Μακρή Τριανταφυλλιά 1 Τσιλιμιδού Άρτεμις 1,2 Τζαμίχα Έλσα 1 Σιργιαμιώτης Βασίλειος 1 Ζαρίφη Μαρία 2 Θεοδωρόπουλος Βασίλειος 1 1.Τμήμα Ακτινοδιαγνωστικών Απεικονίσεων, Γενικό Νοσοκομείο Παίδων Αθηνών, «Η Αγία Σοφία» 2.Ακτινολογικό Τμήμα, Γενικό Νοσοκομείο Παίδων Αθηνών, «Η Αγία Σοφία»
Περιεχόμενα 1. Εισαγωγή 2. Μέθοδος 3.1 ΔΕΑ του ΓΝΠ «Η Αγία Σοφία» ακτινογραφικών εξετάσεων 3.2 ΔΕΑ του ΓΝΠ «Η Αγία Σοφία» ακτινοσκοπικών εξετάσεων 3. Αποτελέσματα 3.3 ΔΕΑ του ΓΝΠ «Η Αγία Σοφία» εξετάσεων αξονικής τομογραφίας 3.4 Μέση ενεργός δόση και δόσεις οργάνων στην ακτινογράφηση 4. Συμπεράσματα 3.5 Μέση ενεργός δόση στην αξονική τομογραφία
1. Εισαγωγή Η ανάγκη παρακολούθησης και βελτιστοποίησης των δόσεων στην παιδιατρική ακτινολογία είναι επιτακτική, λόγω υψηλής ακτινοευαισθησίας και μεγαλύτερου προσδόκιμου ζωής των παιδιών. Αυτό επιτυγχάνεται και με χρήση των Διαγνωστικών Επιπέδων Αναφοράς (ΔΕΑ). Η παρούσα εργασία αφορά τον καθορισμό των ΔΕΑ συχνών ακτινοδιαγνωστικών εξετάσεων και την εκτίμηση της ακτινικής επιβάρυνσης των ασθενών, στο Γενικό Νοσοκομείο Παίδων Αθηνών «Η Αγία Σοφία». Τα ΔΕΑ υπολογίζονται ως το 75% της συχνότητας των δόσεων. Το μέγεθος που χρησιμοποιείται για τον καθορισμό τους στην ακτινογράφηση είναι το ESAK(mGy) (Entrance Surface Air KERMA) 1. Το μέγεθος DAP(mGy cm 2 ) που χρησιμοποιείται στην ακτινοσκόπηση δείχνει τη δόση που δίνεται στον εξεταζόμενο καθόλη τη διάρκεια της ακτινοσκοπικής εξέτασης, καθώς και από τις ακτινογραφικές λήψεις που πραγματοποιούνται. Για τον καθορισμό των ΔΕΑ στις εξετάσεις της αξονικής τομογραφίας χρησιμοποιούνται τα μεγέθη CTDI vol και DLP 1, με αναφορά στο ομοίωμα όπου έχει μετρηθεί το CTDI vol. Το DLP προκύπτει από το γινόμενο του δείκτη δόσης CTDI vol με το μήκος σάρωσης της εξέτασης. Ως μέγεθος εξασφαλίζει καλύτερη εκτίμηση της δόσης που δίνεται στον ασθενή 5. 1.International Commission on Radiological Protection, Technical Reports Series N 457, Dosimetry in Diagnostic Radiology: An International Code of Practice, IAEA, (27). 5.International Commission on Radiological Protection, Human Health Series N 24, Dosimetry in Diagnostic Radiology for Paediatric Patients, IAEA, (213).
2. Μέθοδος Η συλλογή των δοσιμετρικών στοιχείων στην ακτινογράφηση έγινε από την κονσόλα του ακτινογραφικού συστήματος εξοπλισμένου με σύστημα υπολογισμού του DAP. Στη συνέχεια είναι εύκολος ο υπολογισμός του ESAK μέσω του νόμου αντίστροφου τετραγώνου. Στην ακτινοσκόπηση το DAP(mGy cm 2 ) δίνεται από την κονσόλα του συστήματος μετά το πέρας της εξέτασης. Ομοίως και στην αξονική τομογραφία το CTDI vol και DLP. Στο ΓΝΠ «Η Αγία Σοφία» το ομοίωμα που χρησιμοποιείται είναι των 16cm για την αξονική εγκεφάλου και των 32cm για τις αξονικές θώρακα και κοιλίας. Μελετήθηκαν οι συχνότερες εξετάσεις ακτινογράφησης, ακτινοσκόπησης και αξονικής τομογραφίας. Σε 11 συνολικά εξετάσεις έγινε καθορισμός των ΔΕΑ του Νοσοκομείου. Εξετάστηκαν συνολικά 828 ασθενείς, που υποβλήθηκαν σε 355 ακτινογραφικές εξετάσεις, 172 ακτινοσκοπικές εξετάσεις και 31 εξετάσεις αξονικής τομογραφίας. Στις 11 ακτινοδιαγνωστικές εξετάσεις που μελετήθηκαν έγινε καταγραφή των σωματομετρικών στοιχείων των ασθενών, της διαδικασίας ακτινοβόλησης και των δοσιμετρικών δεδομένων από τις κονσόλες των ψηφιακών συστημάτων. Τα δεδομένα αναλύθηκαν και επεξεργάσθηκαν σε πέντε ηλικιακές ομάδες (-1 μηνός,1-12 μηνών, 1-5, 5-1, 1-15 ). Υπολογίστηκε η μέση ενεργός δόση των ακτινογραφικών εξετάσεων με το πρόγραμμα PCXMC 2. 1 και των εξετάσεων αξονικής τομογραφίας μέσω του μέσου DLP της εξέτασης κάθε ηλικιακής ομάδας και κατάλληλων συντελεστών μετατροπής από την βιβλιογραφία (AAPM) 11. Οι συντελεστές είναι υπολογισμένοι για τις ηλικίες των, 1, 5, 1 και τον τυπικό ενήλικα ασθενή. Για κάθε ηλικιακή ομάδα έγινε χρήση του συντελεστή που αντιστοιχεί στην μικρότερη ηλικία προς αποφυγή υποεκτίμησης της δόσης. Από την μέση ενεργό δόση, μέσω συντελεστών εξαρτώμενων από την εξέταση, την ηλικία και το φύλο του εξεταζόμενου 12, έγινε εκτίμηση του κινδύνου καρκινογένεσης. 1. Tapiovaara M., Siiskonen T., PCXMC A Monte Carlo program for calculating patient doses in medical x-ray examinations (2nd Ed.), (28). 11. American Association of Physicists in Medicine, Report of AAPM Task Group 23, The Measurement, Reporting and Management of Radiation Dose in CT, AAPM, (28). 12. Wall B. F., Haylock R., et al., Radiation Risks from Medical X-ray Examinations as a Function of the Age and Sex of the Patient, HPA, (211).
3.1 ΔΕΑ του ΓΝΠ «Η Αγία Σοφία» ακτινογραφικών εξετάσεων Τα ΔΕΑ του ΓΝΠ «Η Αγία Σοφία» που υπολογίστηκαν για τις εξετάσεις της ακτινογράφησης ( ), είναι συγκρίσιμα με αντίστοιχα ΔΕΑ άλλων Ευρωπαϊκών χωρών. Ηλικία -1 Είδος εξέτασης έτους ΔΕΑ (ESAK(mGy)) 1-5 5-1 1-15 ΟΠ/ΠΟ κρανίου.21.41.51.6 Πλάγια κρανίου.16.22.45.53 ΟΠ/ΠΟ θώρακα.8.8.8.5 ΟΠ/ΠΟ κοιλίας.7.11.29.39 Πυέλου-ισχύων _.15.7.32 1.International Commission on Radiological Protection, Technical Reports Series N 457, Dosimetry in Diagnostic Radiology: An International Code of Practice, IAEA, (27). 2.Hart D., Wall B.F., et al., Reference doses and patient size in paediatric radiology, National Radiological Protection Board (NRPB) Report, (2). 3.Billinger J., Nowotny R., Homolka P., Diagnostic reference levels in pediatric radiology in Austria, Eur. Radiol. 2: 1572 1579, (21). 4.Kiljunen T., Rvinen H. J.A., Savolainen S., Diagnostic reference levels for thorax X-ray examinations of paediatric patients, The British Journal of Radiology 8: 452 459, (27). ESAK (mgy) 1,2,8 Σύγκριση ΔΕΑ στην ΠΟ/ΟΠ ακτινογραφία κεφαλής 2-3 Γ.Ν.Π. "Η Αγία Σοφία" (215) Αυστρία (21) NRPB R318 (2) 1,1 1,1 1,1,8,79,6,61,54,51,49,41,4,21-1 έτους 1-5 5-1 1-15 ESAK (mgy),12,8,8,7 Σύγκριση ΔΕΑ στην ΠΟ/ΟΠ ακτινογραφία θώρακος 2-4 Γ.Ν.Π. "Η Αγία Σοφία" (215) Αυστρία (21),12 Φινλανδία (27) NRPB R318 (2),11,1,8,8,8,7,5,5,4,4,8,7,6,5-1 έτους 1-5 5-1 1-15
3.2 ΔΕΑ του ΓΝΠ «Η Αγία Σοφία» ακτινοσκοπικών εξετάσεων Στην ακτινοσκόπηση οι συχνότερες εξετάσεις σε παιδιά -1 είναι η κυστεοουρηθρογραφία και το βαριούχο γεύμα 5. Το μέγεθος που ποικίλει στις εξετάσεις της ακτινοσκόπησης και εξαρτάται από την πολυπλοκότητα του κάθε περιστατικού είναι ο συνολικός χρόνος ακτινοσκόπησης. Η ηλικία των παιδιών δεν επηρεάζει τη διάρκεια της εξέτασης. Μέσος ρυθμός ακτινοσκόπησης (d(dap)/dt((mgy cm 2 )/s)) Ηλικία - 1 1 μηνός - 1-5 5-1 Είδος εξέτασης μηνός 1 έτους Βαριούχος υποκλυσμός 3.3 7.3 14.2 28.3 Βαριούχο γεύμα 3.7 7.7 12.3 19.4 Κυστεο-ουρηθρογραφία 2.6 4.4 11.5 16.3 ΔΕΑ (DAP(Gy cm 2 )) Ηλικία -1 1 μηνός - 1-5 5-1 Είδος εξέτασης μηνός 1 έτους Βαριούχος υποκλυσμός.72 1.11 1.32 5.17 Βαριούχο γεύμα.89 2.3 3.1 4.57 Κυστεο-ουρηθρογραφία.28.38 1.33 1.42 DAP (Gy cm 2 ) 4,8 Γ.Ν.Π. "Η Αγία Σοφία" (215) Σύγκριση ΔΕΑ στο βαριούχο γεύμα 6-7 4,6 4,5 DDM2 3,2 3, 2, 2, 2, 1,6,9,7-1 μηνός 1μηνός-1έτους 1-5 5-1 DAP (Gy cm 2 ) Σύγκριση ΔΕΑ στην κυστεο-ουρογραφία 6-7 2 Γ.Ν.Π. "Η Αγία Σοφία" (215) DDM2 1,5 1,4 1,3 1,9,9 2,1 5.International Commission on Radiological Protection, Human Health Series N 24, Dosimetry in Diagnostic Radiology for Paediatric Patients, IAEA, (213). 6.Hart D., Hillier M. C., Shrimpton P. C., Doses to patients from Radiographic and Fluoroscopic X-ray imaging procedures in th UK: 21 Review, Health Protection Agency (HPA), (212). 7.Project Report on European Population Doses from Medical Exposure, Dose Datamed 2 (DDM2), (21).,5,4,3,3-1 μηνός 1μηνός-1έτους 1-5 5-1
3.3 ΔΕΑ του ΓΝΠ «Η Αγία Σοφία» εξετάσεων αξονικής τομογραφίας Αναμένεται για έναν ασθενή με μικρότερη ισοδύναμη διάμετρο (ED) από του ομοιώματος το CTDI vol να είναι μεγαλύτερο από αυτό που δίνει η κονσόλα. Επομένως, στις αξονικές θώρακα και κοιλίας των παιδιών <15 ο δείκτης CTDI vol υποεκτιμά την απορροφούμενη δόση 8. ΔΕΑ (DLP(mGy cm)) Ηλικία - 1 1-5 5-1 1-15 Είδος εξέτασης έτους CT εγκεφάλου 271 463 61 626 CT θώρακα 47 52 71 122 CT κοιλίας 49 113 168 358 ΔΕΑ (CTDI vol (mgy)) Ηλικία - 1 1-5 5-1 1-15 Είδος εξέτασης έτους CT εγκεφάλου 27 49 57 75 CT θώρακα 3 3 3 3 CT κοιλίας 2 2 3 4 1. International Commission on Radiological Protection, Technical Reports Series N 457, Dosimetry in Diagnostic Radiology: An International Code of Practice, IAEA, (27). 5. International Commission on Radiological Protection, Human Health Series N 24, Dosimetry in Diagnostic Radiology for Paediatric Patients, IAEA, (213). 7. Project Report on European Population Doses from Medical Exposure, Dose Datamed 2 (DDM2), (21). 8. American Association of Physicists in Medicine, Report of AAPM Task Group 24, Size-Specific Dose Estimates (SSDE) in Pediatric and Adult Body CT Examinations, AAPM, (211). 9. Verdun F. R., Gutierrez D., Vader J. P., et al., CT radiation dose in children: a survey to establish age-based diagnostic reference levels in Switzerland, Eur Radiol 18: 198 1986, (28). Σύγκριση ΔΕΑ στην αξονική εγκεφάλου 9 DLP (mgy cm) 1. Γ.Ν.Π. "Η Αγία Σοφία" (215) 9 Ελβετία (28) 6 61 626 56 463 42 3 271 27-1 έτους 1-5 5-1 1-15 CTDI vol (mgy) 16 12 8 4 Σύγκριση ΔΕΑ στην αξονική κοιλίας 9 Γ.Ν.Π. "Η Αγία Σοφία" (215) 13 Ελβετία (28) 9 7 4 2 2 3-1 έτους 1-5 5-1 1-15 Εύρος ΔΕΑ Ευρωπαϊκών χωρών στην αξονική θώρακα 7 DLP (mgy cm) 36 24 12 122 47 52 71-1 έτους 1-5 5-1 1-15 16
3.4 Μέση ενεργός δόση και δόσεις οργάνων στην ακτινογράφηση Η μέση ενεργός δόση για κάθε ακτινογραφική εξέταση και ηλικιακή ομάδα υπολογίστηκε με το πρόγραμμα προσομοίωσης PCXMC 2. 1. Οι υπολογισμοί έγιναν θεωρώντας τα μέσα δοσιμετρικά στοιχεία (υψηλή τάση (kv p ), φορτίο (mas), απόσταση εξεταζόμενου-λυχνίας (d FSD (cm)), μέγεθος πεδίου (A(cm 2 ))) και σωματομετρικά χαρακτηριστικά (ηλικία (yr), ύψος (cm), βάρος (kg)). Το εύρος της μέσης ενεργού δόσης που υπολογίστηκε είναι 5.5-29.2μSv δίνοντας συνολική πιθανότητα καρκινογένεσης.1-.3%. Η πιθανότητα καρκινογένεσης υπολογίστηκε με κατάλληλους συντελεστές ανά ακτινογραφική εξέταση, ηλικία και φύλο του εξεταζόμενου 12. Όργανα με τη μεγαλύτερη συνεισφορά στη μέση ενεργό δόση της ηλικιακής ομάδας -1 έτους Είδος εξέτασης 1 ο όργανο 2 ο όργανο 3 ο όργανο 4 ο όργανο 5 ο όργανο ΠΟ/ΟΠ θώρακος ερυθρός μυελός των οστών παχύ έντερο συκώτι χοληδόχος κύστη λεμφαδένες ΠΟ/ΟΠ κρανίου ερυθρός μυελός των οστών μαστός πνεύμονες λεμφαδένες μυϊκός ιστός Πλάγια κρανίου πνεύμονες ερυθρός μυελός των οστών θυρεοειδής αδένας θύμος αδένας λάρυγγας και τραχεία Κοιλίας πνεύμονες καρδιά θυρεοειδής αδένας θύμος αδένας οισοφάγος Πυέλου-ισχύων χοληδόχος κύστη καρδιά νεφροί συκώτι πάγκρεας Μέση ενεργός δόση ανά εξέταση στην ακτινογράφηση Ενεργός δόση (μsv) 3 ΟΠ/ΠΟ θώρακα ΟΠ/ΠΟ κρανίου Πλάγια κρανίου ΟΠ/ΠΟ κοιλίας Πυέλου-ισχύων 25,1 24,7 23,1 23,3 22,4 22,2 2 17,6 15,3 16,1 11,6 11,2 9,1 8,9 1, 1 5,5 5,8 4,8 29,2 22,1-1 1-5 5-1 1-15 1. Tapiovaara M., Siiskonen T., PCXMC A Monte Carlo program for calculating patient doses in medical x-ray examinations (2nd Ed.), (28). 12. Wall B. F., Haylock R., Jansen J. T. M., et al., Radiation Risks from Medical X-ray Examinations as a Function of the Age and Sex of the Patient, HPA, (211).
3.5 Μέση ενεργός δόση στην αξονική τομογραφία Οι δόσεις που δίνονται στην αξονική τομογραφία είναι υψηλές (2-3 τάξεις μεγέθους μεγαλύτερες από τις δόσεις της ακτινογράφησης). Άμεση συνέπεια των αυξημένων δόσεων είναι η μεγαλύτερη πιθανότητα καρκινογένεσης. Για κάθε ηλικιακή ομάδα η μέση ενεργός δόση Πιθανότητα Ρίσκο ανά ηλικιακή ομάδα στην αξονική τομογραφία υπολογίστηκε με χρήση του συντελεστή που καρκινογένεσης CT εγκεφάλου Μ CT θώρακα M CT κοιλίας M αντιστοιχεί στην μικρότερη ηλικία προς αποφυγή,5% υποεκτίμησης της δόσης. CT εγκεφάλου F CT θώρακα F CT κοιλίας F Για την εκτίμηση του ρίσκου,4% χρησιμοποιήθηκαν συντελεστές υπολογισμένοι ανάλογα με το φύλο του εξεταζόμενου, την ηλικία και το είδος της εξέτασης 12,2%. Συνολική πιθανότητα καρκινογένεσης υπολογισμένη για τη μέση ενεργό δόση ανά φύλο Είδος εξέτασης Φύλο (M/F) CT εγκεφάλου CT θώρακα CT κοιλίας -1 έτους 1-5 5-1 1-15 M.38%.43%.32%.21% F.27%.31%.23%.15% M.13%.1%.9%.8% F.28%.22%.2%.16% M.27%.3%.37%.44% F.25%.28%.33%.39%,1% Ενεργός δόση (msv) 4,5 3, 1,5, 2,1-1 1-5 5-1 1-15 1,6 Μέση ενεργός δόση ανά εξέταση στην αξονική τομογραφία 2,3 CT εγκεφάλου CT θώρακα CT κοιλίας 2,4 1,3 2,5 1,8 3, 1,5 1,2 1,2-1 1-5 5-1 1-15 4,6 11. American Association of Physicists in Medicine, Report of AAPM Task Group 23, The Measurement, Reporting and Management of Radiation Dose in CT, AAPM, (28). 12. Wall B. F., Haylock R., Jansen J. T. M., et al., Radiation Risks from Medical X-ray Examinations as a Function of the Age and Sex of the Patient, HPA, (211).
4. Συμπεράσματα Η χρήση των ΔΕΑ γίνεται για τυπικές εξεταστικές διαδικασίες και ομάδες ασθενών, ώστε να είναι δυνατή η σύγκριση διαφορετικών συστημάτων/εξετάσεων/νοσοκομείων. Η τακτική παρακολούθηση και η συνεχής συλλογή στοιχείων συμβάλλει στη βελτιστοποίηση των εξετάσεων ως προς τα ιατρικά πρωτόκολλα. Τα ΔΕΑ του «Αγία Σοφία» βρίσκονται στα ίδια επίπεδα με αντίστοιχες τιμές από άλλες ευρωπαϊκές χώρες. Οι τιμές των ΔΕΑ σε σχέση με την ηλικία των εξεταζόμενων αυξάνονται, όπως είναι αναμενόμενο. Η ρύθμιση των παραμέτρων ακτινοβόλησης στην ακτινογράφηση (kv, mas, μέγεθος πεδίου ακτινοβόλησης) με βάση την ανατομία του εξεταζόμενου μειώνει τη δόση. Η παλμική ακτινοσκόπηση συμβάλει στην μείωση των ΔΕΑ των εξεταζόμενων και συστήνεται η χρήση της στις παιδιατρικές εξετάσεις. Η αξονική τομογραφία έχει την υψηλότερη δόση ασθενή και τη μεγαλύτερη πιθανότητα καρκινογένεσης από τις υπόλοιπες ακτινοδιαγνωστικές εξετάσεις. Η αιτιολόγηση πρέπει να είναι αυστηρή και να γίνεται πάντα χρήση κατάλληλου ηλικιακού εξεταστικού πρωτοκόλλου.