Strålrisker inom diagnostisk radiologi

Transkript

1 Strålrisker inom diagnostisk radiologi Huvudkurs i diagnostisk radiologi HT 2010 Barbro Vikhoff Baaz, sjukhusfysiker spec. Diagnostisk strålningsfysik

2 Riskhantering - radiologi Grundprinciper Alla röntgenundersökningar innebär strålrisk för patienten * Berättigad undersökning Den kliniska nyttan för patienten överväger strålrisken * Optimerad undersökning Tillräckligt diagnostiskt utbyte med lägsta möjliga stråldos 2

3 Diagnostik med strålning Röntgen Konventionella undersökningar Röntgen Datortomografi Röntgen Angiografi, intervention Nuklearmedicin Scintigrafier mm Nuklearmedicin + Röntgen PET/CT MR Magnetkameraundersökningar Ultraljud Bilddiagnostik, funktionsdiagnostik 3

4 Diagnostik - strålslag IJS JS Våglängd (meter) Icke-joniserande strålning, IJS Ultraljud mekaniska vågor MR elektromagnetiska fält Joniserande strålning, JS Röntgendiagnostik röntgenstrålning Nuklearmedicin gammastrålning 4

5 Jonisation Före: Atom Efter: Jon Foton Jonisation Fri elektron 5

6 Stråldos absorption av strålningsenergi Jonisationer Röntgenstrålning in mot kroppsdel 100 % Röntgenstrålning ut från kroppsdel 0,1-10 % Hög dos Låg dos 6

7 Diagnostik strålrisker I Icke-joniserande strålning Ultraljudsdiagnostik - ultraljud Inga kända strålningseffekter MR - elektromagnetiska fält Kända fysiologiska effekter: Yrsel, nervstimulering, uppvärmning Inga kända farliga strålningseffekter MR-säkerhet! (pacemaker, metallföremål...) 7

8 Diagnostik strålrisker II Joniserande strålning Riskökning för cancer och genetiska effekter - sena strålningseffekter Risk för fosterskador Akuta, lokala, strålskador (interventionsradiologi) 8

9 Radiologiska undersökningar Patientstråldoser Sverige 2005 Fördelning kollektiv dos CT-undersökningar utgör nästan 60% av den totala kollektiva dosen. CT 58% SSI-rapport 2008:03 9

10 Radiologiska undersökningar Patientstråldoser Sverige 2005 Typ av undersökning Antal Andel Andel av dos Konventionell röntgen % Datortomograf % Ultraljud % MR % Nuklearmedicin % 36% 58% 0% 0% 6% Total SSI-rapport 2008:03 10

11 Stråldos - ett mått på risk I Undersökt område Absorberad dos i en punkt, enhet Gy (Gray) Absorberad strålningsenergi/massenhet (J/kg) Absorberad dos risk för lokal stråleffekt Organdos = absorberad strålningsenergi i ett organ/organets vikt 11

12 Stråldos - ett mått på risk II Undersökt område Ekvivalent dos, enhet Sv (Sievert) Absorberad dos (Gy) x strålningsviktfaktor För röntgen- och gammastrålning: Strålningsviktfaktor = 1 12

13 Stråldos - ett mått på risk III Undersökt område Effektiv dos, enhet Sv (Sievert) Beräknas som en viktad summa av ett antal organdoser Organviktfaktorerna bestäms av respektive organs strålkänslighet med tanke på sena effekter 13

14 Effektiv dos organviktfaktorer Strålkänslighet "Organviktfaktor" / kroppsdel 14

15 Exempel på stråldoser Lokala stråldoser CT-us, huddos Konventionell rtg-us, huddos Interventionsprocedur Effektiva doser Naturlig bakgrundsstrålning CT-us Konventionell röntgenundersökning Interventionsprocedur msv 0, msv msv 1 msv/år 2-20 msv 0,01-20 msv msv 15

16 Strålningsbiologi joniserande strålning Före: Atom Efter: Jon Foton Jonisation Fri elektron Cellen: Vatten 70%, protein 15%, RNA 6%, DNA 1% Jonisationer i levande celler kan leda till cellskada / celldöd Akuta strålningseffekter Jonisationer i cellens DNA kan påverka cellens liv Sena strålningseffekter 16

17 Akuta stråleffekter - deterministiska Organdosen måste överskrida ett visst värde tröskeldosen för att effekten skall uppstå Tröskeldoser: Huderytem Hudnekros Katarakt Håravfall Sterilitet Fosterskada msv msv msv msv msv >100 msv Över tröskeldosen ökar skadans grad med dosen. 17

18 Strålrisker vid graviditet Graviditetsvecka Effekt Tröskeldos, fosterdos 0-2 Spontan abort 3-25 Utvecklingsrubbningar >100 msv 8-15(-25) Mentala störningar >100 msv Riskbedömning (ICRP): Fosterdos < 100 msv utgör inte abortindikation 18

19 Strålrisker vid graviditet Praktisk handläggning vid röntgenundersökning: Vid buk/bäcken-us av kvinnor i fertil ålder frågas om graviditet vid remiss och undersökningstillfälle. Vid graviditet: Avvakta / välj alternativ metod (t ex ultraljud) / genomför akut undersöknings med särskild hänsyn till graviditeten 19

20 Fosterdoser i röntgendiagnostik Fostret utanför avbildat område Skallröntgen, lungröntgen, extremiteter Fosterdos < 0,1 msv Fostret delvis i avbildat område Ländrygg, kolon Fosterdos 1-10 mgy Fostret helt i avbildat område Buköversikt, CT-buk, intervention i buk Konventionell undersökning: Fosterdos 1-10 msv Datortomografi, intervention: Fosterdos msv 20

21 Blyförkläde på patientens mage? Primärstrålning Läckagestrålning från rörkåpa och bländare Spridd strålning Fosterdosreduktion med hjälp av förkläde CT-hjärna: < 0.01 mgy CT-thorax: mgy Obetydlig dosvinst! 21

22 Sena stråleffekter - stokastiska Tid DNA-skador 0,001 s Frisk cell Reparation Celldöd Apoptos minuter Mutationer Somatiska Genetiska Cancerinduktion Ärftliga skador år 22

23 Sena stråleffekter - stokastiska Inga tröskeldoser Sannolikheten för sen effekt i organ proportionell mot organdos Effekter: Bidrag till cancerinduktion (Ärftliga skador) Latenstid bestrålning diagnostiserbar tumör: 5-50 år Olika organ är olika känsliga för sena strålningseffekter Inga specifika strålningstumörer 23

24 Sena stråleffekter - riskfaktorer Cancermortalitet vs effektiv dos, linjärt dos-risksamband Risk Riskökning: 0,015 % / msv (foster, barn 0-9 år) Riskökning: 0,005 % / msv (hela befolkningen) Riskökning: 0,001% / msv (>70 år) Effektiv dos, msv 24

25 Patientstråldoser - biverkansrisker Undersökning Effektiv dos, msv Risk (Ca-incidence)* Extremiteter, en bild 0,02 1/ Mammografi 0,1 1/ Lungröntgen 0,1 1/ Ländrygg 1 1/ CT-skalle 2 1/ CT-Thorax 5 1/2 000 CT-buk 10 1/1 000 CT-hjärta 10 1/1000 Interventionsprocedurer / /200 * Riskuppskattningen gäller för normalbefolkning, medelålders personer för patienter måste hänsyn tas till ålder och sjukdomsbild/förväntad livslängd 25

26 Linjärt dos-risksamband Praktiska konsekvenser i medicinsk diagnostik Det finns inga dosgränser för patienter Varje dosbidrag till patienten ger samma biverkansrisk oavsett antalet tidigare undersökningar. I varje situation bedöms: Risken/dosen från undersökningen jämfört med klinisk nytta för fortsatt handläggning. 26

27 Riskbedömning två perspektiv För den enskilde patienten: Uppmärksamhet på akuta stråleffekter vid interventionsprocedurer Uppmärksamhet på graviditet vid buk/bäckenundersökningar av kvinnor i fertil ålder Låg biverkansrisk för sena effekter från enskilda undersökningar för den enskilde patienten För röntgendiagnostiken : Biverkansrisken för sena effekter motsvarar ca 200 extra cancerdödsfall/år i Sveriges befolkning på grund av röntgendiagnostik. 27

28 Riskhantering - Radiologi Strålskyddslagen 1988:220 SSM Statens StrålsäkerhetsMyndighet* Lagar och föreskrifter Kontroll/övervakning av strålskydd Mätning/registrering av patientstråldoser * Före : Statens strålskyddsinstitut, SSI 28

29 Riskhantering - Radiologi Strålskyddslagen 1988:220 SSM Statens StrålsäkerhetsMyndighet ICRP International Commission of Radiological Protection 29

30 Strålrisker? - Vem kan man lita på? ICRP: Oberoende sammanslutning av ca 100 forskare inom strålskyddsområdet. Analyserar och sammanfattar kunskap om strålrisker och strålskydd Utarbetar strålskyddsrekommendationer => underlag för strålskyddsarbete och nationell lagstiftning i de flesta länder. 30

31 Strålskydd-svensk lagstiftning SSM föreskrifter, t.ex. SSM FS 2008:35 Strålsäkerhetsmyndighetens föreskrifter om allmänna skyldigheter vid medicinsk och odontologisk verksamhet med joniserande strålning SSM FS 2008:31 Strålsäkerhetsmyndighetens föreskrifter om röntgendiagnostik

32 Strålskydd-svensk lagstiftning Övervakning av patientstråldoser. Mätning/registrering av patientstråldoser för 12 rutin-undersökningar (Konventionella us, CT, mammografi) minst vart tredje år 32

33 Personal - dosgränser Effektiv dos : Ögondos: Hud-, handdos: 50 msv enstaka år, 100 msv/5 år 150 msv/år 500 msv/år Gravid i strålningsarbete: Fosterdosgräns: 1 msv Rättighet att slippa strålningsarbete SSMFS 2008:51 33

34 Personalstråldos - yrkesrisk Exempel på personaldoser, effektiv dos Allmänradiologi Interventionsradiologi: 0-1 msv/år 1-10 msv/år Riskexempel: Effektiv dos: 5 msv/år under 30 år Yrkeslivsdos 150 msv Riskfaktor: 0,004% / msv Yrkeslivsrisk : 0,6% 34

35 Guidelines Remisskriterier! Berättigad bestrålning? Rätt metod för varje frågeställning: EU-publikation: Strålskydd 118 (2000) Making the best use of clinical radiology services Royal College of Radiologists, London