Současný přístup ke stanovení a hodnocení radiačního rizika pacientů, kteří podstupují rtg. diagnostická vyšetření H. Žáčková SÚRO Praha
Konference radiologických fyziků 2010 Kouty nad Desnou 2.6-4.6.2010
Úvod Zveřejnění významného nárůstu radiační zátěže z LO (zejména při CT vyšetřeních) Údaje z USA, 2006 : Kolektivní efektivní dávka: 440 000 manSv Populace : 300 milionů obyvatel
NCRP No.160,2009 F.A.Mettler et al.,2008
Komentář
Lékařské ozáření má specifický charakter - nositelem přínosu i rizika spojeného s daným LO je konkrétní pacient
Pokud je indikace k LO zdůvodněná a dané ozáření optimalizováno, je přínos LO pro pacienta vždy vyšší, než by bylo riziko spojené s důsledky jeho odmítnutí
Technický vývoj rozšiřuje možnosti zobrazovacích metod (CT a intervenční metody) významné převýšení přínosu vyšetření pro pacienta nad rizikem z účinků IZ
Rychlý nárůst počtu vyšetřovaných pacientů
Nárůst radiační zátěže populace, která je „distribuována“ nehomogenně – směrem k vyšším věkovým kategoriím
Riziko představují neindikovaná nebo zbytečně opakovaná vyšetření (zejména u dětí)
Předmět zájmu
1.
Stanovení a porovnání radiační zátěže obyvatelstva od různých zdrojů IZ, včetně lékařského ozáření • •
2.
Analýza rizika zvýšení počtu letálních nádorů v ozářené populaci • •
3.
Zprávy UNSCEAR EU: CD97/43 Euratom DOSE DATAMED project RP No.154/2008
Epidemiologické studie Přístup doporučený ICRP 103
Dávky konkrétního pacienta • •
Požadavek legislativy na stanovení a záznam parametrů, z nichž je možné dávku pacienta stanovit (Standardy léčby) Požadavek pacientů (zájem obvykle o velikost rizika)
Postup doporučený EC: RP No.154 /2008 European Guidance on Estimating Population Doses from Medical X-Ray Procedures (DOSE DATAMED projekt - 10 zemí EU) Harmonizace způsobu stanovení hodnocení pacientských dávek/radiační zátěže populace při LO, aby bylo možné sledovat a hodnotit : trend vývoje ročních hodnot kolektivních dávek a průměrných dávek na obyvatele v jednotlivých zemích EU, příspěvky z různých typů rtg vyšetření (frekvence vyšetření podle věku a pohlaví, typické dávky), situaci v LO mezi v jednotlivých regionech/zemích (porovnávat), radiační zátěž z LO ve srovnání s radiační zátěží z ostatních způsobů ozáření populace (přírodní ozáření, využívání ZIZ, atd.),
Doporučené veličiny:
Kolektivní dávka pro dané období (kalendářní rok) pro všechna rtg. vyšetření, a separátně pro typy vyšetření s největším příspěvkem radiační zátěže)
S = Ei Ni Ei střední efektivní dávka pro daný typ vyšetření Ni počet/ frekvence/ vyšetření K tomu je třeba sledovat : věk a pohlaví, rozpětí individuálních dávek, distribuce dávek v čase a podle
regionů
(Průměrná) efektivní dávka na 1 obyvatele pro danou populaci (např. země EU)
Eprům = S / počet obyvatel
Stanovení frekvence vyšetření (Ni) :
Potřeba jednoznačně definovaného „vyšetření“
Ideál: stanovení frekvence pro 225 vyjmenovaných typů vyšetření (nebo alespoň pro 70 z nich). Minimum: „Top 20 vyšetření“ (75% kol.dávky) Data je třeba získat z representativního vzorku nemocnic/rtg pracovišť – a přepočítat je pro celou populaci Dávky z NM a zubařské praxe (musí být započítány zvlášť) Nejčastější chyby :
(“jedna nebo série expozic jednoho orgánu/resp.anatomické oblasti, která je potřebná k zodpovězení jednoho klinického problému, při použití jedné zobrazovací modality, během jedné návštěvy daného zařízení“)
Chyby při záznamu a sběru dat Použití chybných kódů pro vyšetřeni Chybějící data z důležitého/významného rtg pracoviště Chybování při přepočtu získaných dat na celou populaci
Stanovení distribuce jednotlivých typů vyšetření podle věku a pohlaví pacientů
Ideál : provedení distribuce podle věku a pohlaví pro každý typ vyšetření (v každé zemi) data pro každý typ vyšetření třídit podle věku v pětiletých intervalech pro každé pohlaví V RP No.154 jsou uvedena typická (průměrná data) distribuce podle věku a pohlaví pro „Top 20“ vyšetření z 5 zemí, které se zúčastnily DOSE DATAMED projektu.
Stanovení pacientských dávek : (úloha radiologického fyzika)
Stanovení S a Eprům – vychází ze znalosti „representativní“ střední efektivní dávky Ei,pro každý typ vyšetření, který významně přispívá do hodnoty kol.dávky („Top 20“) Ei se stanovuje buď z měření dávek na pacientech, nebo (spíše) z operačních veličin, a to v representativním souboru nemocnic a rtg pracovišť, tak aby byly pokryty různé typy praxí a typy zařízení pro dané typy vyšetření Operační veličiny (practical dose quantities): ESD, DAP, Ka, CTDI a DLP Pro převod operačních veličin na Ei lze použít doporučené „obecné“ konverzní faktory Předpoklady: standardní pacient, Ei pro děti, atd.. Nejčastější chyby :
Nejistota při měření dávek/resp. při stanovení operačních veličin Nejistota výběru representativního vzorku na jednotlivých pracovištích Nejistota použití „správného“ konversního faktoru
Předmět zájmu 1.
Stanovení a porovnání radiační zátěže obyvatelstva od různých zdrojů IZ, včetně lékařského ozáření
2.
Analýza rizika zvýšení počtu letálních nádorů v ozářené populaci • •
3.
Epidemiologické studie Přístup doporučený ICRP 103
Dávky konkrétního pacienta
Analýza rizika zvýšení počtu letálních nádorů v ozářené populaci (LO, jeden typ vyšetření, např.CT ..) 1.
Ideální přístup : cílená epidemiologická studie ve skupině obyvatel (pacientů) - náročné na realizaci a hodnocení - dosud nebyla realizována
2.
Přístup doporučený ICRP 103 : na základě znalosti absorbovaných dávek ve tkáních a orgánech a s použitím hodnot nominálních rizik adjustovaných na letalitu - pro vyjmenované orgány (Tab.A4.18, ICRP 103) stanovit očekávaný počet IZ indukovaných letálních nádorů ve sledované skupině
--x Použití veličiny kolektivní efektivní dávka S (manSv) se nedoporučuje - byla zavedena jako nástroj optimalizace a snižování expozice pro pracovníky nebo obyvatelstvo - připouští se její použití pro porovnávání radiační zátěže z různých způsobů (zdrojů) ozáření -
Epidemiologická studie Cíl: Stanovit počet letálních nádorů indukovaných IZ ve sledované skupině „Výhoda“ LO : Poměrně vysoké orgánové dávky pro některé typy vyšetření (intervenční, CT) Možnost přesného stanovení orgánových dávek Možnost registrace dávek a jejich přesného sledování („průkaz LO“,spíše IZIP/EZK- elektronická zdravotní karta) Podmínky: Výběr representativní skupiny obyvatel, která by v definovaném období podstoupila jednou nebo opakovaně vybrané typy LO. Znalost absorbovaných dávek ve sledovaných tkáních a orgánech pro každého jednotlivce skupiny Dlouhodobé sledování výskytu nádorů v daných tkáních a orgánech ve sledované skupině. Možnost porovnání se srovnatelnou „neozářenou skupinou“ Problémy: Zajištění potřebné velikosti sledované i referenční skupiny, dodržení podmínek ozáření a neozáření, dlouhodobost sledování
Přístup doporučený ICRP 103 :
Na základě znalosti absorbovaných dávek ve tkáních a orgánech a s použitím hodnot nominálních rizik adjustovaných na letalitu pro vyjmenované orgány (Tab.A4.12 - 4.19, ICRP 103) stanovit očekávaný počet IZ indukovaných letálních nádorů ve sledované skupině
Lze vycházet ze stejných podkladů,které se používají pro stanovení radiační zátěže obyvatelstva (místo Ei orgánové dávky)
Co je předmětem zájmu
1.
Stanovení a porovnání radiační zátěže obyvatelstva od různých zdrojů IZ, včetně lékařského ozáření
2.
Analýza rizika zvýšení počtu letálních nádorů v ozářené populaci
3.
Dávky, které obdrží konkrétní pacient • •
Požadavek legislativy na stanovení a záznam parametrů, z nichž je možné dávku pacienta stanovit (Standardy léčby) Požadavek pacientů (zájem obvykle o velikost rizika)
3. Dávky pacienta
Požadavek legislativy na stanovení a záznam parametrů, z nichž je možné dávku pacienta stanovit - Standardy léčby (program ImPACT)
Požadavek pacientů (zájem obvykle o velikost rizika) Problém : • •
vysvětlení rizika hodnocení kumulovaných dávek z různých vyšetření během života pacienta - význam EZK (nejen pro pacienta, ale i pro jeho ošetřujícího/indikujícího lékaře)
Výchozí data : Celkové počty CT vyšetření v ČR (výroční zprávy VZP a ÚZIS)
Počty CT zařízení v ČR :
1996
62
2006
134
2008
154
Počty vyšetření – stav v roce 2008 VZP (62%)
ÚZIS (100%)
62%
100%
Počet vyšetření
Počet pacientů
442399
318103
1,3
713546
Počet vyšetření
803657 1,12
Výchozí data : Dávky pacientů při CT vyšetřeních (způsob jejich stanovení v ČR)
Systém RO při LO nastavený v ČR: • ZDS – mimo jiné : stanovení dozimetrických veličin • DRÚ – pro hodnocení optimalizace prováděných vyšetření • Povinnost zaznamenávat parametry, z nichž lze stanovit
dávku pacienta –registry NIS /RIS • Standardy léčby – mimo jiné : standard stanovení orgánových dávek pacientů (např. program ImPACT), který umožňuje stanovit i efektivní dávky
Výzkumný úkol SÚRO/2006/ a studie IAEA /2008/ : • Oba úkoly byly zaměřeny na hodnocení stanovení
operačních veličin, které vedou ke stanovení dávek pacienta (CTDIw a DLP (resp.Cw a PKL,CT ) pro vybraná CT vyšetření na vybraných pracovištích v ČR • Správné stanovení a používání těchto veličin pro hodnocení lokálních DRÚ ovlivňuje hodnocení radiační zátěže populace při lékařském ozáření
Střední hodnoty Ei pro jednotlivé typy vyšetření
Třídění pacientů do zvolených podskupin a stanovení jejich počtu Typy registrů, jejich možnosti význam:
Nemocniční informační systémy NIS
Centrální registry – VZP a ÚZIS Modul „RIS“ – pro zpracování a hodnocení dat pro vyšetření s pomocí zobrazovacích metod – včetně dávek pacientů • umožňuje interaktivně volit a hodnotit podskupiny které zohledňují požadované parametry(věk, typ, parametry vyšetření…) • umožňuje stanovit průměrnou efektivní dávku Ei ve zvolené podskupině Ni
Vhodný prostředek pro stanovení kolektivní dávky i pro případnou analýzu rizika
Zvolené typy vyšetření CT, které určují podskupiny pro stanovení kolektivní efektivní dávky, s příslušnými průměrnou (typickou) efektivní dávkou Ei Typ CT vyšetření /* Hlava Hrudník Břicho Páteř Končetiny Angiografie Intervenční CT Celotělový skan Ca skoring Vyšetření srdce Virtuální kolonoskopie Zbytek „Vážený“ průměr efektivní dávky Aritmetický průměr
% zastoupení Použité typické daného vyšetření Ei [mSv] /** (z dat FNOL) 2,3 8 10 8 0,5 10 0,1 10 2 20 10 5
41,1 13,9 18,7 9 3,9 8,6 0,8 0 0 0 0,3 3,7
5,74
100%
Počty vyšetření ve FNOL (duben + září 2008) 948 321 429 207 90 198 19 0 0 0 8 83 celkem 2303
7,15
/*Typy CT vyšetření byly zvoleny dle studie USA
/**Typické Ei byly vzaty z lit.odkazů
Stanovení („odhad“) hodnoty kolektivní efektivní dávky pro CT vyšetření v ČR za rok 2008 Typ CT vyšetření (skupiny i) Hlava Hrudník Břicho Páteř Končetiny Angiografie Intervenční CT Celotělový skan Ca skoring Vyšetření srdce Virtuální kolonoskopie Zbytek Celkem
Použité typické E [mSv] 2,3 8 10 8 0,5 10 0,1 10 2 20 10 5 (5,74)
% zastoupení Přepočítaný daného počet vyšetření CT vyšetření (z dat FNOL) pro ČR (Ni) 41,1
293722
13,9 99456 18,7 132918 9 64135 3,9 27885 8,6 61347 0,8 5887 0 0 0 0 0 0 0,3 2479 3,7 25716 100% 713546 Průměrná efektivní dávka na 1 obyvatele ČR
Kolektivní ef. dávka v podskupině i
Ei [manSv] 675,5 795,6 1329,2 513 13,9 613,5 0,59 0 0 0 24,79 128,6
4094,9 0,4 mSv
Kolektivní efektivní dávky pro CT vyšetření pro vybrané hodnoty průměrných ef.dávek na 1 CT vyšetření
Použitá hodnota prům. ef. dávky na 1 CT vyšetření 5,74 mSv 3,8 mSv 5 mSv 6,5 mSv 7,05 6,1 5,35
Odkaz
NIS FNOL ČR, 1996 UK, 2006 USA 2006 EU (higher exposure) DE,CH EU (average všech 10) EU (lower exposure) UK, NL
Odpovídající hodnota kol.ef.dávky
Ei [manSv]
Příslušný počet indukovaných rakovin
4095
204
2497
124
3567
175
4638
227
5029 4358 3816
Pro lékařské ozáření není tento postup stanovení indukovaný ch rakovin doporučen (ICRP, EU) 5029
Věková distribuce pacientů podstupujících CT vyšetření Distribuce věku při CT 25,00
20,00
US A 2006 vyšetře ní břicha VZP 1998 - všech na vyše tře ní
15,00
%
FNO L 2008 - všechn a C T vyše třní FNO L 2008 - vyše třen í břich a
10,00
vě ková distribuce US A 5,00 30,00
75 -8 4
65 -7 4
55 -6 4
45 -5 4
35 -4 4
25 -2 4
18 -2 4
25,00
11 -1 7
010
0,00
20,00
Angiog rafie B řic ho C páteř
15,00
K onč etiny
věk
Hrudník
10,00
Moz ek 5,00
0,00 0-10
11-17
18-24
25-34
35-44
45-54
55-64
65-74
75-85
85 a vý š
Závěr
Význam a možnosti využití NIS pro potřeby hodnocení radiační zátěže pacientů Data z NIS umožňují „pokrýt“ všechny předměty zájmu : požadavek EU, stanovení přídatných letálních rakovin podle ICRP, stanovení dávek konkrétního pacienta (EZK) Důležitý je zájem pracoviště, výběr systému, způsob zadávání dat a úloha „osvíceného“ radiologa, RF a RA Pro potřeby splnění požadvku EU potřeba zapojit „representativní“ počet vybraných pracovišť a postupovat podle RP no.154
Děkuji za pozornost
Přístup k hodnocení radiačního rizika při LO
Koeficient rizika fatálních nádorů : 5.10-2 Sv-1 1:20 na 1 Sv nebo 1 : 20 000 na 1 mSv Závislost rizika fat.nádorů na pohlaví Závislost rizika fat.nádorů na věku: děti : 2x - 3x vyšší nad 70 let : 5 x nižší Nejistota stanovení radiačního rizika – faktor ~ 5 v důsledku nejistoty stanovení DT a E
E[mSv]
Riziko
Klasifikace
Příklady
<0,1
< 10-6
zanedbatelné
snímek hrudníku , končetin,zubů
0,1-1
10-5
minimální
snímek břicha, L páteře
1-10
10-4
Velmi nízké
CT mozku, hrudníku, břicha
10-100
10-3
nízké
vícefázové CT
<100
10-2
střední
opakované CT, intervence
Stanovení a hodnocení míry rizika z daného ozáření při LO Veličiny a jednotky RO : orgánová dávka DT [Gy] ekvivalentní dávka HT [Sv] efektivní dávka E [Sv] •
(rtg, wR =1)
Možnost jejího stanovení na základě konverzních faktorů pro převod operačních veličin na E
kolektivní efektivní dávka [manSv] • • •
přídatné riziko stochastických účinků v ozářené populaci 5.10-2 Sv-1 nedostatek pro LO : „nehomogenita“ skupiny stanovisko ICRP
