Doğan Bor - 1.Ulusal Radyasyondan Korunma Kongresi

TIBBİ GÖRÜNTÜLEME UYGULAMALARINDA RADYASYONDAN KORUNMA
(DİAGNOSTİK RADYOLOJİ VE NÜKLEER TIP)
YAPILMASI GEREKENLER
1. Ulusal Radyasyondan Korunma Kongresi
Prof. Dr. Doğan BOR
Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi
Fizik Mühendisliği Bölümü
Ankara
19-21 Kasım 2015
IŞINLAMA KATEGORİLERİ VE TOPLAM ETKİN DOZ ORANLARI
Konvansiyonel
radyoloji Tüketici
5%
2%
Mesleki
0%
Endüstriyel
0%
Girişimsel floroskopi
7%
Nükleer tıp
(Medikal)
12%
Radon-Toron (Doğal
fon)
37%
Kozmik ışınlar (Doğal
fon)
5%
NCRP 2006
Bilgisayarlı tomografi
(medikal)
24%
Yer kabuğu (Doğal fon)
3%
İç ışınlamalar
(Doğal fon)
5%
RADYASYONDAN KORUNMAYA GEREK VARMI ?
RADYASYONUN SAĞLIĞA ETKİSİ !
RADYASYONUN ETKİLERİ
Deterministik Etkileri: Lens ve Deri Hasarları, kısırlık vs.
Stokastik Etkileri : Kanser
Genetik Etkiler
Etki
Deterministik
Etkiler
EKSTRAPOLASYON
Stokastik
Etkiler
Radyasyon Dozu
RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ
•
•
•
•
•
•
•
Gözde opasite kaybı ve katarak
Geçici ya da kalıcı kısırlık
Deride yaralanmalar
Kan tablosunda değişim
Saç dökülmesi
……………………
……………………
Merkezi sinir sisteminin çökmesi
Ölüm
Etkinin
Şiddeti
Doz
Eşik
DÜŞÜK SEVİYEDE RADYASYONUN ETKİLERİ
STOKASTİK ETKİLER
Kanser oluşumu olasılıkla ifade edilir (%5 / Sv)
• Kulucka devri (2-10 yıl)
• Kanserin gözlenme ihtimali dozla doğrusal orantılı
olarak artar, eşik değer yok
• Olasılık topluluk için tanımlanır, kişisel ışınlamalar için
kullanılmaz
LNT Teorisi
Hücre ile etkileşen tek bir elektron bile kanseri başlatabilir
KANSER RİSKLERİ
Hayat sürecinde radyasyon dışındaki nedenlerle kanser teşhisi
konulma riski:
% 40
Hayat sürecinde radyasyon dışındaki nedenlerle ölümle
sonuçlanan kanser riski:
% 20 - 25
Hayat sürecinde radyasyona bağlı ölümcül kanser riski:
% 1-2
% 4.4 - 7.2 / 1Sv
Lösemi : % 0.6- 1.0 / 1 Sv
RADYASYONDAN KORUNMANIN
AMAÇLARI
Deterministik etkilerin önlenmesi
Stokastik etki olasılığının azaltılması
MEDİKAL IŞINLAMALAR
İYONLAŞTIRICI RADYASYONUN HASTALIKLARIN
TANISINDA KULLANILMASI
•Tanısal Radyoloji
•Nükleer Tıp
MEDİKAL IŞINLAMALAR
Girişimsel
floroskopi
4%
Etkin doza katkıları
İnceleme yüzdeleri
Bilgisayarlı
tomografi
17%
Girişimsel
floroskopi
14%
Nükleer tıp
5%
Radyografi,
Radyografi,
floroskopi
11%
Bilgisayarlı
tomografi
49%
Nükleer tıp
26%
floroskopi
74%
1986
2006
BT İncelemelerinin sayısı
3 000 000
67 000 000
Nükleer Kardiyoloji
(Tüm incelemelerin %85’i)
7 000 000
18 000 000
MADİKAL IŞINLAMALARDA
RADYASYONDAN KORUNMANIN
TEMEL FELSEFESİ
Uygulamaların haklılığı (Justification)
Tıbbi gerekliliği olmayan hiçbir ışınlama yapılmaması
Alternatif teknikler kullanılması
Uygulamaların optimizasyonu (ALARA)
Klinik görüntülerin minimum radyasyon dozunda ancak
asgari görüntü kalitesinde elde edilmesi
Radyasyon dozunda rehber seviyelerin kullanılması
Tanısal radyoloji ve nükleer tıp ışınlamalarında
her inceleme için rehber seviyelerin saptanması
RADYASYON IŞINLAMALARI
Hastaların ışınlaması
Mesleki ışınlamalar
Toplumun ışınlaması
Referans doz seviyeleri
Doz sınırlamaları
DOZ LİMİTLERİ (Özet)
Etkin doz
Radyasyon Çalışanları İçin
: 20 mSv/yıl (5yılın ortalaması), 50 mSv/yıl (tek yıl için )
Eşdeğer Doz (göz) : 20 mSv/yıl , 50 mSv tek yıl için)
Eşdeğer Doz (Ekstremiteler ve cilt ) : 500 mSv/yıl
Halk İçin
Etkin doz
: 1mSv/yıl (5yılın ortalaması)
5 mSv/yıl (tek yıl için )
Eşdeğer Doz : 15 mSv/yıl (göz)
Eşdeğer Doz : 50 mSv/yıl
RADYASYONLA ÇALIŞANLARDA DOZ ÖLÇÜMLERİ
Lens dozu, Ekstremite Ölçümleri
Etkin doz saptanması için noktasal ölçümler
Tiroid zırhı
Etkin Doz Hesaplanması
1) Tiroid koruma ile
E. D = 0.02 (Hos – Hu ) + Hu
Kurşun önlük altı
E. D = 0.03 Hos
2) Tiroid koruma olmadan
E. D = 0.06 (Hos – Hu ) + Hu
E. D = 0.03 Hos
Hos = Yüzey dozu
HASTALARDA RADYASYON DOZ ÖLÇÜMLERİ
Deterministik Etkiler için organ doz ölçümleri (Göz, ekstremiteler, cilt )
Stokastik etkiler için etkin dozun saptanması
İso merkezde
Hava Kerma
TLD
Film
DAP Metre
Diagnostik Radyolojide Referans Doz Değerleri
İNCELEME
TEK FİLM İÇİN GİRİŞ
YÜZEY DOZU (mGy)
(YETİŞKİN HASTA)
Lumbar AP
LAT
LSJ
Abdomen, intravenöz
ürografi ve kolesistografi AP
Pelvis
AP
Göğüs PA
LAT
Kafa
AP
PA
LAT
Kalça Eklemi AP
Toraks AP
LAT
Diş
AP
Apical
TEK FİLM İÇİN GİRİŞ
YÜZEY DOZU (μGy)
(5 YAŞ ÇOCUK HASTA)
10
30
40
10
10
0.4
1.5
5.0
5.0
3.0
10
7.0
20
5.0
7.0
900
100
200
1500
1500
1000
TANISAL GÖRÜNTÜLEMELERDE
AMAÇ
•Hasta ve çalışanlara minimum radyasyon verilmesi
•Optimum Görüntü Kalitesi
KAOS!!!
Görüntü Kalitesi
Hasta Radyasyon Dozu
BASİT RADYOGRAFİK İNCELEMELER
Rehber seviyelerin ve standart klinik protokollerin kullanılması
Tekrar ışınlamalarından kaçınılması
Hasta:
Etkin doz aralıkları : 0.001 – 1.5 mSv
Kanser riski : < 1/ 1000000
MAMOGRAFİ İNCELEMELERİ
Rehber seviyelerin ve standart klinik protokollerin kullanılması
Tekrar ışınlamalarından kaçınılması
Hasta
Etkin doz aralıkları : 0.1 – 0.6 mSv
40 yaşında bayan için meme dozu kanser riski : 1.41 / 100 000
FLOROSKOPİK - ANJİYOGRAFİK İNCELEMELER
Tanısal incelemeler
Kompleks girişimsel incelemeler
Hasta
Etkin doz aralıkları : 5 – 70 mSv
Cilt dozları : > 1-7 Gy !!
Kanser riski 1/ 10000 – 1/1000
Hekim
Sadece radyologlar mı ?
Etkin doz < 20 mSv
Lens dozu < 20 mSv
RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ
Hastalar
Gironet et al, 1998, Ann Dermatol
Venerol, 125, 598 - 600
Wagner et al, 1999, Radiology, 213, 773 776
RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ
Hekimler
BİLGİSAYARLI TOMOGRAFİ İNCELEMELERİ
Hasta
Organ dozları:
Lens Dozu :
Meme Dozu :
15 – 30 mGy (10 – 100 mGy) / inceleme
30 – 50 mGy / inceleme
20 – 60 mGy / Göğüs icelemesi
50 – 80 mGy / BT koroner anjiyo
Etkin doz aralıkları : 0.9 – 20 mSv
Kanser riski 1/ 20 000 – 1/1000
0
EPİDEMİYOLOJİK ÇALIŞMALAR VE BT
Artan Kanser riski
Organ Dozları
Atom Bombasından
Işınlanan grup
BT İncelemeleri
(2-3 Tarama)
New England J Medicine 357;22, 2007
20 – 40 mSv
30 – 90 mSv !!!
BT de ÇOCUK İNCELEMELERİ – LİTERATÜR ÖZETİ
Pierce M. Lancet 2012
178604 çocuk hastada 74 Lösemi, 135 beyin tümörü
Rölatif risk :
Lösemi : 3.18 (1.46-6.94) , ortalama doz :51.13 (< 30 mGy)
Beyin tümörü 2.82 (1.33-6.03), ortalama doz : 60.4 mGy (50-74)mGy
İlave kanser : 1 / 10 000 < 10 yaş çocuklarda, BT sonrası 10 yılda)
Mathews J. BMJ 2013
680 000 çocuk hastada 147 beyin tümörü, 48 lösemi , 13 diğer kanserler
IRR (Incident rate ratio)
Lösemi : 1.19 (1.1-1.29)
Beyin tümörü : 2.13 (1.88-2.41)
Diğer kanserler 1.25 (1.2-1.31)
İlave kanser : 9.38 / 100 000
BT İNCELEMELERİNDE DETERMİNİSTİK ETKİLER
Imanishi et al. Eur Radiol. 2005 Jan;15(1):41-6
TOMOGRAFİK İNCELEMELERDE HASTA DOZLARI!
Aynı tip inceleme için BT sistemleri Arasında ki fark:
13 kat!!
Sistemlerde arıza ve/veya kalibrasyon sorunu!!
Kullanıcılar tarafından teknik faktörlerin hatalı seçilmesi!!
……………
Farklı incelemelerde ise :
6 - 22- Kat!!!
Yüksek doz incelemelerinde ışınlamaların tekrarlanması (Fazladan BT taramaları)!!
……………………
……………………
UCLA
BT FLOROSKOPİ
Kesit görüntülerinin elde edilmesi 0.2 Sn
El dozları 120 mGy/İşlem (korunmasız)
Yıllık prosedür sayısı 4 (Sınır 500 mSv)
ICRP 87 ve 102
NÜKLEER TIPTA IŞINLAMALAR
Vücut içi ışınlamalar
Gama ve beta radyasyonu, içsel dönüşüm elektronları
Pozitron va anhilasyon radyasyonu
Vücut dışından gelen ışınlamalar
Gama radyasyonu
NÜKLEER TIP GÖRÜNTÜLEME
ORGANLARLA İLGİLİ FONKSİYONEL BİLGİ
•Bilgisayarlı Tek Foton Tomografisi (SPECT)
•Pozitron Emisyon Tomografisi (PET)
BİRLEŞİK GÖRÜNTÜLEME SİSTEMLERİ
Anatomik + Fizyolojik/Biyokimyasal Bilgi
Bilgisayarlı Tomografi
(Computed Tomography)
BT(CT)
PET/CT
Pozitron Emission
Tomography
PET
Pozitron Emisyon Tomografisi
SPECT/CT
Single Photon Emission
Computerized Tomography
SPECT
Bilgisayarlı Tek Foton Tomografisi
NÜKLEER TIP İNCELEMELERİNDE
HASTA DOZU ÖLÇÜMLERİ
Etkin dozlar : 0.5 – 40 mSv
Kanser riski : < 1 / 1000000 – 1 / 500
•
•
•
•
•
•
MIRD Yönteminin kullanılması
Kullanılan radyoizotop
Aktivite miktarı
Hedef organdaki aktivite ve süre
Organın şekli ve büyüklüğü
Diğer organlardaki aktivite
Radyofarmasötiğin kinetiği
NÜKLEER TIPTA RADYASYONDAN KORUNMA
Hastaların radyasyondan korunması
Çalışanların radyasyondan korunması
Toplumun radyasyondan korunması
Diğer hastane personeli
Hasta yakınları
NÜKLEER TIPTA RADYASYONDAN KORUNMA
Hastaların radyasyondan korunması
Hastaya uygun radyofarmasötiğin hazırlanması,
aktivite değerinin rehber seviyeleri aşmaması
Yetişkinler
Çocuklar
Hamile ve emziren hastalar
Uygun görüntüleme cihazının
ve inceleme protokolünün kullanılması
GÖRÜNTÜ KALİTESİ – HASTA DOZU
Tanısal
Bilgi değeri
Hiçbir yararlı bilginin elde edilemediği
eşik değer vardır
Bu eşik değer üzerinde görüntü kalitesi
aktiviteyle artar
Belirli bir aktivitenin üzerinde
Hiçbir yararlı bilgi sağlanamaz
Hastaya verilen aktivite
(inceleme süresi)
35
Bazı incelemeler için rehber seviyeler
Examination
Bone scan
Brain scan
CBF
Thyroid imaging
Thyroid imaging
Parathyroid
Lung perfusion
Lung ventilation
Lung ventilation
Lung ventilation
Liver & spleen
Myocardium
Myocardium
Kidneys
Kidneys
Kidneys
Tumours
Tumour
Tumour
Radionuclide
Chemical form
Tc-99m
Tc-99m
Tc-99m
Tc-99m
I-123
Tl-201
Tc-99m
Tc-99m
Kr-81m
Xe-133
Tc-99m
Tl-201
Tc-99m
Tc-99m
Tc-99m
I-123
Ga-67
I-123
I-131
phosphonate
pertechnetate
HMPAO
pertechnetate
iodide
chloride
MAA
aerosol
gas
gas
colloid
chloride
isonitriles
DMSA
DTPA
hippuran
citrate
MIBG
MIBG
Guidance level
(MBq)
600
500
500
200
20
80
100
80
6000
400
80
100
600
160
350
20
300
400
20
Effective dose
(mSv)
4.8
2.7
5.5
2.6
3.4
18
1.2
0.6
0.2
0.4
0.6
23
4.2
2.5
2.2
0.3
36
7.2
4
36
PET BİRİMLERİNDE HASTA RADYASYON DOZLARI
FDG : 14 mSv (20 mCi)
+
CT : 10-15 mSv
PET/CT ED: 20-40 mSv
MEME GÖRÜNTÜLEMESİ
TANISAL RADYOLOJİ – NÜKLEER TIP
40 yaş bayan hasta
(Yaşam boyu risk – LAR)
Radyografik görüntüleme meme dozu : 3.7 – 4.7 mGy
LAR (Rad.) : 1.3 – 1.7 / 100 000
Gama kamera (meme spesifik Tc 99m – sestamibi)
LAR: (20 -30) x LAR (Rad)
PET (Fl -18)
LAR : 23 x LAR (Rad.)
NÜKLEER TIPTA RADYASYONDAN KORUNMA
Çalışanların radyasyondan korunması
Genel kurallar
Mesafe
Zaman
Zırhlama
Laboratuvar tekniklerinin optimizasyonu
Görüntüleme İşlemlerinin optimizasyonu
ÇALIŞANLARIN RADYASYONDAN KORUNMASI
Radyasyon ölçümleri
Personel doz ölçümleri
Etkin doz, ekstremite doz ölçümleri
Çalışma alanında doz ölçümleri
Kaynak ışınlamaları, kontaminasyon
40
PET SİSTEMLERİNDE RADYASYONDAN KORUNMA
511 keV Anhilasyon fotonları için özel zırhlama
Tc-99m (140keV)
3 – 6 mm Pb
Fl-18 (511keV)
30 – 50 mm Pb
99mTc-
(2 mm
tungsten)
18F-FDG
(8 mm tungsten)
NÜKLEER TIP BÖLÜMLERİ
Açık radyasyon sahası !
•
Radyofarmasötiklerin hazırlanması
•
Radyofarmasötiklerin hastalara verilmesi
•
Hastaların bölüm içerisindeki hareketleri
Zırh içerisinde olmayan 5 cc enjektörün ellere verdiği doz
Tc-99m
Gama radyasyonu
140 keV
F-18
Gama (511 keV)
ve pozitron radyasyonu
(634 keV)
500 mSv sınır değere uaşmak
için geçen süre (dak.)
Cilt dozu mSv/dak
700
1000
Y-90
Beta radyasyonu
(2280 keV)
1000
167
100
100
25
20
10
10
3
0,7
1
1
Tc-99m 500 MBq
F-18 400 MBq20
Y-90 1 GBq
0,1
Tc-99m 500 MBq
F-18 400 MBq
Y-90 durumunda yıllık izin verilen doza 1 dakikada ulaşılır !!!
Y-90 1 GBq
FARKLI İZOTOPLARIN FARKLI DOZ HIZLARI
VE TOPLAM DOZ ETKİLERİ
Hastadan Çıkan Işınlama Hızları
Radyoizotop
Verilen
Aktivite mCi
Doz Hızı
mGy/saat-1m
1 m’de toplam doz
(5 yarı ömür)
Fl - 18
12
40.0
55
Tc-99m
30
6
33
Ga-67
10
4
261
In-111
0.5
0.6
39
Tl-201
4
0.5
29
Çalışan
Hasta yakını
NÜKLEER TIP TEKNİSYENLERİNİN ALDIKLARI ORTALAMA
YILLIK ETKİN DOZ (mSv)
Genel Nükleer Tıp
Uygulamaları
Yıllık tüm
Gövde dozu
Ekstremite
Dozları
0.3 – 0.4
15
PET
Uygulamaları
8
65
PET F-18 incelemesinde ortalama etkin doz :15 nSv / MBq
Hasta başına 400 MBq, günde 10 hasta ve 46 hafta çalışma :
Etkin doz : 2.75 mSv (3-5 mSv / yıl ) < 20 mSv
NÜKLEER TIP BÖLÜMLERİ
Açık radyasyon sahası !
•
Görüntüleme işlemi
•
Kalite kontrol çalışmaları
NÜKLEER TIP BÖLÜMLERİ
Açık radyasyon sahası !
•
Radyoaktif maddelerin depolanması, taşınması
•
Radyoaktif atıklar
NÜKLEER TIPTA TEDAVİ UYGULAMALARI
Radyoaktif maddelerin hastalara verilmesi
Hasta yakınları
????
NÜKLEER TIPTA TEDAVİ UYGULAMALARI
Hasta atıkları
Hastanın izolasyonu
NÜKLEER TIP UYGULAMALARI NEDENİYLE
TOPLUMUN IŞINLANMASI
Radyoaktif bulaşıklığın bölüm dışına dağılması
Kayıp kaynaklar
Nükleer tıp hastaları
Radyoaktif atıklar
Radyoaktif kaynakların taşınması
Yangın
Nükleer tıp hastaların ölümü
50
1 MİLYON KİŞİDE KANSERE
YAKALANMA RİSKLERİ
İNCELEME BAŞINA ETKİN DOZ
•Tek film göğüs incelemesi (0.05 mSv)
•Beyin BT incelemesi (2 mSv)
•Pelvis Tomografisi (10 mSv)
•Girişimsel İnceleme (50 mSv)
•Doğal Background (1-3mSv/yıl)
Doğal nedenler
2.5
100
500
2500
150
400 000
100 mSv!!!!
ÇOCUKLAR !!!
Teşekkür ederim..
bor@eng.ankara.edu.tr