Conceptrichtlijn Gonadenafscherming Versie Maart 2015
Voorwoord Door de leden is in 2011 gevraagd om vanuit de NVMBR een (multidisciplinaire‐) richtlijn over gonadenafscherming op te stellen. Dit naar aanleiding van verschillen en onduidelijkheden over het wel of niet toepassen van gonadenafscherming die in het werkveld bestaan al enige tijd. De sectie straling vond dat dit project niet binnen de eigen sectie viel te realiseren en heeft het bestuur toestemming gevraagd een projectgroep met inhoudelijk deskundigen en instanties, te mogen samenstellen. Deze toestemming is verleend en in september 2012 is de projectgroep voor het eerst bijeen geweest. De projectgroep is begonnen met een literatuuronderzoek. Daarnaast is, door middel van een enquête via het netwerk contactpersonen NVMBR, een onderzoek gestart binnen het werkveld betreffende de toepassing van gonadenafscherming. Beide dienen als veldverkenning voorafgaand aan het schrijven van de richtlijn. Vervolgens is met de verzamelde kennis uit het literatuuronderzoek en de enquête de richtlijn opgesteld. De eerste conceptrichtlijn is ter commentaar aangeboden aan de NVMBR sectie straling en meelezers uit verschillende beroepsgroepen, zoals klinisch fysici, radiologen en MBB’ers en vervolgens kritisch besproken. Na deze commentaarronde is de conceptrichtlijn aangepast en voorgelegd aan de leden op de Algemene Vergadering van de NVMBR op 30 mei 2013 in het Spant te Bussum. De leden hebben positief gereageerd en gestemd over het uitgangspunt in de richtlijn betreffende de grenswaarde voor de bepaling of gonadenafscherming wel of niet noodzakelijk is. Het hoofdbestuur heeft van de leden mandaat gekregen om reacties te verwerken in de richtlijn. Vervolgens zijn een aantal verbeteringen in de richtlijn doorgevoerd en is aan partijen die hebben gereageerd op de eerste versie gevraagd wederom kritisch te kijken naar de laatste versie. Aan de ministeries betrokken bij de kernenergiewet is vervolgens de richtlijn voorgelegd met de vraag of de inhoud van de richtlijn in strijd is met de huidige wetgeving. De ministeries hebben niet aangegeven dat de richtlijn in strijd is met de wetgeving en adviseerden om met de veldpartijen in het werkveld af te stemmen over de gebruikte methode. Vervolgens zijn de laatste aanpassingen en verbeteringen in de richtlijn doorgevoerd en is de richtlijn ter onderschrijving bij de NVvR, NVKF, NCS en NVS aangeboden. De projectgroep hoopt met het formuleren van deze richtlijn duidelijkheid over het gebruik van gonadenafscherming voor de beroepsbeoefenaar en de patiënt te kunnen verschaffen.
2
Inhoudsopgave Voorwoord ............................................................................................................................................ 2 Inhoudsopgave ..................................................................................................................................... 3 Samenstelling van de projectgroep .................................................................................................... 4 Samenvatting ........................................................................................................................................ 5 Summary................................................................................................................................................ 6 Inventarisatie gonadenafscherming bij radiologische onderzoeken ............................................ 8 Risicoanalyse gonadenbelasting in de radiologische beeldvorming .......................................... 10 Mogelijkheden en rendement van afscherming ............................................................................. 19 Discussie en conclusie ........................................................................................................................ 21 Aanbevelingen .................................................................................................................................... 22 Bijlage 1: Enquête ................................................................................................................................ 23 Bijlage 3: Gebruikte parameters voor berekening .......................................................................... 28 Literatuurlijst ....................................................................................................................................... 30
3
Samenstelling van de projectgroep Kerngroep
Marloes Zeeman Msc, beleidsmedewerker NVMBR, projectleider Alie Vegter, lid sectie straling NVMBR, MBB’er en coördinerend stralingsdeskundige Treant zorggroep Fred Felderhof, docent MBRT en stralingsdeskundige Inholland
Klankbordgroep Om brede input te krijgen voor de richtlijn bestond de klankbordgroep uit deskundigen vanuit de volgende beroepen: MBB’ers, klinisch fysici, radiologen, radiobiologen en stralingsdeskundigen. Reactie NVvR, NVKF, NCS en NVS Reactie partijen verwerken
4
Samenvatting Over het wel of niet toepassen van gonadenafscherming bestaan binnen het werkveld radiologie onduidelijkheden en verschillen. Naar aanleiding hiervan heeft de NVMBR besloten een onderbouwde richtlijn gonadenafscherming te schrijven. Na inventarisatie van het gebruik van gonadenafscherming op de verschillende afdelingen radiologie in Nederland blijkt 55% geen gonadenafscherming te gebruiken. Om te bepalen of en wanneer gonadenafscherming moet worden gebruikt is een risicoanalyse gemaakt. Uit literatuurstudie blijkt dat een risico kleiner dan 10‐6 als verwaarloosbaar mag worden beschouwd. Dit houdt in dat extra maatregelen om dit risico verder naar beneden te brengen niet meer zinvol zijn vanuit het ALARA‐principe (As Low As Reasonably Achievable). De onderzoeken waarbij de gonaden binnen 5 cm van het diagnostisch veld liggen zijn meegenomen in de risicoanalyse. Met behulp van computersimulatieprogramma’s zijn de orgaandoses voor de gonaden van mannen en vrouwen berekend. Aan de hand van de risicogetallen voor de genetische en carcinogene effecten van ioniserende straling op de gonaden, is een totaalrisico van de gonaden berekend voor jongens, meisjes, mannen en vrouwen voor de verschillende onderzoeken. Naast de risicoanalyse is gekeken naar het rendement van gonadenafscherming. Hieruit blijkt dat een loodportemonnee het meest effectief is bij het toepassen van gonadenafscherming. Met het gebruik van de loodportemonnee is een dosisreductie van 90% te behalen. Geconcludeerd kan worden dat gonadenafscherming bij buckyopnamen niet hoeft te worden toegepast en alleen noodzakelijk is bij een CT scan van het abdomen bij jongens en mannen, mits de gonaden niet in de directe bundel vallen. Voor een aantal andere CT onderzoeken is het risico niet verwaarloosbaar, maar kan afscherming niet toegepast worden omdat de gonaden in de directe bundel vallen en het plaatsen van de afscherming de diagnostische beoordeelbaarheid verminderd. Een kanttekening die geplaatst moet worden is dat bij de orgaandosisberekening geen gebruik is gemaakt van de meest moderne CT technologie. Met de huidige iteratieve reconstructie mogelijkheden zouden deze conclusies anders uit kunnen vallen. In deze gevallen wordt aangeraden een risicoanalyse, toegespitst op de desbetreffende praktijksituatie, uit te voeren.
5
Summary Within the field of radiology there has been an increasing doubt as to the significance of gonad shielding. The Dutch Society of Medical Imaging and Radiotherapy (NVMBR), has decided to develop a guideline regarding the use of gonad shielding. A study into the use of gonad shielding in radiology departments in the Netherlands, shows that 55% has ceased using gonad shielding. To determine whether or not gonad shielding is still required, a risk analysis is made. A literature study shows that when a risk is estimated smaller than 10‐6, this risk can be regarded as negligible. This means that any additional interventions, to reduce this risk further (ALARA), are not necessary. The radiological procedures (conventional and CT) in which the gonads lie within 5 cm of the exposed area, are included in the risk analysis. Through dose estimate programs, the organ dose for the gonads is estimated for each procedure. These organ dose estimates are used to determine the genetic risk and the carcinogenic risk for the gonads. These risks are summed together, to determine the total risk of the exposure. This is done for all previous named radiological procedures for boys, girls, men and woman. Beside the risk analysis, the effectiveness of gonad shielding was evaluated. This evaluation shows that the gonad capsule is the most effective form of gonad shielding, reducing the gonad dose with a percentage up to 90%. The conclusion is that gonad shielding is only required for CT Abdomen of boys and men, provided that the gonads are not within the direct exposed area. For other CT procedures, the risks are not negligible either, but because the gonads will most definitely lie within the direct exposed area, gonad shielding would cause too many artefacts and thus diminish image quality. A side note must be made that the used dose values weren’t derived using the newest CT techniques . Considering the innovations regarding iterative reconstruction, CT dose levels might actually become significantly lower, making a re‐evaluation of the risk analysis a useful recommendation for individual radiology departments with high definition CT scanners.
6
Inleiding Bij radiologische opnamen wordt gonadenafscherming al decennia lang toegepast. De achterliggende gedachte is dat blootstelling van de gonaden wellicht zou kunnen leiden tot erfelijke aandoeningen of onvruchtbaarheid door kankerinductie. Hierbij moet worden aangemerkt dat halverwege de vorige eeuw de toepassing van röntgenstraling nog in de kinderschoenen stond en de stralingsbelasting tot wel honderd keer zo hoog was dan bij de huidige conventionele opnamen. Het is de vraag of het nut van de toepassing toentertijd nog wel past bij de huidige stand van zaken (Frantzen et al. 2012). Daarnaast verplicht een professionele beroepsattitude van de MBB’er voortdurend toepassing van het justificatie‐ en het ALARA‐principe voordat een radiologisch onderzoek of behandeling plaatsvindt. Bij iedere aanvraag of verwijzing moet telkens worden overwogen een andere onderzoeks‐ of behandelmethode toe te passen wanneer deze een lagere of zelfs geen blootstelling aan ioniserende straling zou geven. Gonadenafscherming wordt gerealiseerd door middel van lood of ander afschermingsmateriaal te plaatsen tussen de röntgenbuis en de huid, op het relevante gedeelte van de patiënt. Aanbevelingen over de verlaging van weefselweegfactor van de gonaden vanuit de ICRP (ICRP 103, 2007), gesprekken op de werkvloer, perceptie van patiënten en bevindingen uit de literatuur jagen discussie over nut en noodzaak bij toepassing van gonadenafscherming voortdurend aan. Door verschillende denkwijzen en inzichten blijken op de radiologische afdelingen aanzienlijke verschillen te bestaan in protocollen voor afscherming van gonaden. Dit feit levert op de werkplek regelmatig discussies op tussen zorgverlener en (ouders van) patiënten. Met deze richtlijn hoopt de NVMBR duidelijkheid te verschaffen wanneer gonadenafscherming wel of niet dient te worden toegepast.
7
Inventarisatie gonadenafscherming bij radiologische onderzoeken De projectgroep heeft tijdens de vormgeving van de richtlijn gonadenafscherming een inventarisatie gedaan van het gebruik van gonadenafscherming bij verschillende radiologische onderzoeken op afdelingen radiologie en medische beeldvorming (december 2012). Voor deze inventarisatie hebben de NVMBR contactpersonen van de afdelingen radiologie en medische beeldvorming een digitale enquête ontvangen. De opzet van de enquête is terug te vinden in bijlage 1. De respons op deze enquête was 75%, wat neerkomt op 87 afdelingen. Uit de resultaten blijkt dat 79% van de responderende afdelingen een protocol heeft voor gonadenafscherming bij radiologische onderzoeken. Verder geeft 55% van de afdelingen aan dat op het moment van de inventarisatie geen gonadenafscherming wordt gebruikt bij radiologische onderzoeken. In figuur 1 is de verdeling van het gebruik van gonadenafscherming bij verschillende radiologische onderzoeken weergegeven. Duidelijk is te zien dat bij jongens en mannen vaker gonadenafscherming wordt gebruikt dan bij meisjes en vrouwen. Verder is op te merken dat bij het onderzoek X‐bekken het meest frequent gonadenafscherming plaatsvindt. Bij jongens en mannen wordt dit gedaan op 29% van de afdelingen. 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%
Jongens Mannen Meisjes Vrouwen
Figuur 1: Percentage afdelingen dat gebruik maakt van gonadenafscherming
Via de enquête is verder geïnventariseerd welke soorten gonadenafscherming gebruikt worden tijdens de radiologische onderzoeken (zie voor de verschillende typen: hoofdstuk ‘mogelijkheden en rendement’). In figuur 2 is te zien dat bij jongens en mannen alle vier de soorten gonadenafscherming wel worden gebruikt, maar dat hier voornamelijk de loodportemonnee gebruikt wordt (43% en 62%). Als bij meisjes en vrouwen 8
gonadenafscherming plaatsvindt, dan is dit in 50% en respectievelijk 59% van de gevallen met behulp van een ‘vlinder’. Opvallend bij meisjes is dat bij gebruik van gonadenafscherming relatief vaak gebruik wordt gemaakt van afscherming op het diafragma (35%) vergeleken met de andere groepen. 70% 60% 50% Vlinder
40%
Loodflap 30%
Loodportemonnee
20%
Afscherming op diafragma
10% 0% Jongens
Mannen
Meisjes
Vrouwen
Figuur 2: Verdeling van gebruik van soorten gonadenafscherming
Bij de vraag of bijscholing wordt aangeboden op het gebied van gonadenafscherming wordt door 91% van de afdelingen die gonadenafscherming toepassen aangegeven dat dit niet het geval is. Door een aantal respondenten wordt als opmerking aangegeven dat recent doorgevoerd is gonadenafscherming af te schaffen, met name bij kinderbekkentjes, naar aanleiding van een gepubliceerd onderzoek (Frantzen et al. 2012). Samenvattend blijkt uit de inventarisatie dat meer dan de helft van de responderende afdelingen in de periode van de inventarisatie geen gebruik maakt van enige vorm van gonadenafscherming bij radiologische onderzoeken. Op de afdelingen waar wel gonadenafscherming plaatsvindt, wordt dit het meest gedaan bij X‐bekken en dan met name bij de mannen en jongens. Bijscholing over gonadenafscherming vindt plaats op 9% van de afdelingen waar gebruik wordt gemaakt van gonadenafscherming.
9
Risicoanalyse gonadenbelasting in de radiologische beeldvorming Inleiding Het doel van deze richtlijn is te bepalen wanneer gonadenafscherming wel of niet toegepast hoeft te worden. Hierbij is de hoogte van de stralingsdosis bij een onderzoek en daaruit voortvloeiend het risico op kansgebonden effecten (stochastische effecten) het belangrijkst. Het risico op kansgebonden effecten kan bepaald worden aan de hand van een risicogetal dat via een risicoberekening berekend kan worden. Vervolgens wordt aan de hand van het gevonden risicogetal bij verschillende radiologische onderzoeken bepaald wanneer gonadenafscherming in het kader van het ALARA‐principe nog noodzakelijk is. In deze richtlijn is uitgegaan van het lineair no threshold (LNT) ‐principe, zoals ook door de International Commission on Radiological Protection (ICRP) wordt gehanteerd. Dit wil zeggen dat aangenomen wordt dat bij het ontstaan van kansgebonden effecten geen drempeldosis bestaat. Hieronder worden bovengenoemde stappen verder uitgewerkt. Risiconormering Internationaal en nationaal worden bepaalde risiconormeringen gehanteerd voor het bepalen van de hoogte van een risico. Dit wordt ook gedaan met betrekking tot ioniserende straling (Calman 1996, WHO 2001, Masatoshi et al. 2004, Mobbs et al. 2009, Wall et al. 2011, Schmidt 2007). Een risico in de orde van grootte van één op een miljoen (10‐6) en kleiner wordt over het algemeen omschreven als verwaarloosbaar. Dit wil zeggen dat het totale risico met minder dan een ordegrootte van één op de miljoen per gebeurtenis, procedure of handeling verhoogd wordt. Het risico is niet nul, maar de gebeurtenis, procedure of handeling wordt wel als veilig bestempeld. Deze manier van risico hantering werd voor het eerst gepubliceerd door Calman in 1996 en staat ook wel bekend als de Calman chart, zie tabel 1 (Calman 1996). The Calman chart for explaining risk (UK risk per 1 year) Classification Risk range Example Negligible ≤1.000.000 Death form a lightning strike Minimal 1:100.000‐1:1.000.000 Death from train accident Very low 1:10.000‐1:100.000 Death from an accident at work Low 1:1000‐10.000 Death from a road accident Moderate 1:100‐1:1000 Death from smoking 10 cigarettes per day High ≥1:100 Transmission of chickenpox tot susceptible household contacts Tabel 1: Calman chart
Als voorbeeld, de Nederlandse overheid heeft het verwaarloosbaar risico voor genotoxisch werkende kankerverwekkende stoffen vastgesteld als de dosis die bij levenslange toediening 10
aan één miljoen personen leidt tot één extra geval van kanker (VROM 1989). Dit is dus bovenop het aantal kankers die statistisch gezien al onder de bevolking zou ontstaan. In de afweging van het wel of niet toepassen van gonadenafscherming bij toediening van ioniserende straling wordt in deze richtlijn ook het verwaarloosbaar risico als grenswaarde gebruikt. Valt het risico onder de 10‐6 dan wordt dit beschouwd als verwaarloosbaar en zijn maatregelen voor extra verdere dosisreductie niet meer van toegevoegde waarde. Ligt het getal in een orde van grootte groter dan 10‐6 (meer risico) en kan men redelijkerwijs maatregelen treffen om dit risico te verlagen, dan moet dit ook worden gedaan (Mobbs et al. 2009). In de stralingsbescherming staat dit principe bekend als het ALARA principe. Dit wil zeggen dat wanneer een maatregel niet veel tijd, moeite en geld kost, maar deze het risico wel verder omlaag brengt, deze maatregel moet worden toegepast. Naarmate het risico hoger is, moet er meer moeite/inspanning gedaan worden om dit risico te verlagen. Figuur 3 schetst kort de toepassing van ALARA bij de verschillende risico niveaus welke ook toe te passen zijn bij de blootstelling van de gonaden aan ioniserende straling. Voor de ontwikkeling van deze richtlijn is zoals hierboven beschreven, de risiconorm 10‐6 als grenswaarde gebruikt vanaf waar verdere maatregelen voor afscherming achterwege kunnen blijven.
Figuur 3: Risicomanagement (Law 2013)
Hantering van de risicogetallen Alvorens een risicoanalyse te kunnen uitvoeren, is het van belang alle risico’s en de risicogetallen die van toepassing zijn bij toedienen van ioniserende straling bij medische beeldvorming op de gonaden te bepalen. Bij de invoering van het gebruik van gonadenafscherming in de jaren 50 is vooral de bewustwording van het risico op genetische 11
effecten (onderdeel van de stochastische effecten) van belang geweest (Frantzen et al. 2012). Voorheen werd dit risico hoger ingeschat, maar met de tijd is meer wetenschappelijke kennis op dit gebied gekomen en wordt dit risico steeds verder naar beneden bijgesteld. Zie tabel 2 voor de weefselweegfactoren over de jaren van de gonaden ten opzichte van de andere organen (ICRP 26 1977, ICRP 60 1991, ICRP 103 2007, Gezondheidsraad 2007). Orgaan of weefsel Gonaden Rode beenmerg Dikke darm Longen Maag Borstklier Blaas Lever Slokdarm Schildklier Huid Botoppervlak Hersenen Speekselklieren Andere weefsels/ organen
WT (1977) 0,25 0,12 ‐ 0,12 ‐ 0,15 ‐ ‐ ‐ 0,03 ‐ 0,03 ‐ ‐ 0,30
WT (1991) 0,20 0,12 0,12 0,12 0,12 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,01 0,01 ‐ ‐ 0,05
WT (2007) 0,08 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,04 0,04 0,04 0,04 0,01 0,01 0,01 0,01 0,12
Tabel 2: Waarde van de weefselweegfactor WT, zoals deze is voorgesteld door de ICRP in 1977, 1991 en 2006
Aangezien het bij radiologische onderzoeken gaat om relatief lage dosis is er geen sprake van deterministische effecten (weefselreacties) op de gonaden. De drempeldosis van 500mSv(ICRP 103) voor deterministische effecten wordt bij het juist uitvoeren van dit soort onderzoeken niet overschreden. Wel zijn er kansgebonden effecten waarvoor geen drempeldosis bestaat en het LNT‐principe wordt gehanteerd. Bij de gonaden zijn dit de volgende effecten:
Genetische effecten Carcinogene effecten Genetische effecten In ICRP 103 worden een aantal risicogetallen voor de blootstelling aan ioniserende straling beschreven. Deze risicogetallen beschrijven hoeveel procent van de personen die aan één Sievert worden blootgesteld bij totale lichaamsbestraling kans heeft op een bepaald kansgebonden effect. In deze risicogetallen is het gehele detriment meegenomen. Dit wil zeggen dat de totale gezondheidsschade wordt meegenomen die een groep en zijn nageslacht ervaart door de blootstelling aan een bepaalde effectieve dosis.
12
De volgende nominale risicogetallen worden genoemd met betrekking tot de genetische effecten: Voor de gehele bevolking: 0,2% per Gray orgaandosis (ICRP 103 2007, UNSCEAR 2001). Omgerekend per mGy is dit 0,002/1000. Voor volwassenen (reproductieve bevolking): 0,5% per Gray orgaandosis (ICRP 103 2007, UNSCEAR 2001). Omgerekend per mGy is dit 0,005/1000. Voor kinderen (reproductieve bevolking): 0,5% per Gray orgaandosis (ICRP 103 2007). Omgerekend per mGy is dit 0,005/1000. Het verschil tussen de risicogetallen van de gehele bevolking en de reproductieve bevolking komt voort uit de niet‐reproductieve bevolking, zoals ouderen die ook in de groep van de gehele bevolking vallen. Deze groep brengt het genetische effecten (nageslacht) omlaag bij de gehele bevolkingsgroep. In de risicoberekening van deze richtlijn wordt gebruik gemaakt van de risicogetallen voor de volwassenen en kinderen. Carcinogene effecten Met betrekking tot de tumorinductie is specifiek gekeken naar de af te dekken organen bij het gebruik van loodafscherming, aangezien alleen deze stralingsbelasting bij juist afdekken kan worden weggenomen. In dit geval zijn dit de testikels, de ovaria. Als kanttekening moet wel worden gemaakt dat juist afdekken niet altijd vooraf goed kan worden ingeschat. De locatie van de ovaria variëren bijvoorbeeld per meisje/vrouw (Frantzen et al. 2012). Wall et al. 2011 hebben aan de hand van risicomodellen uit de ICRP 103 en UNSCEAR 2006 een aantal orgaanspecifieke en leeftijdsspecifieke risicogetallen uitgerekend voor de ontwikkeling van straling geïnduceerde tumoren gedurende de rest van het leven. Dit zijn de volgende getallen: Voor volwassenen vrouw: 0,31% per Gy orgaandosis voor het risico op ovariacarcinoom (Wall et al. 2011). Omgerekend per mGy is dit 0,0051/1000. Voor meisjes: 0,51% per Gy orgaandosis voor het risico op ovariacarcinoom (Wall et al. 2011). Omgerekend per mGy is dit 0,0051/1000.
13
Mannen en jongens Voor testiscarcinoom is geen risicogetal in de literatuur weergegeven. De incidentie van testiscarcinoom is zo laag dat de gevoeligheid voor straling van dit orgaan als verwaarloosbaar mag worden beschouwd (Wall et al. 2011, HPA 2011). Deze wordt dan ook niet opgenomen in de risicoanalyse. Welke onderzoeken Na het vaststellen van de juiste risicogetallen is bepaald welke radiologische onderzoeken in de risicoanalyse opgenomen moeten worden. Een selectie is gemaakt van de onderzoeken waarbij de orgaandosis van de gonaden een significante bijdrage levert aan de totale effectieve dosis. Hierbij is er van uitgegaan dat de orgaandosis van gonaden die op meer dan 5 cm van het diagnostisch veld liggen geen significante bijdrage leveren aan de totale effectieve dosis bij diverse radiologische onderzoeken (ICRP 34, 1982). Op basis van deze criteria werden de volgende onderzoeken geselecteerd:
X‐Bekken X‐LWK X‐BOZ X‐Heup X‐Femur X‐Beenas X‐Scoliose opname CT LWK CT Abdomen CT Bekken Voor deze onderzoeken is de dosis op de gonaden berekend voor de volgende groepen:
Meisjes 0, 1, 5, en 10 jaar Jongens 0, 1, 5, en 10 jaar Vrouwen Mannen De in deze richtlijn aangehouden leeftijdscategorieën zijn op basis van de categorie indeling die gebruikt wordt bij dosisberekening in de rekenprogramma’s met het Monte‐Carlo model. Het Monte‐Carlo model is een simulatietechniek waarbij een fysiek proces vele malen wordt gesimuleerd, elke keer met andere startcondities. Het resultaat van deze verzameling simulaties is een verdelingsfunctie die alle mogelijke uitkomsten weergeeft.
14
Gebruikte methodiek Voor de berekening van het risicoaandeel van de gonaden op het totale risico van het onderzoek door de ioniserende straling, is gebruik gemaakt van een tweetal rekenprogramma’s waarmee dosisberekeningen kunnen worden uitgevoerd: PCXMC voor de berekeningen van conventionele (bucky) opnamen en IMPACTscan voor de berekeningen van CT onderzoeken. Deze programma’s maken beide gebruik van een Monte‐Carlo simulatietechniek voor dosisberekeningen. Hierbij moeten diverse parameters worden ingevoerd die de blootstellingsgeometrie en het spectrum van de röntgenbundel bepalen. De PCXMC en IMPACTscan software is in staat om voor zowel kinderen van 10, 5, 1 jaar oud en pasgeborenen deze berekeningen uit te voeren als voor de dosimetrische standaard volwassene van 1,74 meter en 76,4 kilogram. Gegevens die ingevuld dienen te worden: PCXMC voor buckyopname
focus detector afstand
gebruikte afmeting veld op detector DAP/DOP kV Filtratie totaal (inherente filtratie en additionele filtratie) IMPACTscan voor CT onderzoeken
Type CT (merk/model) Gebruikte collimatie Pitch Rotatietijd Buisspanning en buisstroom
Voor de dosisberekeningen zijn de onderzoek‐ en dosisgegevens van de verschillende onderzoeken vanuit de huidige praktijk verzameld. Uit de opnameparameters van een serie onderzoeken is een gemiddelde dosis berekend, zoals gebruikelijk is bij DRN analyses (NCS, rapport 21, 2012). Vervolgens is de dosis per soort onderzoek uitgerekend met behulp van PCXMC of de IMPACTscan software. De programma’s berekenen zowel de orgaan‐ als de effectieve dosis. Zie figuur 4 voor de te nemen stappen. De volgende gegevens zijn berekend door de dosisberekeningsprogramma’s: 1. De orgaandosis op de ovaria ‐ Dovaria (mGy) 2. De orgaandosis op de testikels ‐ Dtesticles (mGy) 15
Hieruit zijn de volgende risicogetallen bepaald: 1. Genetisch risico meisjes en vrouwen ‐ Dovaria (mGy) x genetisch risicogetal (mGy) 2. Genetisch risico jongens en mannen ‐ Dtesticles (mGy) x genetisch risicogetal (mGy) 3. Carcinogeen risico meisjes ‐ Dovaria (mGy) x carcinogeen risicogetal (mGy) 4. Carcinogeen risico vrouwen ‐ Dovaria (mGy) x carcinogeen risicogetal (mGy) Vervolgens zijn de berekende getallen van het genetische risico en het carcinogene risico per groep (geslacht en leeftijd) bij elkaar opgeteld om het totale risicogetal van ioniserende straling op de gonaden bij de desbetreffende onderzoeken te verkrijgen.
Figuur 4: Stappenplan voor risicoberekening gonaden
Resultaten Uit de resultaten blijkt dat de risicobijdrage van ioniserende straling op de gonaden bij de verschillende geslachten en leeftijden voor de meeste onderzoeken beneden het risicogetal 10‐6 valt. In tabel 3 zijn deze resultaten weergegeven. Onderzoeken die boven het risicogetal van 10‐6 komen zijn in de tabel rood gedrukt. De zwart gedrukte getallen vallen onder het risicogetal van 10‐6. De dosis die deze waarden geven zijn zo laag bij een opname dat het gaat om een vergelijkbare dosis van enkele dagen natuurlijk straling (Bos, 2007). Voor de uitgebreide resultaten en gebruikte parameters voor de dosisberekeningen zie bijlage 2 en 3. Helaas is het voor een aantal leeftijdsgroepen niet mogelijk geweest om voldoende opname‐ en dosisgegevens vanuit het werkveld te verzamelen. Hierbij gaat het om de bucky opnamen LWK PA, LWK LAT, heup, scoliose en been‐as bij jongens en meisjes tussen 0 en 5 jaar. Deze opnamen worden in het werkveld weinig uitgevoerd. Deze ontbrekende risicogetallen werden aan de hand van de resultaten bij de volwassene en de bekende risicogetallen in de 16
leeftijd van 0‐5 jaar herleid tot onder de 10‐6. Uit de resultaten van de verschillende onderzoeken van de volwassene blijkt namelijk dat de opname van het bekken en de X‐BOZ het hoogste risico oplevert. Deze risicogetallen zijn bij de bekken en X‐BOZ opname bij jongens en meisjes tussen 0 en 5 jaar wel bekend. Bij de jongens en meisjes wordt aangenomen dat het risico van de ontbrekende bucky opnamen zich ten opzichte van het risico bij bekken en X‐BOZ opnamen hetzelfde verhoudt als bij de volwassenen en daarom ook niet boven de waarde van de bekken en X‐BOZ opnamen uit kunnen komen. De risicogetallen bij de ontbrekende waarden blijven in dit geval dan (ruim) onder het risicogetal van 10‐6.
Tabel 3: Risico voor gonaden
Gonadenafscherming kan alleen toegepast worden indien de diagnostische kwaliteit van het onderzoek niet negatief beïnvloed wordt. Bij vrouwen liggen de gonaden meestal in de directe bundel en in het te diagnosticeren gebied waardoor de afscherming relevante delen van de anatomie kan afdekken en vaak onaanvaardbare beeldartefacten oplevert. Dit is het geval voor alle CT scans bij vrouwen die in tabel 3 rood zijn gedrukt en het CT Bekken bij mannen. Bij deze onderzoeken kan daardoor geen gebruik worden gemaakt van gonadenafscherming, hoewel dit vanuit de risicoanalyse wel wordt aangegeven. Dit in aanmerking genomen is het alleen noodzakelijk en mogelijk om bij CT abdomen bij jongens en mannen gonadenafscherming te gebruiken. Dit risicogetal kent alleen een bijdrage van de mogelijke genetische effecten aangezien er geen carcinogene effecten bij mannen en jongens bekend zijn in de literatuur, zoals eerder beschreven. Gonadenafscherming is dan ook alleen noodzakelijk in de reproductieve leeftijd bij jongens en mannen die niet gesteriliseerd zijn.
17
Bij de hierboven genoemde resultaten moet wel opgemerkt worden dat het uitkomsten zijn van specifieke opnameprotocollen en dat dit bij andere blootstellingsgeometrie, bundelspectrum en instellingen tot een ander resultaat kan leiden. Ook het type detector kan hierbij een rol spelen. Vooral bij CT onderzoek kan het gevolgde protocol, de gebruikte reconstructie techniek en het type gebruikte scanner een grote invloed hebben op de uiteindelijke stralingsbelasting. In bijlage 3 zijn de gebruikte waarden voor de berekening terug te vinden. Het is mogelijk dat de gebruikte technieken op een specifieke afdeling zo sterk verschillen dat aan te raden is een dergelijke berekening zelf uit te voeren. Er wordt dan vooral gedacht aan de recente ontwikkelingen op het gebied van CT, zoals de iteratieve reconstructie. Dit kan zoals beschreven is in ‘de gebruikte methodiek’ in de voorgaande tekst. In figuur 4 zijn de stappen daarvoor weergegeven. Het is echter onwaarschijnlijk dat kleine wijzigingen in het aquisitieprotocol een ordegrootte verschil zullen opleveren in het risicogetal.
18
Mogelijkheden en rendement van afscherming Soorten afscherming Grofweg zijn er 3 verschillende typen afscherming te onderscheiden: 1. Schaduw afdekking – dit is afdekking die direct onder de diafragmabehuizing gemonteerd wordt. 2. Ongevormde loodafdekking die op de patiënt worden geplaatst. Dit zijn de bekende vlindervormige loodafdekkingen en (zelf) uitgeknipte loodflappen.
3. Gevormde loodafdekking – dit zijn de voorgevormde manieren van loodafdekking als de loodportemonnee (Hiss, 2003). Rendement afscherming Weinig studies zijn verricht naar het rendement van gonadenafscherming. De data die bekend zijn hebben zonder uitzondering betrekking op CT scans en de daarbij veroorzaakte dosis op de testis. In de tabel 4 hieronder zijn de resultaten weergegeven van het rendement van afscherming bij CT Abdomen door verschillende onderzoeksgroepen. Het grootste rendement valt te behalen bij het gebruik van een loodportemonnee. Hierbij is een rendement van rond de 90% reductie haalbaar. 19
Inventarisatie testiculaire dosis met en zonder afscherming bij CT abdomen Auteursgroep
jaar ‐ afscherming + afscherming reductie soort scanprotocol (mSv) (mSv) (%) afscherming Hidajat et al. 1996 1,46 0,07 95 1 mm Pb eq. Single‐slice loodportemonnee sequential, 10 mm plakdikte, 250 mA.s/slice, 120 kV Price et al. 1999 0,82 0,19 77 1 mm Pb eq. Single‐slice spiral, wraparound 10 mm plakdikte, 220 mA, 120 kV Hohl et al. 2005 2,4 0,32 87 1 mm Pb eq. 16‐slice spiral, loodportemonnee 16x1,5 mm collimatie, 150 mAseff, 120 kV Dauer et al. 2007 0,62 0,26 58 1 mm Pb eq. 16‐slice spiral, wraparound 16x1,25 mm collimatie, 150 mAseff, 120 kV Grobe et al. 2009 19 0,7 96 1 mm Pb eq. 16‐slice spiral, loodportemonnee 16x1,5 mm collimatie, 150 mAseff, 120 kV Sancaktutar et al. 2011 69 6,8 90 0,35 mm Pb eq. 64‐slice spiral, Bismut 16x1,25 mm handschoen collimatie, 250 mAseff, 120 kV Tabel 4: Literatuuronderzoek rendement gonadenafscherming bij CT onderzoek
Als de loodportemonnee gebruikt wordt bij de onderzoeken CT abdomen bij jongens en mannen, waar dit geadviseerd wordt, dan zal 10%van de oorspronkelijke stralingsbelasting op de testikels overblijven. Het risicogetal berekend zonder afscherming zal dan gereduceerd worden tot een waarde die ver onder de 10‐6 valt. Hierdoor zal het risico voor de gonaden verlaagd worden tot een verwaarloosbaar risico voor desbetreffende onderzoeken.
20
Discussie en conclusie Uit de enquête van de NVMBR (december 2012) over de toepassing van gonadenafscherming is gebleken dat op 45% van de afdelingen medische beeldvorming in Nederland bij radiologische onderzoeken gonadenafscherming wordt toegepast. De onderzoeken waarbij afscherming het meest wordt gebruikt zijn opnamen in de bekkenstreek; vooral bij jongens en mannen. De argumenten voor het wel of niet toepassen van gonadenafscherming zijn niet bekend, maar aangegeven wordt dat de afgelopen tijd beleid is ingezet om afscherming geheel af te schaffen. Wanneer een risico van 10‐6 of lager als verwaarloosbaar wordt aanvaard, kan gonadenafscherming achterwege worden gelaten. Dit impliceert dat bij een risico van 10‐6 of hoger waar mogelijk gonadenafscherming moet worden toegepast. De projectgroep heeft aan de hand van de beschreven risicoberekening geadviseerd alleen nog gonadenafscherming te gebruiken bij CT Abdomen bij jongens en mannen, in de reproductieve leeftijd die niet gesteriliseerd zijn. Wel kan het zijn dat door de huidige innovaties de dosis voor dit onderzoek zo laag zijn geworden dat bij het maken van een op de praktijksituatie aangepaste risicoanalyse het risico als verwaarloosbaar mag worden beschouwd. Met name de introductie van de iteratieve reconstructie lijkt een grote dosisreductie te kunnen initiëren. Bij de CT onderzoeken bij vrouwen en CT bekken bij mannen waar het risicogetal hoger is dan 10‐6, is afscherming niet mogelijk omdat de afscherming ervoor zorgt dat relevante delen van de anatomie onzichtbaar worden en/of artefacten genereert die de diagnosestelling negatief beïnvloeden. Bij deze groep onderzoeken waarbij gonadenafscherming niet mogelijk is moet worden nagedacht over andere voor de hand liggende mogelijkheden om het risico te verlagen. Om stralingsbelasting in het algemeen te kunnen verminderen zijn talrijke mogelijkheden, zoals een zwaardere filtering van de röntgenbundel, Low‐dose protocollen, iteratieve reconstructie bij CT in combinatie met kritisch gekozen instellingen van Window Width en Window Level en eventueel overgaan op andere onderzoeksmethodieken. Mogelijke voorbeelden zijn de keuze voor echografie of MRI.
21
Aanbevelingen De projectgroep geeft naar aanleiding van de ontwikkeling van voorliggende richtlijn een aantal aanbevelingen. 1. Gonadenafscherming dient te worden toegepast bij CT abdomen bij jongens en mannen, in de reproductieve leeftijd die niet gesteriliseerd zijn. Randvoorwaarde hierbij is dat de praktijksituatie voldoet aan de gegevens gebruikt in de risicoanalyse van deze richtlijn. 2. Indien de praktijksituatie afwijkt van de gebruikte gegevens in deze richtlijn dient een aan de situatie aangepaste risicoanalyse uitgevoerd te worden, zoals beschreven in deze richtlijn. 3. Gekeken dient te worden naar het optimaliseren van radiologische onderzoeksprotocollen met als het doel het verminderen van de stralingsbelasting met behoud van de vereiste minimale diagnostische beeldkwaliteit.
22
Bijlage 1: Enquête ‘Inventarisatie gonadenafscherming’ Is er op jullie afdeling een protocol over gonadenbescherming bij medische beeldvorming met ioniserende straling?
1
Vraag (single response)
Ja Nee Wordt er op jullie afdeling gonadenbescherming gebruikt tijdens medische beeldvorming met ioniserende straling
2
Vraag (single response)
Ja Nee
3
Wanneer wordt er gonadenbescherming gebruikt?
Tabelvraag (multi response)
Vraagvoorwaarde actief
Vraag 2.0 (Wordt er op jullie afdeling gonadenbescherming gebruikt tijdens medische beeldvorming met ioniserende straling) Antwoord WEL gegeven: Ja. Indien niet voldaan spring naar: Eventuele opmerkingen Jongens Mannen Meisjes Vrouwen
X BOZ X LWK X Scoliose opname X Bekken X Heup X Beenas X Femur CT Abdomen
23
CT LWK CT Bekken Overig
4
Bij welke overige onderzoeken wordt gonadenbescherming gebruikt?
Vraagvoorwaarde actief
Vraag 3.11 (Wanneer wordt er gonadenbescherming gebruikt?) Minimaal 1 vinkjes. Indien niet voldaan spring naar: 0. Volgende vraag
Welke gonadenbescherming wordt er gebruikt?
5 Jongens
Mannen
Open vraag (groot)
Tabelvraag (multi response)
Meisjes Vrouwen
Vlinder Loodflap Loodportemonnee Afscherming op diafragma Geen Anders
6
Op welke andere manier vindt er verder gonadenbescherming plaats?
Open vraag (groot)
24
Vraagvoorwaarde actief
Vraag 5.6 (Welke gonadenbescherming wordt er gebruikt?) Minimaal 1 vinkjes. Indien niet voldaan spring naar: 0. Volgende vraag
Is er voor de MBB'ers bijscholing/ nascholing/ training in gonadenbescherming?
7
Vraag (single response)
Ja Nee
8
Eventuele opmerkingen
Open vraag (groot)
25
Bijlage 2: Resultaten berekening
26
27
Bijlage 3: Gebruikte parameters voor berekening Technische gegevens bucky‐opnamen
28
Technische gegevens CT opnamen
29
Literatuurlijst 1.
2. 3. 4.
5.
6. 7. 8. 9.
10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23.
24. 25.
Frantzen MJ, Robben S, Postma AA, Zoetelief J, Wildberger JE, Kemerink GJ. Gonad shielding in paediatric pelvic radiography: disadvantages prevail over benefit. Insights Imaging 3:23‐32, 2012. ICRP, Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP publication 103, 2007. Calman K. Cancer: science and society and the communication of risk. BMJ 1996; 313:801. World Health Organization (WHO), 2001. Water Quality: Guidelines, Standards and Health. Edited by Lorna Fewtrell and Jamie Bartram. Published by IWA Publishing, London, UK. ISBN: 1 900222 28 0 Masatoshi M Hashimoto, Hideyuki H Kato, Toshiou T Fujibuchi, Shigehiro S Ochi, Fuminori F Morita Nihon Hoshasen Gijutsu Gakkai Zasshi. Gonad protective effect of radiation protective apron in chest radiography. PMID 15614222 60(12):1704‐12, 2004. Mobbs S, Watson S, Harrison J, Muirhead C and Bouffler S. An introduction to the Estimation of Risks Arising from Exposure to Low Doses of Ionising Radiation. June 2009. Wall B, Haylick R, Jansen S.T.M, Hillier M.C, Hart D. en Shrimpton P.C. Radiation Risks from Medical X‐ray Examinations as a function of the age and sex of the patient. Oktober 2011. Schmidt M. “Tolerable Risk” Chemical Engineering, September 2007. VROM, 1989: Notitie ʺOmgaan met risicoʹsʺ, bijlage nr. 5 van Nationaal Milieubeleidsplan, Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieu. Tweede Kamer der Staten‐ Generaal, vergaderjaar 1988‐1989, stuk 21.137 nr. 5; SDU uitgeverij, Den Haag. Law R., Juderon associates. Analysis of relative risks and levels of risk in Canada. www.enerex.ca. 2013. ICRP, Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 26. Ann ICRP, 1977; 1(3). ICRP, 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP publication 60, 1991. Gezondheidsraad, Risico’s van blootstelling aan ioniserende straling, Den Haag: Gezondheidsraad, 2007; publicatienr:2007/03 UNSCEAR 2001 Report: ‘Hereditary effects of ionizing radiation’. UNSCEAR 2006 Report: ‘Effects of ionizing radiation’. HPA (Health Protection Agency) 2011, risk of solid cancers following radiation exposure: estimates for the UK population. ISBN 978‐0‐85951‐705‐8 ICRP, Protection of the Patient in Diagnostic Radiology. ICRP Publication 34,1982. NCS. Rapport 21; diagnostische referentieniveaus in Nederland, juni 2012. Bos A.J.J., Draaisma F.S. en Okx W.J.C., Inleiding tot de Stralingshygiëne, 2007. Hiss SS. Understanding Radiography, chapter 13 radiation protection blz 401, 2003. Hidajat N, Schroder RJ, Vogl T, Schedel H, Felix R. [The efficacy of lead shielding in patient dosage reduction in computed tomography]. Rofo 165:462‐465, 1996. Price R, Halson P, Sampson M. Dose reduction during CT scanning in an anthropomorphic phantom by the use of a male gonad shield. Br J Radiol 72:489‐494, 1999. Hohl C, Mahnken AH, Klotz E, Das M, Stargardt A, Muhlenbruch G, Schmidt T, Gunther RW, Wildberger JE. Radiation dose reduction to the male gonads during MDCT: the effectiveness of a lead shield. AJR Am J Roentgenol. 184:128‐130, 2005. Dauer LT, Casciotta KA, Erdi YE, Rothenberg LN. Radiation dose reduction at a price: the effectiveness of a male gonadal shield during helical CT scans. BMC Med Imaging 7:5, 2007. Grobe H, Sommer M, Koch A, Hietschold V, Henniger J, Abolmaali N. Dose reduction in computed tomography: the effect of eye and testicle shielding on radiation dose measured in
30
patients with beryllium oxide‐based optically stimulated luminescence dosimetry. Eur Radiol 19:1156‐1160, 2009. 26. Sancaktutar AA, Bozkurt Y, Onder H, Soylemez H, Atar M, Penbegul N, Ziypak T, Tekbas G, Tepeler A. A new practical model of testes shield: the effectiveness during abdominopelvic computed tomography. J Androl 33:984‐989, 2011.
31
