Kommentarerna kan ses som ett komplement till de allmänna råden och lämnar i fylligare text bl.a. bakgrund till dessa.

Transkript

1 Kommentarer till Statens strålskyddsinstituts föreskrifter och allmänna råd (SSI FS 2002:2) om diagnostiska standarddoser och referensnivåer inom röntgendiagnostiken Kommentarerna kan ses som ett komplement till de allmänna råden och lämnar i fylligare text bl.a. bakgrund till dessa. Inledning Medicinsk röntgendiagnostik är oumbärlig för att patienter ska kunna tas hand om på ett adekvat sätt. Nyttan för patienten överstiger i regel vida de negativa sidorna som bl.a. strålrisken. Detta betyder dock inte att strålrisken kan negligeras patienterna har rätt till att denna risk minimeras så långt det är möjligt, d.v.s. att undersökningarna optimeras så att stråldosen och därmed strålrisken inte är större än vad som är nödvändig för att uppnå det önskade diagnostiska resultatet. Sedan 994 finns ett formellt krav i SSI:s författningar att alla undersökningar skall vara berättigade och optimerade. Åtskilliga kartläggningar har visat att patientdoserna för samma typ av undersökning varierar mycket mellan olika undersökningsställen. Man kan förmoda att det finns brister i optimeringen där man har de högsta stråldoserna. Det är här som konceptet med diagnostiska referensnivåer kommer in, vars främsta syfte är att identifiera och om möjligt åtgärda förekomsten av höga patientdoser. På detta sätt förväntas patientdoserna och deras spridning mellan röntgenavdelningarna minska på sikt. De uppmätta standarddoserna måste vara jämförbara med varandra, d.v.s. ha tagits fram med samma metod och med rimligt hög noggrannhet. Därför är det viktigt att de i föreliggande författning beskrivna förfarandesätt efterföljs i möjligaste mån och att (dos-)mätinstrument är kalibrerade på ett tillfredställande sätt. Dokumentation av patient- och utrustningsdata är nödvändig för uppföljning av patientdoser. Vid utredning av höga doser kan en analys av dessa data ge direkta indikationer om orsaken därtill och om lämpliga åtgärder. Också vid jämförelsen mellan olika röntgenlaboratorier på samma eller på olika sjukhus ger dessa data information om vilka möjliga förbättringar som kan göras för att minska patientdosen. Den effektiva dosen E är den storhet som är direkt korrelerad till strålrisken. För en normalbefolkning antas risken vara strålinducerade cancerdödsfall per en effektiv dos på msv. För en noggrann beräkning av E krävs detaljerad kunskap om bestrålningsgeometri, strålkvalitet samt om patientens anatomi, vilket är oftast svårt, om inte omöjligt att uppnå. Syftet med att ta fram strålriskerna är här snarare att bestämma den relativa risken mellan undersökningar med olika tekniker eller förfaranden än den absoluta risken för den enskilde patienten. För detta ändamål är det fullt tillräckligt att amvända schablonmässiga beräkningar med framtagna omvandlingsfaktorer. I avsnitt ges sådana omvandlingsfaktorer för de olika undersökningarna med hjälp av vilka man kan beräkna den effektiva dosen E utgående från den diagnostiska standarddosen. I avsnitt 2 och 3 beskrivs bakgrund för och definition av de storheter för den diagnostiska standarddosen som är tillämpliga för datortomografi och mammografi mera utförligt.

2 Effektiv dos. Konventionella röntgenundersökningar Storheten dos-area-produkt (DAP) är korrelerad med den totala strålningsenergi som tillförs patienten. Den effektiva dosen E till patienten beror sedan på bestrålningsgeometrin (var i kroppen som bestrålningen äger rum) och på strålkvalitén. För olika typer av undersökning har omvandlingskoefficienter beräknats, utgående från hur undersökningen utförs normalt med avseende på bestrålningsgeometri och strålkvalitet. Den effektiva dosen beräknas ur det enkla sambandet E = E DAP DAP (msv) Omvandlingskoefficienten, E DAP, för några undersökningar visas i tabell 3. Tabell 3: Omvandlingskoefficienten E DAP, ) för beräkning av den effektiva dosen utgående från värdet för dos-area-produkten. Undersökning Omvandlingsfaktor E DAP msv/gy cm 2 Hjärta och lungor, lungor hälsokontroll 0,8 Koronarangiografi (ett eller flera kärl) 0,8 Kolon med dubbelkontrast 0,28 Urografi med kompression 0,8 Ländrygg och sakroilialeder 0,2 Bäcken 0,29 ) Från Nordisk rapportserie om strålskyddsfrågor, No 5 Nordic guidance levels for patient doses in diagnostic radiology, 996 Anm: Istället för DAP användes tidigare oftast det mera korrekta uttrycket KAP (kerma-area-produkt). I enlighet med internationell praxis används här beteckningen DAP vilket gör denna storhet mera begriplig bland icke-strålskyddsexperter..2 Datortomografiundersökningar För ett visst anatomiskt område gäller att E kan beräknas enligt formeln E = E DLP DLP (msv) där E DLP är en omvandlingsfaktor som är beroende av det anatomiska området. Tabell 4: Omvandlingsfaktorer för beräkning av den effektiva dosen utgående från DLP 2) Anatomiska området Omvandlingsfaktor E DLP (msv/(mgy cm)) Skalle 0,0023 Hals 0,0054 Bröstkorg 0,07 Buk 0,05 Bäcken 0,09 2) Från European Commission, European guidelines on quality criteria for computed tomography. (999) EUR

3 .3 Mammografi Vid mammografiundersökningar är den genomsnittliga bröstkörteldosen per undersökning direkt relaterad till strålrisken - effektiv dos är inte någon lämplig storhet. Risken för strålinducerade bröstcancerdödsfall ligger mellan per mgy AGD. 2 Dosstorheter för datortomografi Den grundläggande storheten är Computed Tomography Dose Index, CTDI. Den är definierad som integral över dosprofilen (för ett rotationsvarv av röntgenröret) längs en linje parallell med rotationsaxeln dividerad med den nominella snittjockleken d. CTDI = d a + a D( z) dz D(z) = luftkerma längs en linje parallell med rotationsaxeln d = nominell snittjocklek (mgy) () I litteraturen används olika integrationsgränser, dosenheter, och fantommaterial. Här används integrations-gränsen + 50mm, dosenheten luftkerma och ett fantom bestående av PMMA med en diameter på 60 mm för simulering av skallundersökningar och 320 mm för bålundersökningar. De direkt uppmätta dosstorheter blir då CTDI 00 = d + 50mm 50mm D( z) dz (mgy) (2) Genomsnittsvärdet för CTDI 00 i en volym i fantomet med tjockleken d kallas viktat CTDIvärde CTDI w och beräknas enligt CTDI w = /3 CTDI 00C + 2/3 CTDI 00P (mgy) (3) CTDI 00C = CTDI 00 -värde mätt i centrum av standardfantomet och CTDI 00P = CTDI 00 -värde mätt i periferin av standardfantomet, 0 mm under ytan. Ekvationerna (2) och (3) gäller för ett axiellt snitt. För att beräkna den genomsnittliga dosen från en undersökningsserie i den bestrålade volymen, CTDI vol, behöver man förutom CTDI W också pitchfaktorn. Pitchfaktorn P är lika med kvoten mellan bordsförflyttning mellan två konsekutiva rotationsvarv och den nominella snittjockleken, en definition som tillämpas här för både konventionell axiell och för spiral teknik. CTDI vol beräknas enligt: DLP beräknas enligt formeln N = antalet rotationsvarv. CTDI vol = /P CTDI W (mgy) (4) DLP = N d CTDI W (mgy cm) (5) DSD och DRN för DLP avser värdet för den totala undersökningen. Om undersökningen består av flera serier blir således DLP för den kompletta undersökningen, DLP TOT, summan av DLP för de olika serierna i: 3

4 DLP TOT = DLPi (mgy cm) (6) i DSD för CTDI vol avser däremot värdet från den serien som ger det högsta värdet. Anm. : Vid vissa multisliceutrustningar anges en pitchfaktor som är beräknad enligt en annan definition. För de här beskrivna dosberäkningarna ska ovan nämnda definition användas. Anm. 2: Vid spiralundersökningar avser d i formlerna ovan den nominella snittjockleken med avseende på bestrålningsgeometri, vilken kan skilja sig från snittjockleken i de rekonstruerade bilderna. Detta gäller även för spiralteknik med multisliceutrustningar, där d ska stå för det nominella värdet av den sammanlagda bredden av de aktiva detektorerna. 3 Dosstorheter för Mammografiundersökningar DSD för patienter DSD och även DRN för mammografi ges som storheten genomsnittlig absorberad dos i bröstkörtelvävnad (average glandular dose, AGD), i enheten mgy. AGD bestäms indirekt genom beräkning utgående från ett antal uppmätta eller registrerade parametrar. Metoden är utförligt beskriven i European protocol on dosimetry in mammography. European Commission, (996) EUR Den omfattar följande moment:. Mätning av halvvärdesskiktet i mm Al för alla kliniskt relevanta strålkvalitéer (= kombinationer rörspänning, filtrering och anodmaterial) efter kompressionsplattan längs en linje från fokus till en punkt 60 mm från bröstkorgsväggen i bildplanet längs bildmottagarens mittlinje. 2. Strålningsutbytet (luftkerma fritt i luft) efter kompressionsplattan som funktion av rörladdningen mäts för alla relevanta strålkvalitéer på ett väldefinierat avstånd från fokus, t.ex. 45 mm ovanför bröstsupporten. Strålningsutbytet mäts längs den linjen från fokus som skär bildplanet 60 mm från bröstkorgsväggen längs bildmottagarens mittlinje. Vid patientundersökningen registreras sedan följande parametrar: 3. Rörspänning (kv), filtrering och anodmaterial 4. Rörladdning (mas) 5. Brösttjocklek i komprimerat läge. Obs: Om kompressionsplattan sviktar, anges brösttjockleken som avståndet mellan kompressionsplatta och bröstsupport 60 mm från bröstkorgsväggen. Utgående från de registrerade värdena för brösttjockleken, för rörladdningen och det uppmätta strålningsutbytet beräknas luftkerma fritt i luft i bröstets ingångsplan (ESAK = entrance surface air kerma). Notera att korrektioner enligt kvadratlagen ska göras för de olika brösttjocklekarna. Med omvandlingsfaktorerna enligt tabell 5 för det relevanta halvvärdesskiktet beräknas den genomsnittliga absorberade dosen till bröstkörtelvävnad AGD för respektive exponering. Faktorerna i tabellen gäller för bröst med en sammansättning 50 % fett och 50 % bröstkörtelvävnad men skillnaden mellan olika sammansättningar är liten och saknar betydelse i detta sammanhang. AGD = g ESAK (mgy) (7) För varje patient beräknas sedan den genomsnittliga brösttjockleken, det genomsnittliga AGD-värdet per exponering och det genomsnittliga AGD-värdet per bröst. 4

5 Tabell 5: Omvandlingsfaktor g (mgy/mgy) för beräkning av den genomsnittliga bröstkörteldosen (AGD) från ESAK-värden för olika brösttjocklekar och strålkvalitéer ). HVL (mmal) Brösttjocklek i komprimerat tillstånd (mm) ,25 0,234 0,74 0,37 0,2 0,094 0,08 0,30 0,274 0,207 0,64 0,35 0,4 0,098 0,35 0,309 0,235 0,87 0,54 0,30 0,2 0,40 0,342 0,26 0,209 0,72 0,45 0,26 0,45 0,374 0,289 0,232 0,92 0,63 0,40 0,50 0,406 0,38 0,258 0,24 0,77 0,54 0,55 0,437 0,346 0,287 0,236 0,202 0,75 0,60 0,466 0,374 0,30 0,26 0,224 0,95 0,65 0,49 0,399 0,332 0,282 0,244 0,22 ) European protocol on dosimetry in mammography. European Commission, (996) EUR 6263 Dosimetern med vilken halvvärdesskikt och strålningsutbyte mäts kalibreras i enlighet med vedertagen vetenskaplig praxis. Anordning som visar brösttjocklek i komprimerat läge skall vara kalibrerad. En uppskattning av osäkerheterna vid mätning av enskild patient bör göras och dokumenteras. DSD för fantom Enligt SSI FS 2000:2, 9 och Tabell pkt 6 ska referensdos med standardfantom mätas minst en gång årligen. Denna referensdos är standardbröstdosen AGD FK och AGD F0 vid kliniskt använd filmsvärtning respektive nettosvärtning,0, mätt med ett 45 mm tjockt PMMA-fantom. Vid mätningen placeras fantomet på bröstsupporten. En exponering görs med exponeringsdata motsvarande de för ett normalstort bröst (50 mm tjockt). Strålkvaliteten och rörladdningen registreras och ESAK beräknas. Sedan varieras rörladdningen så att exponeringen ger nettopsvärtning,0 på filmen. Standardbröstdosen AGD FK (vid kliniskt använd filmsvärtning) respektive AGD F0 (vid netto-svärtning,0) beräknas enligt: AGD FK = g F ESAK FK (mgy) (vid klinisk svärtning) (8a) AGD F0 = g F ESAK F0 (mgy) (vid nettosvärtning,0) (8b) Omvandlingsfaktorerna g F återges i nedanstående tabell 6. Tabell 6: Omvandlingsfaktorer g F (mgy/mgy) för beräkning av AGD för ett 50 mm tjockt standardbröst med hjälp av ESAK-värdet uppmätt med ett 45 mm tjockt PMMA fantom. ) Halvvärdesskikt (mm Al) 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 g F (mgy/mgy) 0,49 0,77 0,202 0,223 0,248 0,276 0,304 0,326 0,349 ) European protocol on dosimetry in mammography. European Commission, (996) EUR