Litt mer om stråling og strålevern

Gerald Torgersen gerald.torgersen@odont.uio.no

Avdeling for kjeve- og ansiktsradiologi, IT-seksjonen

Det odontologiske fakultet, Universitetet i Oslo

• Repetisjon og litt nytt: • Litt strålefysikk og - biologi

• Stråledoser

• Regelverk

• Praktisk strålevern

• Ekstraoral dentalradiografi

Hvorfor har vi strålevern som tema?

• (Ioniserende) stråling kan føre til:

– Kreft

– Genetiske skader

– Organskader, blindhet, sterilitet, død ..

Fysikk og kjemi på 3 minutter

• Elektromagnetisk stråling Ioniserende stråling Ikke-ioniserende stråling

Fysikk og kjemi på 3 minutter

• Kroppen består av molekyler

som er satt sammen av atomer

• Molekylene holdes sammen av kjemiske bindinger

• Ioniseres et atom kan bindingene brytes

• Tenk hvis dette skjer i et DNA-molekyl!

Vannmolekyl H2O

Strålingsdose

• Et mål på mengden stråling en pasient har

blitt utsatt for

• Flere typer, mest brukt:

– Effektiv dose

• Strålingsmengde absorbert

• Type stråling

• Hvilke organer har blitt truffet

• Måles i sievert (Sv)

– For dental røntgen: µSv (0,000001 Sv)

Spiserøret Thyroidea

Hjerne

Hud Spyttkjertlene

Spesielt strålefølsomt vev i hoderegionen

Benoverflate

Når et av disse organene

treffes vil den effektive dosen

øke vesentlig.

Samme eksponering gir

lavere dose om man unngår

noen av dem.

Spesielt thyroidea er mulig å

unngå å bestråle

Benmarg

Strålingsskader – ioniserende stråling

• Vi har to typer effekter:

– Deterministiske (sikre) effekter ved stor strålingsdose:

• Hudskader, blindhet, sterilitet, organskader, død, …

• Terskeldose

• Forekommer ikke for vanlig diagnostisk røntgen

– Stokastiske (tilfeldige) effekter

• Strålingen fører til en liten økt risiko for

– Kreft

– Genetiske forandringer

• Av en stor gruppe vil noen få kunne utvikle dette

• Usikker på effekten for lave doser

Hva er en stokastisk prosess?

Stokastiske effekter: Skader på DNA

mutert celle dør

Kreft?

Ingen

problem

Mutert celle: noen mulige forløp:

Naturlig bakgrunsstråling

• Naturen gir oss i snitt 3 mSv per år (radioaktivitet,

radongass, kosmisk stråling osv)

Bilde © Statens strålevern

Flyturer gir doser tilsvarende

noen tannbilder i timen

(kosmisk stråling)

Regelverk

• Følgende lover og forskrifter er de mest

relevante for strålebruk

– Strålevernloven (2000)

– Strålevernforskriften (2010)

– Forskrift om vern mot kunstig optisk stråling på

arbeidsplassen (2010)

– Forskrift om internkontroll i helse- og

omsorgstjenesten (2002)

Regelverk

• Viktigst: Strålevernforskriften

– Formålet med forskriften er å sikre forsvarlig

strålebruk, forebygge skadelige virkninger av

stråling på menneskers helse og bidra til vern av

miljøet. (§1)

– Regulerer (blant annet)

• Krav til strålekilder og virksomheter som bruker de

• Kompetansekrav til folk som jobber med kildene

• Dosegrenser for publikum og yrkesutøvere

• Medisinsk strålebruk

Statens strålevern

• Fagmyndighet for strålevern og atomsikkerhet

• Sorterer under Helse- og omsorgsdepartementet

• Registrerer utstyr som avgir ioniserende stråling

• Publikasjoner

– Veiledere

– Stråleverninfo

– Strålevernrapporter

– Nettsider www.nrpa.no

Yrkesgrupper på dentalklinikk

• Disse er nevnt i strålevernforskriften og har

plikter og rettigheter i forhold til strålebruk:

– Tannhelsesekretær

– Tannpleier

– Tannlege

– Spesialist i kjeve- og ansiktsradiologi

Kompetanse og opplæring i strålevern

Myndighetene krever at virksomheter som benytter

strålekilder har tilstrekkelig kompetanse:

– Virksomheter skal sikre at ansatte og andre tilknyttede personer

som installerer eller arbeider med strålekilder, eller som kan bli

eksponert for stråling, skal ha tilstrekkelig kompetanse innen

strålevern (§ 15)

– Personell skal ha årlig relevant opplæring i strålevern og

strålebruk i forhold til arbeidsmetoder og den enkeltes

arbeidsoppgaver. (§ 43)

– Alt berørt personell skal ha apparatspesifikk opplæring som

inkluderer forhold som påvirker stråledose og bildekvalitet før ny

apparatur eller nye metoder tas i klinisk bruk. (§ 43)

Berettigelse og optimalisering*

• Undersøkelsen skal være berettiget

– Nytten større enn skaden/risikoen

• Undersøkelsen skal være optimalisert

– best mulig diagnostisk bildekvaltet med lavest mulig

stråledose

– Kvalitetssikringsprogram av utstyret

• Røntgenapparat

• Detektor

• Bildelagring og betraktningsforhold

• Beskyttelsesutstyr

• Ofte brukes de engelske uttrykkene: justification and optimization

ALARA-Prinsippet

As Low As Reasonable Achievable * Strålevernforskriften §§ 5, 37 og 38

Forskjellige typer røntgenutstyr

• Dentalklinikker kan ha følgende type apparater

– Vanlig dentalrøntgenapparat

– Panoramarøntgenapparat (OPG)

– Cefalostatapparat (Ceph)

– Cone beam CT (CBCT) – spesielle krav gjelder her

Dentalrøntgenapparat

• Omtales som «intraoral dentalradiografi» i forskriften

• Medisinsk kompetansekrav (§ 42):

– Tannlege eller tannpleier

– Tannlegen eller tannpleieren har ansvar for:

• vurdering av berettigelse

• utførelse av undersøkelsen

• diagnostikk

• Hvem kan betjene et dentalrøntgenapparat?

– Tannlege eller radiograf

– Tannhelsesekretær eller tannpleier ifølge generell

dispensasjon (§ 45 med kommentar)

Husk at:

Sirkulær (rund) tubus gir opp til 5 ganger så

stor effektiv dose som en rektangulær

(firkant) tubus ved en fullstatus undersøkelse!

Fortell det til din tannlege!

Panoramarøntgen (OPG) Prinsipp:

Kilde: Comprehensive Biomedical Physics, 2014, Pages 89–120

Volume 2: X-Ray and Ultrasound Imaging, 2.04 – Oral and Maxillofacial Radiology, R. Molteni

Derfor er det vanskelig

å bruke blykrave

Panoramarøntgen (OPG)

https://youtu.be/j96h8KM4YqE

Pasienten må ikke bevege hodet under opptaket!

Panoramarøntgen (OPG) og Cephalostat

• Omtales som «ekstraoral dentalradiografi» i forskriften

• Medisinsk kompetansekrav (§ 42):

– Tannlege med relevant og dokumenterbar kompetanse

– Tannlegen har ansvar for:

• vurdering av berettigelse

• utførelse av undersøkelsen

• diagnostikk

• Hvem kan betjene en OPG?

– Radiograf

– Tannlege

– Tannhelsesekretær eller tannpleier under tannlegens

kontroll og tilsyn (Helsepersonelloven § 5)

Optimalisering – OPG og Ceph

• Still inn eksponeringen passende til pasienten

• Cephalometri (Ceph):

– Skjerm av områder som ikke

skal brukes diagnostisk

• Panoramarøntgen (OPG)

– Bruk protokoller som begrenser

opptak til deler av kjeven ved behov

– Ikke bruk blykrave

Bilder fra brosjyren til Soredex Cranex D

For å oppnå optimal bildekvalitet er det lurt å ta et kurs i OPG!

Cone Beam CT (CBCT)

• Å ta et CBCT-opptakt krever

– Kunnskap om apparatet

• Rørspenning (kV)

• Rørstrøm (mA)

• Feltstørrelse (FOV)

• Voxelstørrelse/snittykkelse (mm)

• Rotasjonslengde

• Dosereduksjonsinnstillinger

• Plassering og fiksering av pasienten …

– God kunnskap om anatomi

• Hvor ligger strukturene som skal avbildes

• Hva skal være med i volumet

• Hvilke eksponeringsparametere krever undersøkelsen

Cone Beam CT (CBCT)

CBCT-opptak bør tas av tannlege som

har fått apparatspesifikk opplæring og

instrukser av kjeve- og ansiktsradiolog

Når det er sagt …

• Litt om hvordan en CBCT fungerer

Illustrasjon: radiologiaodontouff.blogspot.no

Prinsipp for CBCT

• Konisk (ofte pyramideformet) strålefelt

• Rotasjon (180° - 360°)

• Tar flere hundrede enkeltbilder

• Pasienten må sitte helt stille!

Litt om digitale bilder

Objekt

Digital detektor (matrise)

Digitalt bilde

Picture element: pixel

Oppløsning (17 x 17 = 289 pixel)

3-dimensjonale «pixler» - voxeler

Objekt

Skanning av snittbilder

Digitale snittbilder

Voxler: «3D bilde»

Snitt

Voxelerte bilder laget med: VoxelBuilder

Oppløsning

Biler: Bilderzucht-blog

Jo mindre

voxlene er,

jo høyere er oppløsningen,

jo mer likner avbildningen

på virkeligheten

CBCT har vokselstørrelser ned mot 0,07 mm

Stor oppløsning krever mer stråling - større pasientdose

CT bildedannelse: Forenklet opptak med tilbake-projisering

Et fantom: • Gjenstand med strukturer

• Brukes til bildekvaliteskontroll

• Her for å illustrere hvordan en CT virker

• Vi skanner den ….

150° rotasjon - 5 bilder

CT bildedannelse: Forenklet opptak med tilbake-projisering

Snittbilde som dannes

Doser fra konvensjonell dental radiologi

Undersøkelse Effektiv dose (μSv) Bakgrunnsdose dager

Intraoral1 1 – 8 0,1 - 1

Fullstatus2 (rekt. koll.) 33 3

Fullstatus2 (sirk. koll.) 158 14

Okklusal2 (anterior maxilla) 8 1

OPG2 4 - 30 0,5 - 3

CEPH2 2 - 3 0,2 - 0,3

Kilder: 1. European guidelines on radiation protection in dental radiology: European Commission; 2004.

2. Amerikansk fullstatus med 18 eksponeringer på fosforplater: Davies-Ludlow LE, Ludlow JB. Increased Risk of Common Dental Radiographic

Examinations; ICRP Recommendations 1990-2007. Oral Surg., Oral Med., Oral Pat., Oral Rad., and End. 2008;105(4):e51-e52.

Min- og maksdoser for noen CBCT på det norske markedet

Kilde for CBCT-doser: Rottke, D., et al., Effective dose span of ten different cone beam CT

devices. Dentomaxillofacial Radiology, 2013. 42(7).

Skallebilde: Gray's Anatomy of the Human Body

OPG (4 - 30 μSv)

Fullstatus - sirkulær tubus

Fullstatus - rektangulær tubus

Doser for forskjellige undersøkelsesmetoder

Cone beam CT Fullstatus

OPG

Enkelt tannbilde

Effektiv d

ose

Generelt:

• Enkelt tannbilde gir alltid lavest dose

• OPG gir som regel dose tilsvarende flere tannbilder

• Fullstatus gir alltid høyere dose enn OPG

• CBCT gir alltid høyere dose enn OPG

• CBCT doser avhenger sterkt av feltstørrelse og andre

innstillinger:

• Fra noen få OPG opp til forholdsvis høy dose

Medisinsk strålebruk: befolkningsdose

Tannrøntgen

CT

Annet ikke-dental

Personlig verneutstyr

• Verneutstyr – Thyroideabeskyttelse (blykrave)

til pasient

– Blyfrakk • til pårørende eller personale som må

oppholde seg i eksponeringsområdet

• Noen bruker det på gravide pasienter

– effekten er minimal

– kan forsvares om pasienten føler seg tryggere

Kvadratloven (inverse square law)

• Stråledosen avtar med kvadratet

av avstanden fra strålekilden

– Det betyr: dobler en avstanden blir dosen

en fjerdedel

– Viktig prinsipp for beskyttelse av

• Personell

• Pasienter

• Publikum

Hall, E. J. and A. J. Giaccia (2006). Radiobiology for the radiologist

Risiko for stokastiske skader: Kjønn og alder

Kvinner har alltid

høyere risiko

Opptil 3 ganger høyere

risiko for barn under 10 år

Risiko for gravide mennesker og fostere

Jeg er gravid og skal til tannrøntgen. Er dette farlig?

Svar:

Ved fotografering av tennene brukes små strålefelt. Strålingen er rettet mot kjeven og mesteparten

absorberes i kjevepartiet. Stråledosen til pasientens hud og kjeve er lave, og spredt stråling ned til

mageområdet er neglisjerbar. Noen tannleger tilbyr en blyholdig skjerm for beskyttelse av

skjoldbruskkjertelen, eller et blygummiforkle over magen. Dette kan en ta i mot for å føle seg helt trygg.

Strålevernet anser i alle tilfelle ikke stråledose til foster fra tannrøntgen som noe problem.

Jeg ammer mitt barn. Er det farlig å ta røntgenbilder?

Svar:

En kan trygt amme sitt barn etter en røntgenundersøkelse. Det er heller ikke slik at melken blir påvirket

eller forringet av stråledosen fra undersøkelsen.

Strålingen fra røntgenrøret rettes gjennom kroppsdelen man ønsker bilde av, noe blir tatt opp i kroppens

organer og vev, mens resten fanges opp av detektor (filmkassett, bildeforsterker, etc.). Et vanlig

røntgenbilde kan illustreres som et ”skyggebilde”. Skjelettet tar opp mer stråling enn bløtvev, og vil derfor

bli avbildet som lysere partier. For å ta et røntgenbilde bruker man gjerne eksponeringstider på noen

millisekunder. Røntgenstråling beveger seg med lysets hastighet, og vekselvirkningen i vev skjer i det

øyeblikket strålingen er på. Energien tas opp i form av stråledose til pasienten (mor), og for vanlige

røntgenbilder er dosene lave. Når strålingen skrus av blir ikke vevet på noen måte radioaktivt.

Kilde: Statens strålevern

Takk for oppmerksomheten

Ha en strålende dag! E. Munch: The Sun, Kilde wikipaintings.org

Referanser og nyttige lenker

Første forelesning (del I, 2013)

• Litt om stråling og strålevern, men ikke uten min tannhelsesekretær!

Regelverk og offentlig informasjon

• Forskrift om strålevern og bruk av stråling (strålevernforskriften)

• Lov om strålevern og bruk av stråling (strålevernloven)

• Forskrift om internkontroll i helse- og omsorgstjenesten

• Veileder om medisinsk bruk av røntgen- og MR-apparatur. Veileder til forskrift om strålevern og bruk av

stråling. Veileder nr. 5

• StrålevernInfo 4:2009 - Bruk av røntgendiagnostikk blant norske tannleger

• StrålevernInfo 15:2005: "Graviditet og røntgenstråling"

• Nettsidene til Statens strålevern

Fordypningsstoff og relevante lenker

• Ann Wenzel, Mie Wiese, and Ib Sewerin, Stråledoser, stråleskader, strålebeskyttelse : en orientering for

tandlægestuderende og personale i tandlægepraksis. (Munksgaard, København, 2011).

• Radioaktivitet, Røntgen og Helse, (Temahefte 2) E.K. Henriksen og T. Henriksen, Fysisk institutt, UiO

• Radiation and Health (nettbok ca 277 s) av Thormod Henriksen

• European guidelines on radiation protection in dental radiology: European Commission; 2004