Az embert érő orvosi sugárterhelés típusa, szintje és szabályozhatósága. A páciensek védelme ionizáló sugárzások orvosi alkalmazása során
Ionizáló sugárzás felhasználása Magyarországon
nem nukleáris felhasználások, egységszám
Motoc Anna Mária OSSKI, AMOSSO Bővített fokozatú sugárvédelmi képző és továbbképző tanfolyam SE Elméleti Orvostudományi Központ, 2014. április 15.
Ionizáló sugárzások munkahelyi felhasználása
Ionizáló sugárzást előállító berendezések 9 RÖNTGENBERENDEZÉSEK (orvosi, ipari, biztonsági) 9 GYORSÍTÓK (sugárterápia, radioizotóp termelés, kutatás)
Ionizáló sugárzást kibocsátó berendezések és radioaktív izotópok orvosi felhasználása
Radiológiai diagnosztika ¾
Radioaktív anyag jogi értelemben: az anyag aktivitása és aktivitás koncentrációja mentességi szint fölötti (124/1997. mentességi Korm.rendelet)
¾ 9
Felhasználása ZÁRT SUGÁRFORRÁSKÉNT Zártság: a kialakítás a felhasználni kívánt sugárzást átengedi, de a radioaktív anyagot nem
9
NYITOTT RADIOAKTÍV KÉSZÍTMÉNYKÉNT A felhasználás csak izotóplaboratóriumban történhet
¾
röntgen diagnosztika •
hagyományos
•
CT, intervenciós radiológia
•
tervező és irányító radiológia
izotópdiagnosztika
Terápia ¾
sugárterápia
¾
izotópterápia
Nyilvántartott egységek megoszlása tevékenységek szerint
Orvosi alkalmazások
Orvosi tevékenységek o
Orvosi röntgen munkahelyek: orvosi, fogorvosi, állatorvosi röntgendiagnosztika, röntgenterápia.
o
Orvosi izotóplaboratóriumok: in vivo és in vitro izotópdiagnosztika, izotópterápia.
o
Sugárterápiás munkahelyek: lineáris gyorsítóval, Co-60 sugárforrással végzett besugárzások, brachyterápia.
o
Orvosi radioizotópok (PET radioizotópok) gyártása orvosi ciklotronnal.
Orvosi izotoplab.; 191; 4% Terápiás m h. ; 32; 1% Állatorvosi rtg.; 212; 4% Csontsűrűségm érők ; 113; 2%
Röntgenterápia ; 18; 0%
Röntgendiagn.; 1268; 26%
Orvosi gyorsítók ; 22; 0%
Fogászati röntgen ; 3064; 63%
Orvosi alkalmazási területek
Fejlődési tendenciák: Orvosi diagnosztikai vizsgálatok becsült száma a világon 1,6 milliárd (2001) - 4 milliárd (2009) Egészségügyi ellátási szintek Vizsgálatok száma, a városi lakók száma, a populáció elöregedése orvosi sugárterhelés növekedése Becsült éves értéke 0,4 – 1,0 mSv effektív dózis/fő
A természetes és mesterséges forrásokból származó sugárterhelések éves becsült világátlaga
Természetes háttérsugárzás Orvosi sugárterhelések Foglalkozási sugárterhelések Atomenergia termelés
2,4 mSv 0,4 mSv 0,002 mSv 0,0002 mSv
Forrás: UNSCEAR 2000
Értékelés
UN / Report of UNSCEAR / 2008
9
9
Korreláció ) röntgen vizsgálatok gyakorisága ) orvosi ellátottság.
9
Extrapoláció ) I. eü. Ellátási szint: legalább 1 orvos 1000 lakosra ) II. eü. Ellátási szint: 1 orvos 1000-3000 lakosra ) III. eü. Ellátási szint: 1 orvos 3000-10000 lakosra ) IV. eü. Ellátási szint: 1 orvos több mint 10000 lakosra
UNSCEAR adatgyűjtés
) vonatkozó adatok: 1997 – 2007 (összehasonlítva 1991-1996) ) orvosi diagnosztikai vizsgálatok száma 2,4 milliárd 3,6 milliárd (~50 % növekedés, elsősorban: CT, NM, RT) ) a lakosság mesterséges forrásokból származó sugárterhelésének 98%-a az orvosi sugárterhelésből származik
A röntgendiagnosztikai eljárások gyakoriságának alakulása A fogászati röntgenvizsgálatokkal együtt évente mintegy 3600 millió röntgendiagnosztikai eljárást hajtanak végre a világon.
Az eljárások gyakorisága jelentősen nő.
Röntgendiagnosztikai eljárások
Röntgendiagnosztikai eljárások
Orvosi alkalmazásból származó sugárterhelések megoszlása ellátási szintek szerint
Annual average per caput effective dose of ionizing radiation due to diagnostic medical and dental X-ray examinations, by health-care level, 1997-2007
UNSCEAR 2008
13 millió munkavállalót ért mesterséges forrásokból származó sugárterhelés, ebből – 9,8 millió (75%) egészségügyi dolgozó,
az átlag kollektiv dózis 3540 személy Sv/év, az átlag egyéni effektiv dózis 0,5 Sv/év.
Az ionizáló sugárzásokból származó sugárterhelések egy főre eső világátlaga
3.1 mSv
A sugárterhelések éves becsült világátlaga - UNSCEAR 2008
Comparison of collective effective dose (S) and effective dose per individual in the U.S. population (EUS) as reported in NCRP (1987)
NCRP SC 6-2 REPORT : IONIZING RADIATION EXPOSURE OF THE POPULATION OF THE UNITED STATES: AN UPDATE (2008)
Az USA lakosságának egy főre eső átlagos effektív dózisának változása 1980.
2006.
3.0 mSv
6.2 mSv
Természetes és mesterséges forrásokból származó átlagos éves effektív dózisok
Percent contribution of various sources of exposure to the total collective effective dose (S) (1,870,000 person-Sv) and the total effective dose per individual in the U.S. population (EUS) (6.2 mSv) for 2006.
Tendenciák, hiányosságok Európai Bizottság, Brüsszel, 2010 közleménye az Európai Parlamentnek és Tanácsnak az ionizáló sugárzás gyógyászati alkalmazásáról: - technikai forradalom (számítógépes technikák fejlesztése, új radioizotópok bevezetése stb.) - komoly hiányosságok mutatkoznak a gyakorlatban: az indokoltság megállapításában, - az optimálásra vonatkozóan (dózis-meghatározás testméret, életkor szerint) - radiológiai baleseteket kiváltó többlet sugárterhelés.
CT alkalmazások
Orvosi sugárbalesetek Túlexpozició Sugárterápia
CT technika fejlődése (valósidejű CT rendszerek bevezetése, kontrasztanyagos vizsgálatok, CT átvilágítás – IR: biopsia, drenálás)
- kalibrációs hiba következtében (Zaragoza 1990, Costa Rica 1996)
California, USA 2008 - 2 éves kisfiú, 68 perc alatt 151 CT scan
Sugármenetidő, páciens bőrdózis, páciens effektív dózis – Biopsia – max. 368 s, 1200 mGy, 24 mGy – Drenálás – max. 660 s, 2200 mGy, 43 mGy
- néhány órán belül – sugárégés (bőrpír) ¾- citogenetikai vizsgálat – kromoszóma károsodás ¾agy - 5,3 Gy, bőr - 7,3 Gy, szemlencsék - 1, 54 Gy ¾sztohasztikus hatás (bőrrák, katarakta kockázata)
Gyermekeken történő beavatkozások
Lifetime risk of cancer from X-ray radiation
A dolgozók és a páciensek sugárterhelésének növekedése
Várható és valószínűsíthető következmények
Szomatikus és genetikus Sztochasztikus és determinisztikus
Sugárvédelem A dolgozók és a páciensek sugárterhelésének csökkentése Radiation Protection in Cardiac and Interventional Procedures Dr. Christine Reek University Hospitals of Leicester, United Kingdom
A dolgozók és páciensek sugárterhelése
Jelentős sugárterhelések lehetősége mind a páciens, mind a dolgozók tekintetében
A sugárterhelések folyamatos nyomon követése
Dóziscsökkentési módszerek alkalmazása
A páciens sugárterhelésének csökkentése mindig együtt jár a személyzet sugárterhelésének csökkenésével !
Sugárterhelést csökkentő stratégia
Speciális radiológiai berendezések – Gyermek radiográfia – Egészségügyi szűrőprogramok
Karbantartás, QA/QC
Dozimetria, irányadó dózisszintek
Egészségügyi fizikus
Sugárvédelmi érzékenység, képzés
Fogamzóképes nők, magzat védelme
A páciens dózisok csökkentése Technikai eszközök
Minimális sugármeneti idők,
A lehető legnagyobb csőfeszültség és legkisebb csőáram használata,
A lehető legnagyobb fókusz-bőr távolság,
A páciens dózisok csökkentése Technikai eszközök
Időben elhúzódó eljárások esetén csökkentsük a sugárzásnak kitett bőrfelület dózisát pl. a nyaláb irányának változtatásával,
Tartsuk minimumon a HDR üzemmód időtartamát és a sorozatfelvételek számát,
Ne alkalmazzunk indokolatlanul geometriai nagyítást,
Ne használjunk rácsot kisméretű páciens esetén.
Mindig csökkentsük a nyalábméretet az indokolt legkisebb méretűre,
Diagnosztikai irányadó szint
Sugárvédelem feladata és eszközei Biztosítsa az ionizáló sugárzás alkalmazását a jelen és jövendő nemzedékek károsítása nélkül. •
Dóziskorlátozás
•
Indokoltság biztosítása
•
Optimálás
Az orvosi alkalmazásból származó sugárterhelésre, az ún. páciens dózisra a korlátozás nem vonatkozik. Az orvosok megítélésére tartozik a diagnosztikai, illetve terápiás célt szolgáló sugárzás típusának és dózisának megválasztása. A betegek sugárvédelme érdekében az ICRP irányadó dózisokat és aktivitásokat adott meg a különböző vizsgálatokra vonatkozóan.
¾
Átlagos testméretű betegre vagy fantomok
csoportjára vonatkozó dózisszintek a diagnosztikai radiológiában és aktivitás szintek a radiofarmakonok esetében. ¾
A diagnosztikai irányadó szinteket tipikus
vizsgálatokra, irányadóként kell meghatározni a vizsgálatot végző és a vizsgálatot kérő orvosok számára.
A radiológiai eljárások alkalmazásával kapcsolatos feladatok és felelősségek
97/43/Euratom MED 31/2001. (X.3.) EüM rend. az egészségügyi szolgáltatások nyújtása során ionizáló sugárzásnak kitett személyek egészségének sugárvédelméről.
A radiológiai eljárások bármely orvosi alkalmazásáért a kezelőorvos felel. az indokoltság megállapításában a beutaló orvosnak és a kezelő orvosnak együtt kell működnie;
• Orvosi vizsgálaton, illetve kezelésen,
az eljárás kivitelezését a kezelőorvos átruházhatja megfelelő szakképesítéssel rendelkező egészségügyi dolgozóra.
• Munkaköri és egyéb alkalmassági vizsgálaton,
A kezelő orvos felelőssége:
• Egészségügyi szűrővizsgálaton, • Igazságügyi orvos szakértői vizsgálaton, • Orvostudományi kutatási programban résztvevő személy, valamint a résztvevő személyt önkéntesen segítő személy sugárterhelésére terjed ki.
Radiológiai létesítményekre és berendezésekre vonatkozó előírások
Új létesítmények és berendezések telepítéséhez és működésének engedélyezéséhez szükséges: – illetékes országos intézetek szakvéleménye, – szakmai kollégiumi állásfoglalás, - Nukleáris Medicina Szakmai Kollégium, - Radiológiai Szakmai Kollégium, - Sugárterápiás és Onkológiai SzK, – területileg illetékes KH Sugáregészségügyi Decentrum engedélye. A berendezések használatba vétele előtti átvételi vizsgálata - OSSKI Üzemelő berendezések esetén – Sugárvédelmi előírások megtartása
az eljárás indokolása és a sugárterhelés optimálása,
a diagnosztikai eredmény klinikai értékelése,
szükség esetén más szakértőkkel való gyakorlati együttműködés,
korábbi vizsgálatokból származó adatok megszerzése,
a rendelkezésre álló adatok átadása a beutaló orvosnak,
az érintett személyek tájékoztatása.
A sugárterhelés optimálása
A kívánt diagnosztikai eredményt az ésszerűen elérhető legalacsonyabb sugárterheléssel kell megszerezni; ¾ Országos érvényű diagnosztikai irányadó szintek megállapítása és alkalmazása: ¾
– az irányadó szinteket a szakmai kollégium állapítja meg; – Nemzeti Páciensdózis Felmérő Program, 1998 (OSSKI).
¾ Rendszeres minőségbiztosítás és minőségellenőrzés.
Minőségbiztosítás és minőségellenőrzés
Nemzeti Páciensdózis Felmérő Program
-
Az ernyőfényképezésen alapuló mellkas tömegszűrések vizsgálata (1997-98); A CT vizsgálatok sugárterhelésének meghatározása (1999-2000), Az EU mammográfiás QA/QC rendszerének hazai implementálása (1999-2001), Leggyakrabban alkalmazott radiológiai diagnosztikai eljárásokból származó páciens dózis felmérése (2001-2002), Az izotópdiagnosztikai eljárások páciens sugárterhelésének vizsgálata (2002-2003), Az intervenciós radiológiai eljárások páciens sugárterhelésének vizsgálata (2010-2011).
Az engedélyes köteles gondoskodni a QA/QC intézkedések betartásáról, valamint a páciensdózis ellenőrzéséről.
A napi QA/QC tevékenység végzése az engedélyes feladata.
Az évenkénti QA/QC vizsgálatokat akkreditált szervezetnek kell végeznie.
A vizsgálatok megtörténtét a sugáregészségügyi hatóság ellenőrzi.
Az orvosi sugárterhelés mértékének értékelése Páciens dózis felmérő program
Minőségbiztosítás és minőségellenőrzés Az engedélyes köteles gondoskodni a QA/QC intézkedések betartásáról, valamint a páciensdózis ellenőrzéséről.
A napi QA/QC tevékenység végzése az engedélyes feladata (állandósági vizsgálat).
Az évenkénti QA/QC vizsgálatokat akkreditált szervezetnek kell végeznie (állapotvizsgálat).
A vizsgálatok megtörténtét a sugáregészségügyi hatóság ellenőrzi.
39
Adatgyűjtés – vizsgálati eljárások (száma, gyakorisága, betegforgalom, életkor és nemek szerinti megoszlása) – berendezések típusa – alkalmazott technikai paraméterek Mérési eredmények – bőrdózis, DAP értékek Dózis becslés – szervdózis, effektív dózis, kollektív effektív Értékelés
A beteg sugárterhelését jellemző dozimetriai mennyiségek
A beteg sugárterhelését jellemző dozimetriai mennyiségek
belépő oldali bőrdózis (Gy),
¾ közvetlenül mérhető termolumineszcens (TL) dózismérővel és ionizációs kamrával;
kritikus szervek dózisai (szervdózisok), számítógépes modellezés,
effektív egyenérték dózis / effektív dózis (Sv),
beadott aktivitás (Bq), belső sugárterhelés.
Ernyőfényképező berendezések páciens sugárterhelésének országos vizsgálata 1998. Bőrdózis Minimum: Átlag: Maximum:
μGy
Egyes gyakori röntgenvizsgálatok szöveti elnyelt dózisai és effektív dózisai Vizsgálat
Átlagos szervdózisok
1800 1600
Fé rfi
1400
Nő
1200 1000 800
Bőrdózis generátor típusonként
600 400 200
40
mGy
35
0
Tüdő Emlő
DWM 1200J
20 15 10
N 150 HF Trophy
EDR 750B
Neodiagnomax Modix 150
7X
Egyéb I.Sz.
5 0
Munkahely
Ova.
Szervek
30 25
Akt. Pajzs . Tö rzs He re
14
Effektív dózis Átlag: 357 µSv Min: 53 µSv Max: 2357 µSv
Effektív dózis (mSv)
csontvelő
emlő
méh
pajzsmirigy
0,04
0,09
*
0,02
*
0,4
mellkas CT
5,9
21
0,06
2,3
0,08/*
7,8
koponya
0,2
*
*
0,4
*
0,1
fej CT
2,7
0,03
*
1,9
*
1,8
has
0,4
0,03
2,9
*
2,2/0,4
1,2
hasi CT
5,6
0,7
8
0,05
8,0/0,7
7,6
háti gerinc
0,7
1,3
*
1,5
*
1
ágyéki gerinc
1,4
0,07
3,5
*
4,3/0,06
2,1
mellkas
2000
0,7 mGy 5,8 mGy 35,9 mGy
gonádoka
Elnyelt dózis (mGy)
Ute . 17
medence
0,2
*
1,7
*
1,2/4,6
1,1
medence CT
5,6
0,03
26
*
23,0/1,7
7,1
intravénás urográfia
1,9
3,9
3,6
0,4
3,6/4,3
4,2
báriumfeltöltésb
8,2
0,7
16
0,2
16,0/3,4
8,7
*
2
*
*
0,1
0,1
mammográfiac
*kevesebb mint 0,01 mGy a két érték esetében: petefészekre/herékre vonatkozik b átvilágítással c erősítőernyő-film mammográfia
Röntgenvizsgálatok páciens dózisai (hazai adatok)
Lumbális gerinc felvételek belépő bőrdózisa (mSv) (Nemzetközi összehasonlítás – UNSCEAR 2000)
Ország
AP / PA
LAT
Lengyelország
7,50
12,0
Románia
17,6
42,0
6,3 ± 4,0
14,5 ± 12,0
Nagy-Britannia
6,1
16,0
Ausztrália
6,1
15,1
Szlovénia
6,1
15,6
Magyarország
Lumbális gerinc felvételek belépő bőrdózisa (mSv)
Felvételi irány A dózismérések száma
AP / PA 55
LAT 55
Minimum
1,5
2,1
Átlag ± 1 S.D.
6,3 ± 4,0
14,5 ± 12,0
Maximum
16,7
52,4
CEC irányadó szint
10
30
A páciens védelme sztochasztikus kockázat ellen Javasolt irányadó szintek (mGy) Csípő AP Has AP Medence AP Mellkas LAT Mellkas PA Koponya LAT Koponya PA Nyaki gerinc LAT Nyaki gerinc AP Háti gerinc LAT Háti gerinc AP Lumbális gerinc LAT Lumbális gerinc AP
HU (2004) IAEA (1996)
0
5
10
15
20
25
30
35
CT vizsgálatok átlagos effektív dózisai
Intervenciós radiológiai eljárások páciens dózisai Angiográfiás eljárások technikai paraméterei és páciens dózisai Eljárás
Technika
Átvilágítási idő (perc)
DAP (Gycm2)
E (mSv)
Koronária
Sorozatfilm
3,6 – 9,8
16,1 – 98
2 – 15,8
Digitális
5,7
47,7
9,4
Cerebrális
DSA
1,2 – 36
12 – 120
2,7 – 23,4
Abdominális
Hepatikus DSA
2,3 – 28,6
28 – 279
4 – 48
Renális DSA
5,5 – 21
41 – 186
6 - 34
Terápiás eljárások technikai paraméterei és páciens dózisai
Izotópdiagnosztikai vizsgálatok páciensdózisainak felmérése (2000-2002) ¾
Teljes körű felmérés 42 izotópdiagnosztikai laboratóriumban,
¾
136 különböző vizsgálattípus,
¾
176 000 vizsgálat 2002-ben,
¾
A vizsgálatok 94%-a 99mTc izotóppal,
¾
Átlagos sugárterhelés 4,26 mSv.
E (mSv)
Eljárás
Lokális bőrdózis (Gy)
Átvilágítási idő (perc)
DAP (Gycm2)
PTCA
0,05 – 5
3 – 92
20 – 402
7,5 – 57
PTA
0,4
5 – 68
5 – 338
10 – 12,5
TIPS
0,4 – 5
9 – 115
7 – 1131
2 – 181
RF abláció
0,1 – 8,4
3 – 195
7 – 532
17 – 25
Embolizáci ó
0,2 – 0,5
1 – 90
7 – 918
6 - 43
Átlagos testméretű páciensbe adott aktivitások irányadó szintjei és a páciens sugárterhelése az IBSS alapján Vizsgálat Csontvizsgálat Agyvizsgálat Pajzsmirigy Tüdő perfúzió Tüdő ventilláció Tüdő ventilláció Máj Myocardium Vese Vese Tumor Tumor Tumor
Radionuklid Referencia szint (MBq) Tc-99m Tc-99m Tc-99m Tc-99m Tc-99m Kr-81m Tc-99m Tl-201 Tc-99m Tc-99m Ga-67 I-123 I-131
600 500 200 100 80 6000 80 100 160 350 300 400 20
Effekiv dózis (mSv) 4,8 2,7 2,6 1,2 0,6 0,2 0,6 23 2,5 2,2 36 7,2 4
Izotópdiagnosztikai vizsgálatok gyakorisága
Izotópdiagnosztikai vizsgálatok effektív dózisa
