Naisten säteilyriskit röntgenkuvauksissa GP 12.12.2014 Fysikaalinen säteily eli absorboitunut D (Gy = J/kg) = energiamäärä (J) jonka säteilyn vuorovaikutuksen kautta jää kohdeaineelle per massayksikkö (/kg) = HLSINGIN YLIOPISTO FYSIIAN LAITOS Mika ortesniemi Ylifyysikko, dosentti, FT HUS-uvantaminen Meilahden sairaala, Helsinki röntgensäde kohdeaine G Säteilyannoksen johtoketju Aktiivisuudesta tai röntgensäteilytyksestä säteilybiologiseen riskiarvioon A g,a,b R Röntgenputki S Aktiivisuus A [Bq] Ydinmuutosten taajuus Säteilytys X [C/kg, R] Ionisaatio kaasussa ermanopeuden (G d) tai annoksen muuntokerroin (k 1) Absorboitunut D [Gy] Väliaineeseen Säteilyn laatukerroin w R kvivalentti H T [Sv] udokseen Biologinen udosten painotuskertoimet w T fektiivinen [Sv] X D H T fektiivinen, sim. jos rintakudos saa mammografiassa 1,5 mgy Þ f. on 0,12 x 1,5 = 180 µsv i ~ käy läpi kaikki kudokset ja elimet H i = kudoksen ekvivalentti w i = kudoksen painotuskerroin Fysikaalinen W R~ LT oko keholle 23.08.2004/M mika.kortesniemi@hus.fi 3 mika.kortesniemi@hus.fi ICRP, The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection 4 Suomalaisten keskimääräinen säteilyaltistus = 3,2 msv vuodessa Säteilyn biologiset vaikutukset Röntgen msv»15% Stuk 2014 Ionisoivan säteilyn energia riittää irrottamaan atomeista elektroneja Þ säteily kykenee siis rikkomaan molekyylejä Säteilyn aiheuttaman biologisen vaurion perussyy on DNA-molekyylin vaurio mika.kortesniemi@hus.fi 8 Mika ortesniemi HUS-uvantaminen 1
Altistusriskit raskauden aikana ~udosvaikutukset udosvaikutukset (~ deterministinen, Stokastiset eli satunnaiset vaikutukset säteilysairaus, palovamma, sikiövaurio) (syöpä, geneettinen haitta) Liittyvät tyypillisesti suuriin ja äkillisiin Syntyvät satunnaisesta perimämuutoksesta altistuksiin. yhdessä altistuneessa solussa. Johtuvat usein laajamittaisesta solutuhosta ivät synny kuolleista soluista. ja ilmaantuvat verrattain lyhyen ajan sisällä. Ilmenevät useita vuosia altistuksen jälkeen. Määriteltävissä säteilyannoksen Vaikutuksille ei ole kynnysarvoa - eli kynnysarvo, jonka alapuolella haittaa ei pienikin lisää todennäköisyyttä, joka esiinny, mutta kynnysarvon ylittyessä haitta kasvaa nykytiedon mukaan lineaarisesti on hyvin todennäköinen ja sen vaikeusaste kokonaisannoksen kasvaessa (LNT). nousee annoksen kasvaessa. Haitta-aste ei kasva annoksen mukana, Annosnopeus vaikuttaa kynnysarvoon ja eikä nopeus vaikuta riskiin kovin haitan asteeseen. Jos altistus tapahtuu paljoa. pitkän ajan kuluessa, kynnysarvo on Yksilön riski on pieni korkeankin annoksen korkeampi ja haitta pienempi. jälkeen Yksilön suojaaminen on keskeistä Väestö (kollektiivinen ) on determinististen vaurioiden tärkeä kokonaishaitan mitta mika.kortesniemi@hus.fi ehkäisemisessä. Wendla Paile / Stuk 9 Raskausviikot ehitysvaihe Säteilyvaikutus ja oletettu kynnys 4 8 12 16 20 SYDÄN, RUUANSULATUSANAVA, SLÄYDIN,... SNMNO 100 mgy SILMÄT, NNÄ, SYDÄMN SY,... YNNT, ORVALHDT, SILMIN HITYS,... RFLSIT, HAMPAISTON ALUT, RAUHAST, NÄYVÄ SUUPUOLI,... LIIT, LINTN YPSYMINN, SILMÄLUOMT,... SILMIN AVAILU, HIA,... MAUSILMUT, RASVAUDOS, LINTN YPSYMINN, SOSVAIH - SIIÖUOLMA SYÖPÄ 0-... mgy mika.kortesniemi@hus.fi 10 24 NOPAMPI ASVU, AIVOJN ASVU, IHON LOPPUHITYS PÄMUODOSTUMAT 100-500 mgy 28 32 38 UHOJN HNGITYSVALMIUS, SIIÖN LASUTUMINN ALNTUNUT ÄLYYYS 100-300 mgy Palo Alto Medical Foundation Iästä riippuva säteilyherkkyys Þ elinaikainen syöpäriski Päivitetyn atomipommidatan perusteella Säteilystä johtuvan syöpäkuoleman riski (%/Sv) Ikä altistumishetkellä (y) ~Stokastiset vaikutukset Naiset Miehet mika.kortesniemi@hus.fi BIR report VII (2005), Brenner 2002 11 Projektiosuunnan vaikutus thx-annokseen Monte Carlo simulaatio Simulaation parametrit Simulaatio AP linannokset 6 x korkeampi 1.6 x korkeampi udospaksuus mika.kortesniemi@hus.fi 12 Annos RINNAT PA Naisen THX AP kuvauksen simulaatio - riski Naisen THX PA kuvauksen simulaatio - riski Nainen 30v f. 35 µsv LL 0,8 h Nainen Mies 30v 30v PA-suunnan kuvaus f. sama enää ef. 22 µsv (22 µsv) LL LL 0,6 h 1,7 h mika.kortesniemi@hus.fi 13 mika.kortesniemi@hus.fi 14 Mika ortesniemi HUS-uvantaminen 2
Miehen THX PA kuvauksen simulaatio - riski Tytön (5v) THX PA kuvauksen simulaatio - riski Mies 30v Sama ef. 22 µsv Pienentynyt LL 0,2 h f. 12 µsv LL 0,7 h mika.kortesniemi@hus.fi 15 mika.kortesniemi@hus.fi 16 uvantamisen taskutieto lääkäreille Vertailutasot röntgentutkimuksissa DRL - Diagnostic Reference Level tai 3h lentomatka Vertailukohtana tavallisen lentomatkan aikana kertyy 5 µsv/h (0,005 msv/h). Vertailutasolla tarkoitetaan etukäteen määriteltyä röntgentutkimuksen säteilytasoa, jonka ei oleteta ylittyvän normaalikokoiselle potilaalle hyvän käytännön mukaan tehdyssä toimenpiteessä. HUS-uvantaminen 2014 mika.kortesniemi@hus.fi STU 18 Vertailutasot röntgenkuvauksissa SD, DAP ja MGD Saavutettavissa oleva taso Vertailutasot kardiologiassa DAP, lv-aika 0.05 1.8 0.07 0.14 0.7 1.5 1.7 Säteilyaltistus määritetään vähintään kerran kolmessa vuodessa ja lisäksi aina, kun tutkimuksen tai toimenpiteen suoritustapaa muutetaan tai laitteistoon tehdään säteilyaltistukseen vaikuttavia muutoksia tai korjauksia. Säteilyaltistus määritetään koko tutkimuksen (läpivalaisu ja kuvaus) annoksen ja pinta-alan tulona (DAP) vähintään 100 peräkkäisen potilaan joukolle. Lisäksi vähintään kerran vuodessa varmistetaan, ettei säteilyaltistus ole oleellisesti muuttunut. mika.kortesniemi@hus.fi Stuk 2014 19 mika.kortesniemi@hus.fi Stuk 2005 20 Mika ortesniemi HUS-uvantaminen 3
Vertailutasot TT:ssä CTDI vol, DLP Tietokonetomografian optimointi Motivaattoreina: TT-tutkimusmäärä on kasvanut. TT:n osuus kollektiivisesta säteilyaltistuksesta radiologiassa on yli 50%. Optimoinnin ratkaisut vaihtelevat huomattavasti samoillakin indikaatioilla ja laitemalleilla eri yksiköissä. mika.kortesniemi@hus.fi 21 STU 2013 mika.kortesniemi@hus.fi 22 fektiivinen rakentuu kuvausalueen varrella elinkohtaisten herkkyysarvojen ja fysikaalisen jakauman mukaisesti Simulaatio: Äidin ja sikiön säteilyannoksia traumakuvauksessa ivekset Vatsa Rinnat ilpirauhanen Aivot Mies Nainen PCXMC simulation CT-xpo simulation mika.kortesniemi@hus.fi 23 mika.kortesniemi@hus.fi 25 Altistustiedon antaminen potilaalle uvaus raskauden aikana Oletko raskaana? Raskaana olevalla potilaalla on oikeus tietää kuvauksesta saamansa säteilyaltistuksen taso ja siihen mahdollisesti liittyvien terveysvaikutusten mahdollisuus sikiön kannalta. Matalan annoksen kuvauksissa (<1 mgy sikiölle) riittää sanoa, että riski on merkityksetön. Yli 1 mgy altistuksissa voidaan antaa tarkempaakin tietoa Þ saattaa edellyttää sairaalafyysikon suorittamaa laskelmaa. Oleta kyllä Optimoidut protokollat mika.kortesniemi@hus.fi 26 IAA, Wendla Paile (Stuk) mika.kortesniemi@hus.fi 27 uvaus lantion alueelta? - Optimoidut protokollat - Rajoitettu kuvausalue - Säteilysuojaimet - Optimoidut protokollatt - uvausparametrien kirjaaminen? uvauksen lykkäys? UÄ tai MRI mahdollinen? Tärkeintä on varmistaa asianmukaiset optimointimenetelmät: Þ kv ja/tai mas säädöt, jälkikäsittelyn asetukset, kuvausalue, suojaus Lykkää 25. raskausviikon jälkeen UÄ tai MRI Mika ortesniemi HUS-uvantaminen 4
Jos tiedätte tai epäilette olevanne raskaana, ilmoittakaa siitä hoitohenkilökunnalle ennen röntgentutkimusta. Lähemmäksi kliinistä käytäntöä Þ Antropomorfiset fantomit määrityksen ja optimoinnin tukena Om ni vet eller misstänker att ni är gravid, meddela härom till röntgenpersonalen före undersökning. If you are or think you might be pregnant, please inform the radiological staff before the examination. mika.kortesniemi@hus.fi 28 mika.kortesniemi@hus.fi Mosfet dosimetry (TN-RD-70-W) measurement in pediatric anthropomorphic phantom (CIRS 705-D) 30 Mallipohjainen iteroiva kuvalaskenta abdomen-pelvis TT-kuvauksessa Þ mahdollisuus pienentää annoksia jopa 1/10 -osaan liininen kuvanlaatu liininen kuvanlaatu tavoitteena oikea taso Liian alhainen Matala Normaali orkea Liiallinen kuvanlaatu kuvanlaatu kuvanlaatu kuvanlaatu kuvanlaatu i relevanttia ontrollikuvaukset diagnostiikka diagnostiikka lisäarvoa Tyypillinen Vaativa i diagnostista diagnostista tietoa Matala eskimääräinen orkea Liian korkea Pieni, mutta taso taso taso taso turha (ns. low-dose) FBP ASIR Veo 120 kv, 10 ma, CTDI vol = 0.74 mgy, DLP = 36 mgy cm, = 0.6 msv mika.kortesniemi@hus.fi Dr Barrau CCN, France 31 LÄHTÄ RÖNTGNUVAUSIIN HARITN (OIUTUS ~ INDIAATIO) - MUTTA MUISTA: UVAUSN SÄTILYRISI ON NAISLL HYVIN PINI Tekninen kuvanlaatu Mika ortesniemi HUS-uvantaminen 5