Stralingshygiene RT-CZE

Stralingshygiene RT-CZE

Overzicht radiotherapie als “bedrijf” Stralingshygiene RT-CZE algemeen b.o. IORT b.o. coronaire brachy

Relevante ontwikkelingen

Wim Dries Klinisch Fysicus Radiotherapie Leergang Stralingshygiene SBD-TUE 14 juni 2005

Radiotherapie Catharina Ziekenhuis: produktie

Big Bore CT ConebeamCT PET-CT respiration correlated CT tomotherapy robotlinac Wim Dries Klinisch Fysicus Radiotherapie Leergang Stralingshygiene SBD-TUE 14 juni 2005

Sterke verhalen

Eindhoven Cancer Registry IKZ • Since 1955

• • • • •

3400 patienten 3200 MVMV-behandelingen (“ (“series” series”) 400 BrachytherapieBrachytherapie-behandelingen 40.000 MV zittingen bijzonderheden: • • •

IORT prostaatimplantaties coronaire brachytherapie

• Now 2.3 million inhabitants • General hospitals (16Æ (16Æ10)

y Two radiotherapy institutes – east / west

Vergrijzing bevolking

Ontwikkeling zorgvraag in regio

140

Nederland Regio

120

• “Drievoudige vergrijzing”

65+

– meer ouderen (pensionering babyboom) – ouderen worden ouder – migratie

• Longkanker hogere incidentie (15 %) • → Regionaal grotere groei dan landelijk: incidentie + 2,75 % / jaar (Nederland 1,75%) • Verschuivingen in zorg: meer radiotherapie

100 80 60 40 20 0 1996

2000

2005

2010

160 140 120

75+

100

Nederland Regio

80 60 40 20 0 1996

2000

2005

2010

1

Radiotherapie Catharina Ziekenhuis: apparatuur • • • •

Doorsnee lineaire versneller

6 Megavolt bestralingstoestellen (linacs (linacs)) +EPID 1 IORT toestel (Mobetron (Mobetron)) 2 simulatoren, simulatoren, 1 CT, 1 mobiele CC-boog Brachytherapie: Brachytherapie: – HDR computergestuurde afterloader – Handmatige afterloader coronaire brachy

• Dosisplanning: 9 werkstations • Dosimetrie: Dosimetrie: – – – –

ionisatiekamers (vingerhoed, put) diodes waterfantoom TLD

Radiotherapie Catharina Ziekenhuis: apparatuur

Radiotherapie Catharina Ziekenhuis: personeel • • • •

Radiotherapeuten 9 FTE Radiotherapeutisch laboranten 65 FTE Administratie 12 FTE Fysica Radiotherapie 18 FTE – – – –

Installatie en onderhoud apparatuur Introductie nieuwe methodes Uitvoering bij bijzondere situaties 4 klinisch fysici, 2 klifio’ klifio’s

Organisatie stralingsbescherming CZE Schipper Raad van Bestuur

SBC Brands voorzitter

externe advisering & dienstverlening *

taakgebied Röntgenologie

taakgebied Radiotherapie

taakgebied Nucl. Geneeskunde

Brands (coörd. deskundige) Jurgens (coörd. arts)

Meijer (coörd. deskundige) Ribot (coörd. arts)

Arends (coörd. deskundige) Edelbroek (coörd. arts)

'afdelings'commissie taakgebied Röntgenologie

*) SBD-TU/e

'afdelings'commissie taakgebied Radiotherapie

'afdelings'commissie taakgebied Nucl. Geneeskunde

SBC_CZE 04-05-2004

2


• 6 Megavolt bestralingstoestellen (linacs (linacs)) +EPID • 6 & 10 MV fotonen, 4 - 21 MeV elektronen

Relevante ontwikkelingen Big Bore CT ConebeamCT PET-CT respiration correlated CT robotlinac

Sterke verhalen

Radiotherapie Catharina Ziekenhuis: bronnen

Wim Dries Klinisch Fysicus Radiotherapie Leergang Stralingshygiene SBD-TUE 14 juni 2005

• 1 IORT toestel (Mobetron (Mobetron)) • 4-15 MeV elektronen

• 2 simulatoren, simulatoren, 1 CT • max 120 kV

• Brachytherapie: Brachytherapie: • • • • •

HDR computergestuurde afterloader apparatuur prostaatimplantatie Handmatige afterloader coronaire Handmatige afterloading LDR Ophthalmische applicator

IrIr-192 370 GBq I-125 100 x 20 MBq SrSr-90/Y90/Y-90 2-3 GBq IrIr-192 draad 5x3 GBq SrSr-90/Y90/Y-90 2 GBq

• Dosimetrie: Sr-90 controlebronnen Dosimetrie: diverse Sr-

Stralingsveiligheids” Stralingsveiligheids”beleid” beleid” Radiotherapie

•Patient: •Dosis in beperkt gebied: 1 x 8Gy tot 35 x 2Gy •optimalisatie nut vs complicaties, TCP vs NTCP •afweging door arts: “specialist in tolerantiedosis gezonde organen” •kwaliteit mede bepaald door planning en apparatuur •rechtvaardiging: maligne tumoren, heel soms benigne

•Personeel:

streefwaarde jaardosis < 1 mSv

•Brachytherapie •Teletherapie

•Publiek/ander personeel: op terrein CZE < 1 mSv •“Helpers”: < 2 mSv •Milieu: wettelijke grenzen

3

Catharina Ziekenhuis Eindhoven Lokatie bronnen ioniserende straling

Persoondosis BP (in mSv) RT-CZE 120

MID A: 6.5 µSv/j B: 0.5 µSv/j

100 0

80 #

0
60

26

40 20 0 2004

2003

2002

2001

2000

jaar


Relevante ontwikkelingen Big Bore CT ConebeamCT PET-CT respiration correlated CT tomotherapy robotlinac Wim Dries

Sterke verhalen

Intra Operatieve Radio Therapie • tijdens operatie • tumor zichtbaar • hoge dosis op tumor • geen dosis elders • vooral darmkanker • enige in Nederland

Klinisch Fysicus Radiotherapie Leergang Stralingshygiene SBD-TUE 14 juni 2005

Ontwikkeling IORT • 1994-2003: in gewone RT bunker (1x/week) • 2003-2005: Mobetron in OK 2x/week • 2005-toekomst: Vaste linac in OK 4x/week

New equipment: Mobetron Intraop Medical Inc, USA • Two 6 MeV X-band SW accelerators in series • 4-6-8-12 MeV • D90 1-2-3-4 cm • 10 Gy/min • Leakage sides 2 - 20 µGy /1000 MU @ 2m • Leakage “down” 100 µGy/1000 MU @ 2m

4

Mobetron: patient transport

Mobetron: docking

Veiligheidsmaatregelen IORT

Vaste linac op OK

• Lood in linac • Betonnen afscherming

probleem: lekstraling in elektronmode onbekend

–Mobetron: 25 cm in vloer –Vaste Linac: 25-75 cm in vloer en muur

• Deurschakelaars • Noodknoppen • Gecontroleerd gebied en tijd –gelimiteerd # verrichtingen (patienten, OH) –geen toegang zonder medeweten

Meetpunten SL-15 in bunker L-2 •Geen meting door beton •Meting stralenkwaliteit

5

Gemeten dosistempo rondom OK6 (µSv per 10 Gy in isoc)

Gecontroleerd gebied BG: alleen tijdens groot onderhoud 1e verdieping: zie hieronder 2e verdieping : alleen tijdens instralen en groot onderhoud

E06: 0,3 E15: 1,1

E06: 0,9 E15: 2,8

E06: 0,5 E15:

E06: 0,4 E15: 1,1

Dak E06: 0,2 Dak E15: 0,2

E06: 0,1 E15: 0,5

E06: 0,5 E15: 1,4

E06: 0,6 E15: 1,5

Extra afscherming OK6 (IORT) Veiligheidsmaatregelen • Opwarmen met gantryhoek 180 en FS 0x0 • Wekelijkse QA (1 u) met GH 180, na 17:30u: –output, symmetrie (wekelijks) –energie (maandelijks)

• Jaarlijkse QA (2 d) avond/weekend • Gecontroleerd gebied 50,0

–gang bij GH >70 –zolder tijdens QA en opwarmen

45,0 40,0 D (µ S v /1 0 G y )

35,0 30,0

e0 6 ( µ Sv/ 10 Gy) e15 ( µ Sv/ 10 Gy)

25,0

w and en e0 6 ( µ Sv/ 10 Gy)

20,0

e15 ( µ Sv/ 10 Gy)

15,0

• Verdere reductie remstralingsproductie

10,0 5,0 0,0 - 500

- 400

- 300

- 200

- 100

0

100

200

300

400

p laat s

Berekende dosis rondom OK6 in mSv/jaar

dosislimiet: 1 mSv per jaar Gebaseerd op: 0,21 0,2 •eerste metingen •150 pat/jaar+dag. QA •verblijfsfactor 1 •energiemix gelijk •veldgroottemix gelijk •* incl extra afscherming

0,2

0,5

0,3


Relevante ontwikkelingen Dak: 0,1 BG: 0,5*

0,3

0,1*

0,3

Big Bore CT ConebeamCT PET-CT respiration correlated CT tomotherapy robotlinac Wim Dries

Sterke verhalen


6

In-stent Restenosis

Angiographic Example of Coronary Brachtherapy Pre-Dil

Diseased Artery

Stent

Balloon Angioplasty (PTCA)

InIn-Stent Restenosis

Dilatation

Irradiation

F-U

Initial PTCA Result

New PTCA and Brachy

NOVOSTE BetaCath 3.5F system

Novoste 3.5 F 90Sr / 90Y source

End Cap and Weld

Jacket 40 mm JRST: 16 Radioactive Sources and 2 Radiopaque Markers 60 mm JRST: 24 Radioactive Sources and 2 Radiopaque Markers

7

NOVOSTE BetaCath 3.5F system

Ethical justification: balancing risks and benefits for the patient • Cardiologic risks • Radiation related risks: – from radioactive source – from x-rays during extra procedures

• Radiation related complications: – deterministic (aneurysms): very limited data (Condado, IORT, Hodgkin) – stochastic (carcinogenesis, genetic defects): estimation from MIRD calculations W.Dries, Catharina Hospital Eindhoven

Ethical justification: patient risk Result of MIRD calculations 90

90

188

188

192

18 Gy at 2 mm 3 cm length source strength

5 GBq.min 19 GBq.min 190 GBq.min

patient dose

0.008 mSv

0.07 mSv

10 mSv

dose at 1 m

0.0001 mSv

0.004 mSv

0.3 mSv

Sr/ Y

W/

Re

Ir

W.Dries, Catharina Hospital Eindhoven

Radiation Safety Measures

Ethical justification: what is 10 mSv? • 1 in a few 1000 chance of fatal cancer in next 10-20 years • effective dose of PTCA: 1-30 mSv • effective dose of CA : 1-15 mSv • 10 mSv is boundary between “intermediate” and “moderate” risk (ICRP 62) • “moderate” risk: – societal benefit must be “substantial”; – balancing done by central ethics committee W.Dries, Catharina Hospital Eindhoven

Tools: emergency tools

• Beta: – no shielding (maybe long catheters) – check patient and catheter post treatment – emergency tools: box, tweezers, detectors, TRAINING – storage and bookkeeping of sources

• Gamma: = beta plus shielding – remote afterloading ?

• All: Only R.O. controls the buttons! W.Dries, Catharina Hospital Eindhoven


8

BRIE Job Dosimetry data

Dose per treatment (µSv)

Catharina Hospital Eindhoven

(badge readings translated to effective dose)

Dose/pat (µSv) period # pats Rad. Onc Radiogr. RSO

R.O. left R.O. right

1*

12

60

25

10

75

65

13

60

30

35

70

80

9

55

40

35

75

55

• Radiation oncologist • Physicist • Radiotherapy technician

21/7-9/8

2* 10/8-6/9

3

6

65

5

60

65

• Cardiologist • Nurse

90

5/10-1/11

19 6 4

20 7

*: 1 emergency procedure occurred in this period **: radiographers badge only worn during cleaning procedure N.B.: badge reading ≠ body dose !

NB spread: min 50%, max 200% W.Dries, Catharina Hospital Eindhoven

Overzicht radiotherapie als “bedrijf” Stralingshygiene RT-CZE

Brilliance CT Big Bore Configuration Industrial Design

algemeen b.o. IORT b.o. coronaire brachy

Relevante ontwikkelingen

70 cm

Big Bore CT ConebeamCT PET-CT respiration correlated CT tomotherapy robotlinac Wim Dries

Sterke verhalen

11 5 2

gamma and beta (#15)

Normal PTCA and CAG (#200/y)

7/9-4/10

4 **

Only beta (# 81)

85 cm


Stralingshygiene: patientdosis ~20% hoger 6

Respiratory Correlated CT Gating

Respiratory Correlated CT Prospective Trigger Stralingshygiene: patientdosis ~500% hoger

• Prospective Axial • Prospective Spiral • Retrospective Spiral

Free Breathing

14

Expiration Correlated Trigger

Images courtesy MCV

16

9

Cyberknife

Cyberknife

• • • • • • •

Francescon (It), Weber (Accuray) 6 MV X-band linac (spin-off militaire produktie) PRF 130, ~0.05 cGy/pulse -> 6.5 Gy/min max diam 6 cm 100 posities op bol, elk 12 richtingen X-ray tracking: patient dose ~6 mSv planning: multiple “isocs”, 2.9mm gradient (10100%) • bestralingstijden (µ=18Gy, sd=5Gy) 35-75 min • positioning: at setup (matching sim xray with actual xray) or continuous (RPM or gold seed tracking)

30 sites klinisch (3 in EU) 50 besteld

Stralingshygiene: groter gebied met lagere dosis

Cone Beam CT op linac PET/CT-systemen

GE Discovery ST (Lightspeed+ 4 slice)

Siemens Biograph (Sensation 16 slice)

Stralingshygiene: dosis CT-scan tot 30 mSv

Besluit • Stralingsbelasting personeel en milieu meestal met passieve maatregelen zeer laag te houden • Zijn RTRT-laboranten wel “blootgestelde werknemers” werknemers”? • Uitzonderingen: – IORT – Brachytherapie

• Ontwikkelingen: – patientdosis buiten doelgebied omhoog: leeftijd, overleving! – patientdosis buiten doelgebied verspreid: effect onbekend

CT CT

PET PET

Philips Gemini PET/CT (MX 8000D 2 slice)

Stralingshygiene: open bronnnen


Relevante ontwikkelingen Big Bore CT ConebeamCT PET-CT respiration correlated CT tomotherapy robotlinac Wim Dries

Sterke verhalen


10

Radiation Surveys after brachytherapy • Patient before treatment • Patient during treatment • Patient after treatment • Catheter after treatment

• Ionization Chamber • Survey Meters • Dose Calibrator • Pocket Dosimeter • Geiger-Muller Counter • Scintillators

Emergency Procedures (Should be executed in any event that the source or part of the source did not retract back into the containment device.) • Try to retract the source manually • Remove the catheter from the patient using forceps • Move away from the patient and place the catheter tip in the emergency receptacle • Determine the source location • Cut off the catheter • Drop the source into the emergency container

The Radiation Physicist (or Radiation Safety Officer) is responsible for taking regular survey readings to control radiation exposure to staff and general public and ensure safe handling of sources.

• Survey the patient to ensure no source remains in the patient • Check the area for contamination


Omnitron incident (USA 1992) (Computer-controlled, HDR, stepping source afterloader for oncological treatments) • Day 1: treatment 5 catheters, automatic withdrawal in 5th catheter, • Computer :”SAFE” • Rabbit:


Omnitron incident (USA 1992) • Day 1: treatment 5 catheters, automatic withdrawal in 5th catheter, • Computer :”SAFE” • Rabbit:

• • patient sent home with catheters

• • patient sent home with catheters • Day 12: radiation detector at waste disposal plant W.Dries, Catharina Hospital Eindhoven

Omnitron incident (USA 1992) • Day 2: treatment rehearsed by physicist • Day 3-4 Patient condition worsened • Day 5: Catheter drops from patient; nurse disposes it in “biohazards” bag • Day 6: patient dies: “multiple organ failure” • Day 10: Garbage collected • Day 12: radiation detector at waste disposal plant


Omnitron incident (USA 1992) • Day 2: treatment rehearsed by physicist • Day 3-4 Patient condition worsened • Day 5: Catheter drops from patient; nurse disposes it in “biohazards” bag • Day 6: patient dies: “multiple organ failure” • Day 10: Garbage collected • Day 12: radiation detector at waste disposal plant


• 11 mm long, 370 GBq (10 Ci) source breaks from cable • computer only checks motor, not source • Rabbit was not trusted • No user training • No radiation safety person present • patient was not surveyed

• Too much faith in computer; no radiation check • 20 visitors nursing irradiated: 50-150 mSv • Nurse: 150 mSv

• in total 52 persons > 5 mSv


11

Omnitron incident: consequences

Omnitron incident: lessons • As always, a combination of failures was the cause • Patient survey and catheter survey: for prevention of the unthinkable ⇒ don’t think, just do • Tools and rules are in the interest of patients, workers and industry

• 94 persons irradiated, 52 > 5 mSv • temporary sales stop for all afterloaders • Omnitron never came back • Tightening of safety regulations



geactiveerde linacs • Oude vuistregels: – geen activering onder 8MV – geen problematische activering voor 10 MV – korte halveringstijden

• maart 2005: 2 maal alarm bij schrootbedrijf • dosistempo > BG (500 nSv/u)


gevonden isotopen

Les:

Au-196 Ag-110m Ag-110 K-40 Re-184 Sb-122 Sb-124 W-181

• demonteer en bewaar geactiveerde onderdelen • volg ook ontwikkelingen buiten medische toepassingen • ALARA: niet alleen dosis zolaagmogelijk • maar ook ophef zolaagmogelijk

T½ = 6.2 d T½ = 250 d T½ = 25 s T½ = 1.28 MY T½ = 38 d T½ = 2.7 d T½ = 60 d T½ = 121 d

12

Stralingshygiene RT-CZE

Recommend Documents