszerek • inkorporáció után: – beépülés gátlása (gyógyszerek; pl. jódtabletta) – kiürülés felgyorsítása
Betegek és dolgozók sugárvédelme
2
13
Védekezés sugárzó anyag testbe kerülése ellen
2013
1
15
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
16
Mitől védjük a betegeket?
Felelősségek • Sugárterheléssel járó eljárás csak orvosi utasításra végezhető
•
Szükségtelen vizsgálat, kezelés
(indokoltság)
• Orvos v. eü. szakszemélyzet legyen jelen a vizsgálatnál
•
Szükségtelen mértékű besugárzás
(optimalizálás)
•
Nem megfelelő minőségű vizsgálat, mely hibás v. hiányos leletet eredményez (optimalizálás)
• Sugár- v. radioizotóp-terápiához a kalibrációt, dozimetriát és minőségbiztosítást sugárterápiás szakképzettségű fizikus végezze v. felügyelje • Az önkéntes segítőkre korlátozások alkalmazandók • Szakmai testület által jóváhagyott képzési követelmények kellenek • A sugárzások diagnosztikai alkalmazásánál a leképezési és minőségbiztosítási követelmények teljesítését az adott területen (radiológiai v. izotópdiagnosztika) képzett fizikus felügyelje.
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
17
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
18
Orvosi sugárterhelést befolyásoló tényezők
Európai NM vizsgálati számarányok
Kérés Vizsgálat v. kezelés Orvosbiológiai kutatás Beteg azonosítása, jellemzői Gyerek ? Szoptató nő? Terhes?
Radiofarmakon beadása Az előírt radiofarmakon és aktivitás Dózis korlátozása
Vizsgálat Módszer A berendezés megfelelő használata
Kezelés Segítők és látogatók dózisának korlátozása
Akaratlan orvosi sugárterhelés
Ki a felelős? 2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
19
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
20
Nukleáris medicina szakszemélyzet
Felelősségi struktúra
A kulcsszereplőknek, akik: • a sugárvédelemért és -biztonságért felelősek • a sugárforrásokat és berendezéseket kezelik, így munkájukkal alapvetően befolyásolják a sugárterhelést dokumentáltan megfelelő képzettséggel kell rendelkezniük. • Csak képzettek alkalmazhatók ilyen munkakörben.
Szolgáltató / kórház vezetése Az orvosi sugárterhelés optimalizálása, szervezés és eszközellátás Nukleáris medicina részleg Kérő orvos Indokolt sugárterhelés?
A nukleáris medicinában ezek: • NM (szak)orvosok • Fizikusok, gyógyszerészek, vegyészek, biológusok NM szakképzettséggel • Egészségügyi szakdolgozók: • „technológusok” (≈ KDA) • szakasszisztensek • izotópasszisztensek • ápolónők • Sugárvédelmi megbízott
Az orvosi eredetű sugárterhelés optimalizálása jól képzett személyzettel, körülhatárolt felelősségekkel NM szakorvos Szakképzett más diplomások (fizikus, gyógyszerész, vegyész) NM szakdolgozók ( analitikus, (szak)asszisztens ) Mérnök
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
21
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
22
Klinikai fizikus:
Nukleáris Medicina szakorvos:
• Részt vesz a NM gyakorlatának folyamatos felügyeletében:
• Biztosítja a betegek általános védelmét és biztonságát
• erőforrások (pénzkeret, berendezések, személyzet)
• Konzultál és leletez
• műveletek
• Biztosítja, hogy a beteg az adott cél érdekében indokolt minimális dózist kapja
• irányelvek és eljárások • Összeállítja a berendezések beszerzéséhez a sugárbiztonsági követelményeknek megfelelő elvárt paramétereket
• Figyelembe veszi a korábbi vizsgálatok hasznosítható eredményét az indokolatlan ismétlések elkerülésére
• A NM szakorvossal együtt összeállítja a NM részleg felszerelését
• Figyelembe veszi a beadandó aktivitásokra vonatkozó érvényes irányelveket
• Végzi a berendezések átvételi bevizsgálását
• Meghatározza a terápiás dózisokat orvosi fizikussal egyeztetve
• Kialakítja a rdioizotóp-terápia dózisszámítási eljárásait
• A véletlen v. baleseti sugárterhelést orvosi szempontból értékeli.
• Megtervezi és működteti a NM minőségbiztosítási eljárásait • Felügyeli a műszerek kezelését • Felderíti és értékeli a rendellenességeket, baleseteket.
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
23
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
24
A betegek sugárterhelésének optimalizálása a Nukleáris Medicinában
Szakdolgozók: • A beteg azonosítása • Beteg tájékoztatása • Kísérők és ápolók tájékoztatása NM vizsgálat v. terápia után
BSS II.17. A szolgáltató kötelezettségei:
• Nőbeteg terhességének ellenőrzése
(a) az egészségügyi szolgáltató, aki izotópdiagnosztikai eljárást kér vagy végez:
• Szoptató anyák tájékoztatása a szoptatás szükséges kihagyásáról, abbahagyásáról • Gyermekeknek beadandó aktivitás számolása a protokoll szerint • A beadandó farmakon és aktivitás ellenőrzése
(i) biztosítja, hogy a beteg sugárterhelése a lehető legkisebb legyen, amellyel a kíván diagnosztikai információ nyerhető
• A sugárzásmérők és más műszerek rendszeres minőségellenőrzése
(ii) figyelembe veszi a korábbi vizsgálatokat a felesleges ismétlések elkerülésére
• A munkahelyi környezet rendszeres ellenőrzése • A berendezések és munkavédelmi eszközök helyes kezelése
(iii) követi az érvényes dozírozási irányelveket az egyes eljárásokra.
• A sugárvédelmi szolgálat értesítése rendellenességekről, balesetekről • A szakorvos értesítése radiofarmakon-beadási hibákról • Részvétel az új munkatársak oktatásában, begyakoroltatásában. 2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
25
2013
Orvosi sugárterhelés optimalizálása
26
Radiofarmakonok kiválasztása Ha adott célra többféle radiofarmakon alkalmazható, mérlegelni kell azok fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságait.
Radionuklid Biokinetika Beteg
Példa: Fehérvérsejt jelzése
Beadott aktivitás
Effektív dózis
Berendezések minősége, stb
Sugárzási kockázat
Képminőség
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
Betegek és dolgozók sugárvédelme
27
In-111
Tc-99m
0.36 mSv/MBq
0.011 mSv/MBq
20 MBq → 7.2 mSv
200 MBq → 2.2 mSv
T1/2 = 2.8 nap
T1/2 = 6 óra
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
28
Beadott aktivitás optimalizálása
Képminőség optimalizálása
•
A beadott aktivitástól
•
Technikai tényezőktől
•
-
Diagnosztikai információ értéke
A képminőség függ:
használt berendezés begyűjtési protokoll képfeldolgozás & értékelés zaj térbeli felbontás szórás
Beteg jellemzői:- testméret - kor
• Egy küszöb alatt hasznos információ nem várható • E küszöb felett a képminőség meredeken nő az aktivitással • Egy bizonyos szint felett az aktivitás további növelése nem javítja az eredményt
(ICRP 52)
- betegség - mozgás
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
Beadott aktivitás
29
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
30
Megfelelő képbegyűjtési beállítás
Optimalizálási módszerek (BSS II.17 folyt.) (ii) Módszerek a nem vizsgálandó szervek felvételének blokkolására, és a kiürülés gyorsítására, ahol lehet:
• A pajzsmirigy-felvétel blokkolása • Itatás és gyakori hólyagürítés • Hashajtók • Katéterezés a hólyag ürítésére???
Közel
• Cholecystokinin (zsíros étel) az epehólyag ürítésére
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
31
2013
15 cm
Betegek és dolgozók sugárvédelme
Rossz energiaablak
32
Sugárkockázat Gyerekeknek beadandó aktivitás A felnőtt adag az alábbi képletek valamelyike szerint mérsékelendő:
16
LIFE-TIME RISK (%/Sv)
14 12 10 8
•
Testtömeg / 70 kg
•
testfelszín / 1.73 m2
•
testmagasság / 174 cm
6 4 2 0 0
5
15 25
35
45
55
65 75
85
95
AGE AT EXPOSURE
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
33
European Association of Nuclear Medicine (EANM) ajánlása
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
34
EANM ajánlás gyermekdózisokra – 1. old.
1
Szorzószám
0.8
0.6 A: vese B: minden más
0.4
C: pajzsmirigy "A"
0.2
"B" "C"
0 0
2013
10
20
30
40 50 Testtömeg (kg)
60
70
80
Betegek és dolgozók sugárvédelme
35
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
36
Példák dózisszámolásra
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
37
Gyakori SPECT+alacsony dózisú CT vizsgálatok felnőtt dózisa
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
38
Gyakori SPECT+diagnosztikai CT vizsgálatok felnőtt dózisa
CACT: coronary angiography with CT; AC: attenuation correction; AL: anatomic localization CACT: coronary angiography with CT; AC: attenuation correction; AL: anatomic localization C. Camacho López et al., Rev Esp Med Nucl. 2011;30(5):276– 285 2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
39
C. Camacho López et al., Rev Esp Med Nucl. 2011;30(5):276– 285 2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
40
CT dóziscsökkentési megoldások: Automatic exposure control (AEC) system
Vizsgálat után
egésztest
Jelenség
testméret
vékonyabb betegben a kilépési oldalon is intenzívebb nyaláb
esetén → jelentős mennyiségű folyadékbevitel - epével kiválasztódó lipofil radiofarmakon esetében
hosszanti
a váll- és hasi régióban nagyobb zaj
forgásszög
oldalirányban nagyobb sugárelnyelés
3D
a testhossz mentén és a szög szerint is változó intenzitás
Gyerekek ne kísérjék a beteget!
modulált: ED: 100%, többi: 20-30% (25%)
Vizsgálat utáni elővigyázatosság beteg részére:
szívfázis
szív
Sugárdózis csökkentése: - vesén keresztül kiválasztódó radiofarmakon
Szempont
→ zsíros étel-ital (csokoládé☺) fogyasztása
- tömegközlekedés
kapuzott: csak ED (-70%) kétsugaras
- gyerekekkel való minimális kontaktus
nagyobb ágymozgás fordulatonként (47%)
Lee, T.-Y., & Chhem, R. K. (2010). Impact of new technologies on dose reduction in CT. European journal of radiology, 76(1), 28–35. 2013
használata ?!
Betegek és dolgozók sugárvédelme
41
Helyzetelemzés: magzati dózis
Szoptatás szüneteltetése, abbahagyása
Óvatosság a radioaktív hulladék eltávolításakor, pl. szennyezett+fertőzött ágynemű (radiojód terápia!)
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
42
Sugárérzékenység korai terhességben
Olyan nők besugárzása, akik nem tudják, hogy terhesek: Véletlen magzati besugárzás
Determinisztikus hatások küszöbdózisa
100 - 200 mSv
Értelmi fogyatékosság
40 % /Sv
Tervezett besugárzások: Terhes nők, akiknek nukleáris medicina vizsgálatra vagy akár radioizotóp-terápiára van szükségük Baleseti besugárzás terhességben
Rák, leukémia
Foglalkozási besugárzások terhességben Nők besugárzása, akiknek még lehet gyermeke.
10 éves kor alatt
2 % /Sv
egész élettartam alatt
15 % /Sv
Örökletes hatások 2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
43
Magzati dózis
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
Aktivitás
Magzati dózis
(MBq)
(mSv)
Cson t (T c99m )
600
4
Radiofarmakon
Agy (CBF)
500
4
Tc -99m DTPA Tc -99m MAA Tc -99m Pertechnetate Tc -99m DISIDA Tc -99m glucoheptonate Tc -99m HAM Tc -99m MIBI Tc -99m MD P Tc -99m PYP Tc -99m RBC's in vivo labelling Tc -99m RBC's in vitro labelling Tc -99m Sulphur Colloid Tc -99m DTPA Aerosol Tc -99m WBC's Tc -99m MAG3
Tüd ő (Tc99m-MAA)
160
Vese (MAG 3)
0.4
100
2
Tumor v tályog (Ga-67 citrate)
300
28
Szív (Tc99m-MIBI)
300
5
Szív (Tl-201)
100
10
Pajzsmirig y (Tc99m)
100
1
Pajzsmirig y(I-131)
100
7
4
0.02
Vese clearance (Cr-51-EDT A)
2013
44
Ajánlás szoptatás szüneteltetésére: Tc
Vizsgálat
Data from: Russell, Stabin et al Draft, 1997
1 % /Sv
Beadott aktivitás (MBq) 740 148 185 300 740 300 1110 740 740 740
Tanácsadás? nem igen igen nem nem nem nem nem nem igen
740
nem
444 37 185 370
nem nem igen nem
Javaslat
12 hr 4 hr
12 hr
48 hr
Radiation dose to the embryo/fetus from radiopharmaceuticals.
Betegek és dolgozók sugárvédelme
45
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
46
Orvosi eredetű sugárterheléssel kapcsolatos feljegyzések
Ajánlás szoptatás szüneteltetésére
• Beadott radiofarmakon és aktivitás (betegenként) Radiofar mako n Ga -67 Citrate I-131 NaI Cr-51 EDTA In-111 WBC's I-123 NaI I-123 OIH I-123 mIBG I-125 OIH I-131 OIH Tl-201 Xe -133 gas
Beadott aktivitás (MBq) 185 5550 1.85 20 15 74 370 0.37 11.1 111
Tanácsadás? igen igen nem nem igen nem igen nem nem igen nem
Javaslat
• Beadás módja (betegenként)
Abbahagyni Abbahagyni
• Véletlen vagy baleseti terhelés kivizsgálási jelentése • A betegek elnyelt sugárdózisa • Az aktivitásmérő kalibrálási bizonyítványa
Abbahagyni 48 hr
• Berendezések minőségellenőrzése (gamma-kamera, aktivitásmérő)
96 hr
• Karbantartások és javítások • Sugárvédelmi auditok és felülvizsgálatok • Képzések: • kezdeti • felelevenítő
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
47
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
48
Példa: Hepatocelluláris carcinoma kezelése
Az elnyelt dózis számolásának elve
131 I-Lipiodol-lal
A CT a lipiodol inhomogén eloszlását mutatja.
Nehezítő tényezők: 1.
A radionuklid eloszlása a testben, felvételi aránya a kritikus szervekben
2.
Inhomogén eloszlás lehet még a kritikus szerven belül is
3.
A biológiai felezési idő függhet a:
2013
•
kortól
•
betegségtől v. kóros állapottól
Betegek és dolgozók sugárvédelme
A tumor nem modellezhető homogén gömbként.
49
Egy szerv elnyelt dózisának meghatározói:
• Radionuklid • Beadott aktivitás • Felvételi arány a szervben • A szerv mérete, alakja • Aktivitás más szervekben • A radiofarmakon kinetikája • A radiofarmakon minősége
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
51
2013
Betegek és dolgozók sugárvédelme
50