TEKNOLOGI, STRÅLSKYDD OCH STRÅLNINGSBIOLOGI

Institutionen för onkologi, radiologi och klinisk immunologi Enheten för radiologi Röntgensjuksköterskeprogrammet 180hp Hk 2007 STUDIEHANDLEDNING TEKNOLOGI, STRÅLSKYDD OCH STRÅLNINGSBIOLOGI 7,5hp Termin 4 Vårtermin 2009 Rev 080418/un

2 ALLMÄN INFORMATION... 3 Uppläggning och innehåll... 3 Mål...Fel! Bokmärket är inte definierat. Arbetsformer... 4 Föreläsningar... 4 Laborationer... 4 Studieuppgifter... 4 Seminarier... 4 Obligatoriska moment... 4 Frånvaro... 4 Examinationer... 4 Kursvärdering... 5 Kursledare... 5 Examinatorer... 5 MAGNETISK RESONANSTOMOGRAFI (MRT)... 6 Studieuppgifter... 6 Gruppuppgift 1 Relaxationsprocesser... 6 Gruppuppgift 2 Pulssekvensen spinn-eko (SE)... 7 Gruppuppgift 3 Relaxationsprocessernas inverkan i SE-bild... 7 Inlämning av uppgifter... 7 Uppföljning av uppgifter... 8 Examination... 8 Obligatorisk kurslitteratur för avsnittet Magnetisk resonanstomografi... 8 Resurslitteratur... 8 STRÅLSKYDD OCH STRÅLNINGSBIOLOGI... 9 Studieuppgifter... 9 Gruppuppgift 4 Strålskyddsorganisation... 9 Gruppuppgift 5 Patient- och personalstrålskydd... 10 Examination... 11 Obligatorisk kurslitteratur för avsnittet Strålskydd och strålningsbiologi... 11 Litteratur på Internet... 12 RÖNTGENTEKNOLOGI... 13 Studieuppgifter... 13 Individuell uppgift 6 Datortomografins grunder... 13 Individuell uppgift 7 Bildbehandling... 14 Examination... 14

3 ALLMÄN INFORMATION Uppläggning och innehåll Kursen ingår i röntgensjuksköterskeprogrammet, ges i termin 5 och innehåller 4 veckor teoretiska och en vecka kliniska studier. De kliniska studierna består av laborationer. Kursen är indelad i tre avsnitt: - Magnetisk resonanstomografi (MRT) - Strålskydd och strålningsbiologi - Röntgenteknologi ärt i ämnet Mål Efter genomgången kurs ska studenten kunna: -ha god kännedom om stråldosbegreppen och de lagar, författningar och allmänna regler som rör joniserande strålning -känna till några olika typer av bildrekonstruktioner som kan utföras på en arbetsstation redogöra för -storleken/arten av de risker som användandet av joniserande strålning inom radiologin är förknippad med -hur en god strålhygien skapas och upprätthålls -datortomografens uppbyggnad, avsökningsteknik, bildrekonstruktion och detektorsystem samt förstå hur fönsterteknik tillämpas vid datortomografi -vad som menas med anpassad mas vid datortomografi-undersökningar och hur detta påverkar patientdosen -de fysikaliska principer som ligger till grund för fenomenet magnetisk resonans -hur ett spinneko uppstår, och förstå skillnaden mellan spinn- respektive gradienteko (GRE) -spinnekopulssekvensen (SE) och hur bildkontrasten varieras med bildparametrarna TE och TR -den tekniska uppbyggnaden av ett magnetkamerasystem -relaxationsprocesserna (T1, T2) -hur MR-signalen detekteras

4 Arbetsformer Föreläsningar Syftet med föreläsningarna är att: ge en inblick i ämnesområdet (introduktionsföreläsning) underlätta lärandet inom områden som visat sig vara svåra att läsa på egen hand Laborationer Syftet med laborationerna är att: underlätta lärandet inom områden som visat sig vara svåra att läsa på egen hand Studieuppgifter I kursen ingår 7 studieuppgifter varav 2 är individuella. Tid för inlämning framgår av schemat och anges i denna studiehandledning där uppgifterna beskrivs. Alla studieuppgifter skall diskuteras och redovisas och vara maskinskrivna (Times New Roman, storlek 12). Seminarier Studieuppgifterna följs upp vid ett seminarium. Vid seminariet skall du vara beredd på att muntligen presentera resultatet av din studieuppgift. För att efterföljande diskussion skall bli berikande skall du vara väl insatt i den kurslitteratur som tillhör uppgiften. Seminarierna är examinationstillfällen och din medverkan bedöms tillsammans med redovisningen av den uppgift som du utfört individuellt eller i grupp. Obligatoriska moment - Studieuppgifter - Seminarier för uppföljning av studieuppgifter - Praktiska laborationer och övningar - Skriftlig tentamen. Frånvaro I samband med frånvaro skall du ta kontakt med kursledaren för att diskutera hur frånvaron kan kompenseras. Examinationer De examinationer som ingår i kursen är: - studieuppgift 1: Relaxationsprocesser - studieuppgift 2: Pulssekvensen spinn-eko (SE) - studieuppgift 3: Relaxationsprocesserna inverkar i SE-bild

5 - studieuppgift 4: Strålskyddsorganisation - studieuppgift 5: Patient- och personalstrålskydd - studieuppgift 6: Datortomografins grunder - studieuppgift 7: Bildbehandling - skriftlig tentamen i Strålskydd och strålningsbiologi samt MRT Kursen är godkänd då alla ingående moment är godkända. Kursvärdering Kursvärderingen finns inlagd i studentportalen. Den elektroniska kursvärderingen är öppen under hela kursen och några dagar efteråt. Det går att fylla i kursvärderingen flera gånger, men när formuläret är skickad är också kursvärderingen avslutad. Kursledare Natasha Eckborg, natasha.eckborg@radiol.uu.se Examinatorer Strålskydd och strålningsbiologi samt MRT: Anders Ahnesjö, adj. professor Röntgenteknologi: Björn-Erik Erlandsson, adj. professor

6 MAGNETISK RESONANSTOMOGRAFI (MRT) MRT har utvecklats från att i mitten av 80-talet endast varit en forskningsverksamhet till att idag vara en etablerad diagnostisk bildgivande undersökningsmetod på sjukhus världen över. Några av anledningarna till MRT-teknikens framgång är att den inte använder joniserande strålning, den ger en mycket god mjukdelskontrast och den tillåter godtyckliga snittorienteringar. Utvecklingen inom MRT är fortsatt snabb och handlar idag till stor del om att utveckla funktionella undersökningar. Eftersom MRT har en säker position och en starkt växande betydelse på landets röntgenavdelningar utgör detta avsnitt i kursen en viktig del av din utbildning. Studieuppgifter Gruppuppgift 1 Relaxationsprocesser Den transversella relaxationsprocessen beskrivs av parametern T2 [millisekunder] och benämns ofta T2-relaxation. Om relaxationen tar lång tid så är T2 lång. Den longitudinella relaxationsprocessen beskrivs av parametern T1 [millisekunder] och benämns ofta T1-relaxation. Om relaxationen tar lång tid så är T1 lång. Läs om relaxationsprocesserna i er litteratur. Redogör skriftligen för skillnaderna mellan effekterna som beskrivs av parametrarna T1 och T2. Studieuppgiften följs upp vid datorövningen.

7 Gruppuppgift 2 Pulssekvensen spinn-eko (SE) Spinn-eko är den mest grundläggande sekvens som används för att ta bilder med MR. När det gäller kontrasten i bilden så kan ni som användare påverka den genom att variera två parametrar; ekotiden TE och repetitionstiden TR som båda anges i millisekunder. Tips: Att rita en linje med vad som händer i SE-sekvensen kan vara ett stöd när ni funderar över TE och TR. Läs om pulssekvensen spinn-eko i er litteratur. Diskutera och besvara följande frågor och motivera era svar: - Av de två parametrarna TR och TE så är den ena alltid längre än den andra vilken är alltid längre? - Påverkar TE undersökningstiden och i så fall hur? - Påverkar TR undersökningstiden och i så fall hur? Redogör skriftligen för er diskussion, era svar och motiveringar till dessa. Studieuppgiften följs upp vid datorövningen. Gruppuppgift 3 Relaxationsprocessernas inverkan i SE-bild När man använder sekvensen spinn-eko (SE) kan man välja hur bilden ska se ut genom att variera parametrarna TR och TE. Man lyfter fram vissa egenskaper hos vävnaderna och undertrycker andra. När man talar om en T2-viktad bild så menas att man lyfter fram skillnaderna i T2-relaxation samtidigt som man undertrycker skillnaderna i T1-relaxation. Samma resonemang gäller för T1-viktade och protondensitetsviktade bilder. Läs i litteraturen om relaxationsprocessernas inverkan i SE-bild Diskutera och besvara tillföljande frågeställningar, och förklara hur ni kommit fram till era svar: - Hur väljer ni ekotiden TE om ni inte vill se skillnader i T2 i bilden? - Hur väljer ni repetitionstiden TR om ni inte vill se skillnader i T1 i bilden? - Om ni valt TR och TE så skillnader i såväl T1- som T2-relaxation undertrycks, vilken typ av bild har ni då? Redogör skriftligen för er diskussion, era svar och förklaringar till dessa. Studieuppgiften följs upp vid datorövningen. Inlämning av uppgifter Uppgifterna 1, 2 och 3 som tillsammans bör omfatta minst 2 sidor skickas in senast den 26/1kl. 12.00. Skicka via e-mail in redogörelsen både till kursledaren Natasha Eckborg(natasha.eckborg@radiol.uu.se) och Arvid Morell (arvid.morell@akademiska.se).

8 Uppföljning av uppgifter Alla uppgifter inom detta avsnitt följs upp vid datorövningen. Vid övningen kommer ni att använda er av ett datorprogram (MR image expert). Datorövningen börjar med att ni får muntlig respons på uppgifterna. Examination Examinationen i delmomentet magnetisk resonanstomografi innefattar tre gruppuppgifter samt en skriftlig individuell tentamen. Den skriftliga tentamen omfattar även avsnittet Strålskydd och strålningsbiologi. Tentamen 20/1, kl.13.15-16.00 Obligatorisk kurslitteratur för avsnittet Magnetisk resonanstomografi Amersham Health (2002). Fokus på MRI og bruk av kontrastmidler. Amersham Health AS, Oslo. Kap1, sid 1-39. ISBN 82-993815-1-7 Resurslitteratur Bontrager, K., Lampignano, J. (2005). Textbook of Radiographic Positioning and Related Anatomy. Mosby, Inc. St. Louis. Kap 24, sid. 797-809. ISBN -13: 978-0-323-02507-2. ISBN-10: 0-323-02507-2.

9 STRÅLSKYDD OCH STRÅLNINGSBIOLOGI Målet för strålskyddsarbetet på en röntgenavdelning är att begränsa risken för strålningsinducerade skador till en nivå som är acceptabel i relation till vilken nytta som undersökningen innebär för patienten. Stråldosen skall hållas så låg som rimligen är möjligt utifrån sociala och ekonomiska faktorer. Detta innebär att röntgenundersökningen skall var nödvändig och stråldosen skall hållas så låg som möjligt med hänsyn till vilken bildkvalitet som krävs för att en diagnos skall kunna ställas. I detta arbete har röntgensjuksköterskan ett stort ansvar för att undersökningen utförs på ett ur strålskyddssynpunkt optimalt vis. Det är därför mycket viktigt att röntgensjuksköterskan är medveten om dessa frågor och har en god kunskap om vad som påverkar patientstråldosen och bildkvaliteten. Särskilt med tanke på att modern röntgenutrustning har allt högre kapacitet och detektorernas tolerans för överexponering blir allt större, vilket ökar risken dels för att antalet bilder per undersökning ökar, dels för att bilderna tas med felaktiga exponeringsparametrar. Allt strålskyddsarbete syftar till att sänka kollektivdosen (den totala stråldosen till hela befolkningen). En vanlig undersökning som ger en låg dos kan ge samma kollektivdos som en ovanlig som ger en hög dos. En till synes liten dosminskning vid en vanlig undersökning kan därmed få stora konsekvenser för kollektivdosen. Patientstråldosen vid röntgendiagnostik ger det i särklass högsta bidraget till medelsvenskens stråldos från artificiella strålkällor. Strålskyddsinsatser inom detta område har därför stor inverkan på dosbidraget till medelsvensken. Denna kurs syftar till att ge en bild av vilka egenskaper röntgenstrålningen har och hur den påverkar människokroppen. Den skall även ge information om hur valet av undersökningsparametrar påverkar bildkvalitet och stråldos till patienten och personalen. I kursen ingår även en genomgång av samtliga strålskyddsföreskrifter som gäller inom röntgendiagnostiken. God kännedom om dessa föreskrifter är ett krav från Statens strålskyddsinstitut för att man skall få arbeta på en röntgenavdelning - ha god kännedom om de lagar, författningar och allmänna regler som gäller beträffande den joniserande strålningen vid verksamhet på en röntgenavdelning. Studieuppgifter Gruppuppgift 4 Strålskyddsorganisation Läs i litteraturen om de krav som ställs på strålskyddsorganisation och strålskyddskommitté i medicinsk verksamhet med joniserande strålning. T.ex. SSI:s föreskrifter Ta reda på hur kravet på strålskyddsorganisation och strålskyddskommitté är tillgodosett samt hur sjukhuset uppfyller villkoren till tillståndet att bedriva medicinsk radiologisk verksamhet. T ex. Strålskyddsorganisationen.

10 Jämför vid en gruppdiskussion detta med de författningar och tillståndsvillkor som gäller. Redogör skriftligen för hur organisationen är uppbyggd och om ni anser att sjukhuset uppfyller kraven enligt gällande lagstiftning. Motivera era åsikter. Beskrivning kortfattat med egna ord alternativt hänvisa till strålskyddsorganisationen. Det viktiga är motiveringen. Redogörelsen bör omfatta maximalt 3 sidor utöver eventuella skisser. Studieuppgiften följs upp vid ett seminarium. Obligatorisk kurslitteratur till uppgift 4 Johansson, K-J., m fl. (red), (2001). Strålskydd, Natur och Kultur, Stockholm. Kap. 3 SSI FS 2000:1. Statens strålskyddsinstituts föreskrifter om allmänna skyldigheter vid medicinsk och odontologisk verksamhet med joniserande strålning, SSI, Stockholm SSI FS 2000:2. Statens strålskyddsinstituts föreskrifter om röntgendiagnostik, SSI, Stockholm Overheadkopior från föreläsning Lagar inom strålskyddsområdet. Redovisningen av uppgiften skickas senast den 3/2 med e-mail både till Per-Erik Åslund Per-Erik Aslund@akademiska.se och Natasha Eckborg, natasha.eckborg@radiol.uu.se Gruppuppgift 5 Patient- och personalstrålskydd Välj ut en röntgenundersökning i European Guidelines on Quality Criteria for Diagnostic Radiographic Läs i litteratur om strålningsbiologisk verkan och praktiskt strålskydd relevant för er undersökning. T.ex. om organen har olika strålningskänslighet, om det finns riskorgan. Praktiskt. strålskydd, t.ex. kompression. Ta reda på hur röntgenundersökningen görs ur strålskyddssynpunkt. ( kv, filtrering, genomlysningsmod. etc. Diskutera strålningsbiologisk verkan och undersökningens utförande med tonvikt på patient- och personalstrålskydd. Diskutera även vilka strålskydd som används till patient och personal. (gonadskydd, strålkärmar etc.) Redogör skriftligen för er diskussion. Redogörelsen bör omfatta maximalt 3 sidor. Studieuppgiften följs upp vid ett seminarium. Obligatorisk kurslitteratur till uppgift 5 Bontrager, K., Lampignano, J. (2005). Textbook of Radiographic Positioning and Related

11 Anatomy. Mosby, Inc. St. Louis. Kap 2 sid. 65-73. Johansson, K-J., m fl. (red), (2001). Strålskydd, Natur och Kultur, Stockholm. Kap. 1, 2 och kap. 5 sid. 124-125 och 132-133. Carlsson, S., Wallström, E. (2000). Röntgenfysik och strålskydd. NU-sjukvården. Carmichael, J. H. E. m fl. (1996). European Guidelines on Quality Criteria for Diagnostic Radiographic Images. Office for Official Publications of the European Communities. Overhead-kopior från föreläsning Hur en god strålhygien skapas. Redovisningen av uppgiften skickas senast den 5/2 kl 12.00 med e-mail både till Per-Erik Åslund Per-Erik Aslund@akademiska.se och Natasha Eckborg kursledaren, natasha.eckborg@radiol.uu.se. Examination Examinationen i momentet medicinsk strålningsfysik och strålskydd innefattar två gruppuppgifter och en skriftlig tentamen. Den skriftliga tentamen omfattar även avsnittet magnetisk resonanstomografi. Tentamen 20/2 kl. 13.15-16.00 Obligatorisk kurslitteratur för avsnittet Strålskydd och strålningsbiologi Bontrager, K., Lampignano, J. (2005). Textbook of Radiographic Positioning and Related Anatomy. Mosby, Inc. St. Louis. Carlsson, S., Wallström, E. (2000). Röntgenfysik och strålskydd. NU-sjukvården. 60 s Carmichael, J. H. E. m fl., 1996. European Guidelines on Quality Criteria for Diagnostic Radiographic Images. Office for Official Publications of the European Communities. 30 s. Johansson, K-J., m fl (red). (2001). Strålskydd. Natur och kultur, Stockholm. ISBN 91-27- 08232-6. SFS 1988:293. Strålskyddsförordningen. 6 s. SFS 1988:220 Strålskyddslagen. 4 s. SSI FS 1991:1. Statens strålskyddsinstituts föreskrifter om strålskärmning av röntgenanläggningar för medicinskt bruk. SSI, Stockholm. 5 s. SSI FS 1995:1. Statens strålskyddsinstituts allmänna råd om prestandaspecifikationer vid upphandling av utrustning för röntgendiagnostik. SSI, Stockholm. 8 s. SSI FS 1998:3. Statens strålskyddsinstituts föreskrifter om kategoriindelning av arbetstagare och arbetsställen vid verksamhet med joniserande strålning. SSI, Stockholm. 5 s. SSI FS 1998:4. Statens strålskyddsinstituts föreskrifter om dosgränser vid verksamhet med joniserande strålning. SSI, Stockholm. 6 s. SSI FS 1998:6. Statens strålskyddsinstituts föreskrifter om läkarundersökning för arbete med joniserande strålning. SSI, Stockholm. 5 s. SSI FS 2000:1. Statens strålskyddsinstituts föreskrifter om allmänna skyldigheter vid medicinsk och odontologisk verksamhet med joniserande strålning. SSI, Stockholm. 6 s.

12 SSI FS 2000:2. Statens strålskyddsinstituts föreskrifter om röntgendiagnostik, SSI, Stockholm. 9 s. SSI FS 2002:2. Statens strålskyddsinstituts föreskrifter och allmänna råd om diagnostiska standarddoser och referensnivåer inom medicinsk röntgendiagnostik. SSI, Stockholm. 14 s. Litteratur på Internet - De flesta författningar finns på Internet-adress: www.ssi.se.

13 RÖNTGENTEKNOLOGI Med den snabba tekniska utvecklingen som sker, inte minst på röntgenområdet, får digitaltekniken ett allt större utrymme på bekostnad av analogtekniken. Det är inte bara de tekniska fördelarna i form av driftsäkrare och mer avancerade system som gör digitaltekniken intressant, utan också möjligheter som systemet erbjuder i form av avancerade bildanalysprogram och efterjustering av insamlade bildparametrar. Filmen tappar allt mer mark till förmån för halvledardetektorer med mikroelektroniska matrissystem anpassade för digitaltekniken. För att kunna utnyttja de moderna systemens fulla kapacitet och ta del av de avancerade bildanalysprogrammens alla möjligheter, är en god förståelse av idéerna bakom digitaltekniken en förutsättning. Detta ökar inte bara den strålhygieniska miljön, genom rätt inställda exponeringsparametrar, utan belönas också med en hög bildkvalitet. Datortomografin som redan 1975 introducerades på den svenska marknaden är en renodlad digital apparat där signalerna från detektorsystemet på ett tidigt stadium omvandlas till digital form. Studieuppgifter Individuell uppgift 6 Läs litteraturen. Datortomografins grunder Redogör skriftligen för grunderna för datortomografi, med avseende på avsökningsteknik, bildrekonstruktion, detektorsystem och bildparametrar. Redogör även utförligt för varför man vid datortomografi låter röntgenrör och detektorer rotera runt patienten. Förklara också vad som menas med anpassad mas vid en CT-undersökning och hur detta påverkar patientdosen Redogörelsen bör omfatta maximalt 4 sidor. Studieuppgiften följs upp vid ett seminarium Obligatorisk kurslitteratur uppgift 6 Albrektsson P., Neubeck R. (2005). Kompendium i röntgenteknologi, Uppsala. Kap. 12 (sid. 1-20). www.radiol.uu.se/utbildning/rtgsjuksk/rtgsjuksk1.html Redovisningen av uppgiften skickas senast den 10/2 kl 09.00 med e-postl både till Per Albrektsson per.albrektsson@akademiska.se och kursledaren natasha.eckborg@radiol.uu.se

14 Individuell uppgift 7 Läs litteraturen Bildbehandling Moderna datortomografer med kontinuerligt roterande detektorsystem utrustade med flera detektorrader genererar en ansenlig mängd bilder/rådata. Redogör skriftligen för hur man med hjälp av de befintliga bildbehandlingsprogrammen kan sammanställa denna datamängd så att överskådliga bildvolymer kan skapas som underlättar diagnostiken. Redogörelsen bör omfatta maximalt 4 sidor. Studieuppgiften följs upp vid ett seminarium Obligatorisk kurslitteratur uppgift 7 Albrektsson P., Neubeck R. (2005) Kompendium i röntgenteknologi, Uppsala. Kap.12 (sid. 18-27). www.radiol.uu.se/utbildning/rtgsjuksk/rtgsjuksk1/html Redovisningen av uppgiften skickas senast den 13/2 med e-post både till Per Albrektsson per.albrektsson@akademiska.se och kursledaren natasha.eckborg@radiol.uu.se Examination Examinationen i delmomentet röntgenteknologi omfattar två individuella uppgifter.