Hovedpunkter Strålevern - Barn Strålefølsomhet og risiko hos barn Dosestørrelser som benyttes på barnerøntgen Optimalisering av barneundersøkeler Hilde Kjernlie Andersen Seksjon for diagnostisk fysikk, OUS Alzen G, Benz-Bohm G: Radiation protection in pediatric radiology. Dtsch Arztebl Int 2011; 108(24): 407 14. DOI: 10.3238/arztebl.2011.0407 Stråling og kreft I stråleverns-sammenheng antar vi en lineær sammenheng mellom dose og risiko for kreft. Det opereres ikke med noen nedre terskelverdi. Dvs. vi antar at enhver stråledose kan gi en økning i risiko for kreft. Kreftrisiko? 50 msv Dose Strålefølsomhet er avhengig av alder Dødelighet som følge av strålingsindusert kreft per doseenhet som funksjon av alder ved eksponering. Heltrukken linje: National AcademyofSciences BEIR V committee Stiplet linje: ICRP 60 Brenner et al, Estimated risks of radiation-induced fatal cancer from pediatric CT, AJR 2001;176:289-296 Dosestørrelser som benyttes på barn Dosestørrelser Hvilke dosestørrelser finnes? Hvordan beregne effektive doser Dosestørrelser og optimalisering Konvensjonell røntgen og gjennomlysning ESD DAP CT CTDI DLP 1
Konvensjonelle røntgen-og gjennomlysningsundersøkelser Dose Areal Produkt (DAP) Dose i et punkt ganget med areal Uavhengig av avstand Gitt i for eksempel Gycm 2 Entrance Skin Dose (ESD) Dose til hud, inkludert tilbakespredning Dose i et punkt i gitt avstand ganget med tilbakespredningsfaktor BSF Gitt i for eksempel mgy Dosestørrelser CT Beregning av CTDIvol CTDI vol er CTDI w delt på pitch CTDI 10cm, c Blir dette riktig for barn? CTDI er en teoretisk størrelse, som er definert i fantomer med diameter 16 og 32 cm for hhv hode og kropp. I barneprotokoller vil noen leverandører oppgi CTDI i et 32 cm fantom, men noen vil oppgi CTDI i et 16 cm fantom, fordi barn er mindre. Altså; uansett er det kun estimater, men viktig åvite hvordan tallet som kommer opp er beregnet. CTDI 10cm, p 1 cm Noen skannere bruker mindre fantom på barneprotokoller! 2
Beregning av effektiv dose Ved spesielle tilfeller med høy strålebelastning kan det være aktuelt å beregne effektiv dose til pasient Gir estimat pårisiko som er sammenliknbart mellom modaliteter etc Beregning av doser til barn CT-Expoer et Excel regneart som beregner dosen til baby, barn og voksne fra CT undersøkelser. European Coordination Committee of the Radiologicaland ElectromedicalIndustries (COCIR) Frankfurt: COCIR, 2000. PCXMC beregner effektiv dose til barn og voksne ved eksponering og gjennomlysningved hjelp av Monte Carlo simuleringer. Fra det finske strålevernsinstituttet STUK. CHILDOSE som beregner organdoser for brukerspesifikke kombinasjoner av ulike radiografiske projeksjonerfor 5 aldersgrupper ved hjelp av Monte Carlo simuleringer.national RadiologicalProtectionBoard, NRPB-SR279, Software. Beregning av effektiv dose fra RTG-undersøkelser Beregning av effektiv dose fra CT-undersøkelser PCXMC beregner effektiv dose til barn og voksne ved eksponering og gjennomlysningved hjelp av Monte Carlo simuleringer. Fra det finske strålevernsinstituttet STUK. CT-Expoer et Excel regneark som beregner dosen til baby, barn og voksne fra CT undersøkelser. European Coordination Committee of the Radiologicaland ElectromedicalIndustries (COCIR) Frankfurt: COCIR, 2000. Overgangsfaktorer Sammenlikning av doser CT Husk åta hensyn til strålefølsomhetsfaktorer Mean DAP in mgycm2 as a function ofage from thoracic examinations for thesystems CR (solid squares), DR1 (solid circles), and DR2 (open circles) with fittedcurves Mean DAP in mgycm2 as a function ofage from pelvic examinations for thesystems CR (solid squares) and DR1 (solid circles) with fitted curves. 3
Optimalisering Berettigelse valg av modalitet Optimalisering av undersøkelsesprotokoller er et krav fra strålevernet Optimalisering av barneprotokoller er ekstra viktig pga strålefølsomhet Optimalisering av protokoller gjøres ved åveie dose opp mot bildekvalitet, dvs lavest mulig dose med fortsatt tilfredsstillende diagnostisk kvalitet i bildene Alle radiologiske undersøkelser skal være berettiget Berettigelse samt valg av modalitet bør vurderes individuelt for alle barn henvist til radiologiske undersøkelser Tilpassede protokoller Uansett modalitet er det viktig ålage egne, dedikerte barneprotokoller Disse bør ogsådifferensieres mht alder eller vekt, for å tilpasse stråledosen best mulig Faktorer påvirker pasientdose og bildekvalitet på CT - spesielle fokus ved barneundersøkelser kv mas Pitch kollimering Scanområde Bildetykkelse Rekonstruksjonsfilter kv CNR Lavere kv gir bedre kontrast, slik at ved enkelte undersøkelser, og ved enkelte pasientstørrelser vil man kunne gåned i kv og oppnået samme CNR ved en lavere dose. Potensial ved rene kontrastundersøkelser og barneundersøkelser mas Stråledosen er proporsjonal med mas Barn krever lavere masenn vokste, da de er mindre i størrelse Dette bør tilpasses individuelt 4
Automatisk dosemodulering Rotasjonstid Kort rotasjonstid er ekstra viktig ved barneundersøkelser Hindrer bevegelsesartefakter Pitch Kollimering overskann Høy pitch gir kortere skanntid Redusere bevegelsesartefakter Kan forringe bildekvalitet noe Penumbra Overskanning vs penumbraeffekt Rød: Overscan Blå: Penumbra Grønn: sum Scanlengde 10 cm. H.D.Nagel 5
Kollimering- modulering Husk at man med smalere kollimeringhar bedre mulighet for dosemodulering, slik at dette ogsåspiller inn påtotal dose for undersøkelsen Dette kan testes ved åse pådlp med ulike kollimeringerfør skann, men etter preskann. Husk sentrering Skjerming med bismuth Strålebeskyttende materiale av latex med innbakt bismuth Ligger i strålefeltet under scan Sparer strålefølsomme overflateorganer for stråling Før skjermingen tas i bruk bør den testes ut påfantom, og egne protokoller måutvikles for åsikre at bruken ikke gir artefakter eller mindre diagnostisk sikkerhet. Faktorer påvirker pasientdose og bildekvalitet på RTG - spesielle fokus ved barneundersøkelser kv Filtrering mas Raster Kollimering Valg av feltstr ved ulike indikasjoner Projeksjoner Skjerming Detektorsystem kv og filtrering mas Generelt bør lavere kv benyttes påbarneprotokoller enn påvoksenprotokoller, fordi barn er mindre, og det kreves ikke såhøy energi for åslåigjennom Strålen bør ogsåfiltreres, slik at den bløteste strålingen som uansett ikke når detektor blir fjernet Lavere masenn for voksne måbenyttes Spesielt fokus på korte eksponeringstider for å unngå bevegelsesartefakter Krever høy ma 6
Bruk av raster; støy vsdose Kollimering Ved undersøkelser av småbarn, spesielt thorax, er det i noen tilfeller ikke nødvendig med bruk av raster. Alt som ikke måmed skal blendes vekk hvis mulig Ved gjennomlysningsundersøkelser blir funksjoner som laser/lys, LiH, virtuell forflytning og kollimering viktig For åbestemme hvilke undersøkelser og hvilke barnestørrelser man kan ta bort rasteret på, bør man gjennomføre et optimaliseringsprosjekt, enten klinisk eller med fantom. Raster øker generelt dosen til hvertfall det dobbelte Feltstørrelse Differensiering av protokoller etter indikasjon kan være dosebesparende Tilpass feltstørrelsen til spørsmålsstillingen Prosjeksjoner Differensiering av protokoller etter indikasjon kan være dosebesparende Velg projeksjoner i forhold til spørsmålsstilling Velge én projeksjon som standard, og eventuelle tilleggsprojeksjoner ved spesielle indikasjoner Gonadebeskyttelse Gonadebeskyttelse skal brukes hvis gonadene er i primærfeltet, og beskyttelsen ikke forringer diagnostisk kvalitet i bildet. Alle undersøkelsesprotokoller påbarnerøntgen bør inneholde informasjon om hvorvidt gonadebeskyttelse skal brukes eller ikke. Vanlige røntgenundersøkelser der dette kan være aktuelt, er bekken, rygg og abdomen. Ovariebeskyttelser Brukes hvis ovariene blir liggende i primærstrålefeltet i AP projeksjoner. Ovarieskjermerbør være spesielt utformet i riktig fasong og størrelse, samt plasseres i kontakt med pasienten. Skjermingen kan dekke strukturer av klinisk interesse, vær derfor spesielt oppmerksom ved bruk av disse skjermene. Pass på å ikke bruke automatikk når disse er i feltet! 7
Røntgenbilde med ovariebeskyttelse Scrotumkopper Bør brukes hvis testes blir liggende i primærstrålefeltet eller nærmere enn 5 cm fra feltkant. I de fleste undersøkelser kan denne brukes uten tap av diagnostisk informasjon. Kapselen bør lukkes såtett som mulig rundt scrotum, uten gliper. Bruk derfor riktig størrelse. Pass på at den ikke påvirker automatikken! Røntgenbilde med scrotumkopp Digitale detektorer Den høye effektiviteten (DQE)til digitale detektorer betyr i teorien at det er et stort potensialefor dosereduksjonpå digitale systemer i forhold CR-systemer(kan halvvere dosen på enkelte undersøkelser) Digitale systemer har imidlertid stor dynamicrange, hvilket gjør at bildene ikke blir overeksponerte ved høye doser. Dette kan føre til at for høye doser ikke oppdages. Strålevern og optimalisering av protokollermhp dose og bildekvalitet blir derfor særlig viktig ved innføring av digitale systemer Kilder UNSCEAR 2000 Report, vol II: effects. NY: United Nations2000. Forskrift om strålevern og bruk av stråling (strålevernforskriften) Fastsatt ved kgl.res. 29. oktober 2010 med hjemmel i lov av 12. mai 2000 nr. 36 om strålevern og bruk av stråling. Veileder 5 til strålevernforskriften Brenner et al, Estimatedrisks ofradiation-inducedfatal cancer from pediatricct, AJR 2001; 176: 289-296 Paolo Tomà, Radiationsafety in children: whatweshouldknow, RadiolMed 2003; 105: 83-91, Ulrich Neizel, Management ofpediatric radiationdose usingphilips digital radiography, Pediatr Radiol2004; 34: 227-233 Karl Ludwig et al, Lumbarspineradiography: Digital flat-panel detectorversus screen-film and storage-phosphor systems in monkeys as a pediatric model, Radiology2003; 299: 140-144 Karl Ludwig et al, Dose reductionofradiographsof the pediatric pelvis for diagnosing hip dysplasia usinga digital flat-panel detectorsystem, Forschr Röntgenstr2003; 175: 112-117 KD Hopper er al, The breast: In-plane x-ray protection during diagnostic thoracic CT--shieldingwith bismuthradioprotective garments, Radiology205;853 8 (1997). BL Frickeet al, In-plane bismuthbreastshieldsfor pediatricct: effectsonradiationdose and image quality using experimental and clinicaldata, AJR Am J Roentgenol180; 407 11 (2003). SourceofRadiation Exposure. N Engl J Med 2007;357:2277-84 AlzenG, Benz-BohmG: Radiationprotectionin pediatricradiology. DtschArzteblInt2011; 108(24): 407 14. DOI: 10.3238/arztebl.2011.0407 Sæther HK, LagesenB, TrægdeMartinsen AC, Holsen EP, ØvrebøKM. Dose levelsfrom thoracicand pelvic examinations in two pediatric radiologicaldepartments in Norway a comparison studyof dose-area productand radiographic technique Acta Radiol. 2010 Dec;51(10):1137-42 8