Prof. Dr. Doğan BOR

Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi

Fizik Mühendisliği Bölümü

Ankara

19-21 Kasım 2015

TIBBİ GÖRÜNTÜLEME UYGULAMALARINDA RADYASYONDAN KORUNMA

(DİAGNOSTİK RADYOLOJİ VE NÜKLEER TIP)

YAPILMASI GEREKENLER

1. Ulusal Radyasyondan Korunma Kongresi

Nükleer tıp (Medikal)

12%

Bilgisayarlı tomografi (medikal)

24%

Yer kabuğu (Doğal fon)3%

İç ışınlamalar (Doğal fon)

5%

Kozmik ışınlar (Doğal fon)5%

Radon-Toron (Doğal fon)37%

Endüstriyel0%

Mesleki0%

Tüketici2%

Konvansiyonel radyoloji

5%

Girişimsel floroskopi7%

IŞINLAMA KATEGORİLERİ VE TOPLAM ETKİN DOZ ORANLARI

NCRP 2006

RADYASYONUN SAĞLIĞA ETKİSİ !

RADYASYONDAN KORUNMAYA GEREK VARMI ?

KanserGenetik Etkiler

Lens ve Deri Hasarları, kısırlık vs.

Stokastik Etkileri :

Deterministik Etkileri:

RADYASYONUN ETKİLERİ

DeterministikEtkiler

StokastikEtkiler

Radyasyon Dozu

Etki

EKSTRAPOLASYON

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

Doz

EtkininŞiddeti

Eşik

• Kulucka devri (2-10 yıl)

• Kanserin gözlenme ihtimali dozla doğrusal orantılı olarak artar, eşik değer yok

• Olasılık topluluk için tanımlanır, kişisel ışınlamalar için kullanılmaz

Kanser oluşumu olasılıkla ifade edilir (%5 / Sv)

DÜŞÜK SEVİYEDE RADYASYONUN ETKİLERİSTOKASTİK ETKİLER

Hücre ile etkileşen tek bir elektron bile kanseri başlatabilir

LNT Teorisi

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 / 1SvLösemi : % 0.6- 1.0 / 1 Sv

RADYASYONDAN KORUNMANIN

AMAÇLARI

Deterministik etkilerin önlenmesi

Stokastik etki olasılığının azaltılması

İYONLAŞTIRICI RADYASYONUN HASTALIKLARIN

TANISINDA KULLANILMASI

MEDİKAL IŞINLAMALAR

•Tanısal Radyoloji

•Nükleer Tıp

Bilgisayarlı tomografi

17% Nükleer tıp5%

Radyografi,

floroskopi74%

Girişimsel floroskopi

4%

Bilgisayarlı tomografi

49%

Nükleer tıp26%

Radyografi, floroskopi

11%

Girişimsel floroskopi

14%

1986 2006

BT İncelemelerinin sayısı 3 000 000 67 000 000

Nükleer Kardiyoloji

(Tüm incelemelerin %85’i)

7 000 000 18 000 000

MEDİKAL IŞINLAMALAR

İnceleme yüzdeleri Etkin doza katkıları

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

MADİKAL IŞINLAMALARDA

RADYASYONDAN KORUNMANIN

TEMEL FELSEFESİ

Hastaların ışınlaması

Mesleki ışınlamalar

Toplumun ışınlaması

Doz sınırlamaları

RADYASYON IŞINLAMALARI

Referans doz seviyeleri

DOZ LİMİTLERİ (Özet)

Radyasyon Çalışanları İçinEtkin doz : 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

Hos = Yüzey dozu

E. D = 0.02 (Hos – Hu ) + Hu

E. D = 0.06 (Hos – Hu ) + Hu

1) Tiroid koruma ile

E. D = 0.03 Hos

E. D = 0.03 Hos

2) Tiroid koruma olmadan

Tiroid zırhı

Kurşun önlük altı

Lens dozu, Ekstremite ÖlçümleriEtkin doz saptanması için noktasal ölçümler

Etkin Doz Hesaplanması

HASTALARDA RADYASYON DOZ ÖLÇÜMLERİ

Deterministik Etkiler için organ doz ölçümleri (Göz, ekstremiteler, cilt )

Stokastik etkiler için etkin dozun saptanması

İso merkezdeHava Kerma

Film

DAP Metre

TLD

Diagnostik Radyolojide Referans Doz Değerleri

İNCELEMETEK FİLM İÇİN GİRİŞYÜZEY DOZU (mGy)(YETİŞKİN HASTA)

Lumbar AP 10LAT 30LSJ 40

Abdomen, intravenözürografi ve kolesistografi AP 10Pelvis AP 10 900Göğüs PA 0.4 100

LAT 1.5 200 Kafa AP 5.0 1500

PA 5.0 1500LAT 3.0 1000

Kalça Eklemi AP 10Toraks AP 7.0

LAT 20Diş AP 5.0

Apical 7.0

TEK FİLM İÇİN GİRİŞYÜZEY DOZU (μGy)(5 YAŞ ÇOCUK HASTA)

TANISAL GÖRÜNTÜLEMELERDE

•Hasta ve çalışanlara minimum radyasyon verilmesi

•Optimum Görüntü Kalitesi

KAOS!!!

Görüntü Kalitesi

Hasta Radyasyon Dozu

AMAÇ

BASİT RADYOGRAFİK İNCELEMELER

Hasta:

Etkin doz aralıkları : 0.001 – 1.5 mSv

Kanser riski : < 1/ 1000000

Rehber seviyelerin ve standart klinik protokollerin kullanılması

Tekrar ışınlamalarından kaçınılması

MAMOGRAFİ İNCELEMELERİ

Hasta

Etkin doz aralıkları : 0.1 – 0.6 mSv40 yaşında bayan için meme dozu kanser riski : 1.41 / 100 000

Rehber seviyelerin ve standart klinik protokollerin kullanılmasıTekrar ışınlamalarından kaçınılması

FLOROSKOPİK - ANJİYOGRAFİK İNCELEMELER

HastaEtkin 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

Tanısal incelemeler

Kompleks girişimsel incelemeler

RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ

Hastalar

Gironet et al, 1998, Ann Dermatol Venerol, 125, 598 - 600 Wagner et al, 1999, Radiology, 213, 773 -

776

At 3 wks At 6.5 mos Surgical flap

RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ

Hekimler

BİLGİSAYARLI TOMOGRAFİ İNCELEMELERİ

0

Hasta

Organ dozları: 15 – 30 mGy (10 – 100 mGy) / inceleme

Lens Dozu : 30 – 50 mGy / inceleme

Meme Dozu : 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

Atom Bombasından

Işınlanan grup

Artan Kanser riski

EPİDEMİYOLOJİK ÇALIŞMALAR VE BT

Organ Dozları

20 – 40 mSv

BT İncelemeleri

(2-3 Tarama) 30 – 90 mSv !!!

New England J Medicine 357;22, 2007

Pierce M. Lancet 2012

178604 çocuk hastada 74 Lösemi, 135 beyin tümörü

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

Rölatif risk :

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

Lösemi : 1.19 (1.1-1.29)

Beyin tümörü : 2.13 (1.88-2.41)

Diğer kanserler 1.25 (1.2-1.31)

IRR (Incident rate ratio)

İlave kanser : 9.38 / 100 000

BT de ÇOCUK İNCELEMELERİ – LİTERATÜR ÖZETİ

Imanishi et al. Eur Radiol. 2005 Jan;15(1):41-6

BT İNCELEMELERİNDE DETERMİNİSTİK ETKİLER

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)!!…………………………………………

TOMOGRAFİK İNCELEMELERDE HASTA DOZLARI!

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 ışınlamalarGama radyasyonu

NÜKLEER TIP GÖRÜNTÜLEMEORGANLARLA İLGİLİ FONKSİYONEL BİLGİ

•Bilgisayarlı Tek Foton Tomografisi (SPECT)

•Pozitron Emisyon Tomografisi (PET)

BİRLEŞİK GÖRÜNTÜLEME SİSTEMLERİAnatomik + Fizyolojik/Biyokimyasal Bilgi

Bilgisayarlı Tomografi

(Computed Tomography)

BT(CT)

Single Photon Emission

Computerized Tomography

SPECT

Bilgisayarlı Tek Foton Tomografisi

Pozitron Emission

Tomography

PET

Pozitron Emisyon Tomografisi

PET/CT SPECT/CT

NÜKLEER TIP İNCELEMELERİNDE

HASTA DOZU ÖLÇÜMLERİ

MIRD Yönteminin kullanılması

Etkin dozlar : 0.5 – 40 mSv

Kanser riski : < 1 / 1000000 – 1 / 500

• 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

35

Hastaya verilen aktivite

(inceleme süresi)

Tanısal

Bilgi değeri

GÖRÜNTÜ KALİTESİ – HASTA DOZU

Hiçbir yararlı bilginin elde edilemediği

eşik değer vardır

Bu eşik değer üzerinde görüntü kalitesi

aktiviteyle artar

Belirli bir aktivitenin üzerinde

Hiçbir yararlı bilgi sağlanamaz

36

Bazı incelemeler için rehber seviyeler

Examination Radionuclide Chemical form Guidance level

(MBq)

Effective dose

(mSv)

Bone scan Tc-99m phosphonate 600 4.8

Brain scan Tc-99m pertechnetate 500 2.7

CBF Tc-99m HMPAO 500 5.5

Thyroid imaging Tc-99m pertechnetate 200 2.6

Thyroid imaging I-123 iodide 20 3.4

Parathyroid Tl-201 chloride 80 18

Lung perfusion Tc-99m MAA 100 1.2

Lung ventilation Tc-99m aerosol 80 0.6

Lung ventilation Kr-81m gas 6000 0.2

Lung ventilation Xe-133 gas 400 0.4

Liver & spleen Tc-99m colloid 80 0.6

Myocardium Tl-201 chloride 100 23

Myocardium Tc-99m isonitriles 600 4.2

Kidneys Tc-99m DMSA 160 2.5

Kidneys Tc-99m DTPA 350 2.2

Kidneys I-123 hippuran 20 0.3

Tumours Ga-67 citrate 300 36

Tumour I-123 MIBG 400 7.2

Tumour I-131 MIBG 20 4

PET BİRİMLERİNDE HASTA RADYASYON DOZLARI

FDG : 14 mSv (20 mCi)

+

CT : 10-15 mSv

PET/CT ED: 20-40 mSv

TANISAL RADYOLOJİ – NÜKLEER TIP

MEME GÖRÜNTÜLEMESİ

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.)

40 yaş bayan hasta (Yaşam boyu risk – LAR)

NÜKLEER TIPTA RADYASYONDAN KORUNMA

Çalışanların radyasyondan korunması

Genel kurallar

Mesafe

Zaman

Zırhlama

Laboratuvar tekniklerinin optimizasyonu

Görüntüleme İşlemlerinin optimizasyonu

40

Radyasyon ölçümleri

ÇALIŞANLARIN RADYASYONDAN KORUNMASI

Personel doz ölçümleri

Etkin doz, ekstremite doz ölçümleri

Çalışma alanında doz ölçümleri

Kaynak ışınlamaları, kontaminasyon

PET SİSTEMLERİNDE RADYASYONDAN KORUNMA

511 keV Anhilasyon fotonları için özel zırhlama

18F-FDG

(8 mm tungsten)

99mTc-

(2 mm

tungsten)

Tc-99m (140keV)

3 – 6 mm Pb

Fl-18 (511keV)

30 – 50 mm Pb

NÜKLEER TIP BÖLÜMLERİ Açık radyasyon sahası !

• Radyofarmasötiklerin hazırlanması

• Radyofarmasötiklerin hastalara verilmesi

• Hastaların bölüm içerisindeki hareketleri

3

20

700

1

10

100

1000

Tc-99m 500 MBq F-18 400 MBq20 Y-90 1 GBq

167

25

0,7

0,1

1

10

100

1000

Tc-99m 500 MBq F-18 400 MBq Y-90 1 GBq

Zırh içerisinde olmayan 5 cc enjektörün ellere verdiği doz

Cilt dozu mSv/dak

500 mSv sınır değere uaşmak

için geçen süre (dak.)

Y-90 durumunda yıllık izin verilen doza 1 dakikada ulaşılır !!!

Tc-99m

Gama radyasyonu

140 keV

F-18

Gama (511 keV)

ve pozitron radyasyonu

(634 keV)

Y-90

Beta radyasyonu

(2280 keV)

Hastadan Çıkan Işınlama Hızları

RadyoizotopVerilen

Aktivite mCi

Doz Hızı

mGy/saat-1m

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

FARKLI İZOTOPLARIN FARKLI DOZ HIZLARI

VE TOPLAM DOZ ETKİLERİ

1 m’de toplam doz

(5 yarı ömür)

Çalışan Hasta yakını

NÜKLEER TIP TEKNİSYENLERİNİN ALDIKLARI ORTALAMA

YILLIK ETKİN DOZ (mSv)

Genel Nükleer Tıp

Uygulamaları

PET

Uygulamaları

Yıllık tüm

Gövde dozu

0.3 – 0.4 8

Ekstremite

Dozları

15 65

Hasta başına 400 MBq, günde 10 hasta ve 46 hafta çalışma :

Etkin doz : 2.75 mSv (3-5 mSv / yıl ) < 20 mSv

PET F-18 incelemesinde ortalama etkin doz :15 nSv / MBq

• Görüntüleme işlemi

• Kalite kontrol çalışmaları

NÜKLEER TIP BÖLÜMLERİ Açık radyasyon sahası !

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

50

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

•Tek film göğüs incelemesi (0.05 mSv) 2.5

•Beyin BT incelemesi (2 mSv) 100

•Pelvis Tomografisi (10 mSv) 500

•Girişimsel İnceleme (50 mSv) 2500

•Doğal Background (1-3mSv/yıl) 150

1 MİLYON KİŞİDE KANSERE

YAKALANMA RİSKLERİ

İNCELEME BAŞINA ETKİN DOZ

Doğal nedenler 400 000

100 mSv!!!!

ÇOCUKLAR !!!

Teşekkür ederim..

bor@eng.ankara.edu.tr