2a Röntgenstrålningens egenskaper och risker skriftlig - Ping-Pong

Transcription

2a Röntgenstrålningens egenskaper och risker skriftlig - Ping-Pong
2TL012 ORAL RADIOLOGI 1 (T2)
MÅL
•
•
HA KÄNNEDOM OM RÖNTGENSTRÅLNINGENS UPPKOMST OCH EGENSKAPER SAMT HUR
RÖNTGENSTRÅLNING KAN GE UPPHOV TILL EN BILD, ANALOG SÅVÄL SOM DIGITAL.
HA KÄNNEDOM OM RÖNTGENSTRÅLNINGENS BIOLOGISKA EFFEKTER, SAMT KUNNA TILLÄMPA OLIKA
METODER FÖR STRÅLSKYDD FÖR ATT REDUCERA RÖNTGENSTRÅLDOS TILL PATIENT OCH PERSONAL
VID RÖNTGENBILDTAGNING.
•
VARA ORIENTERAD OM PRODUKTER OCH MATERIAL SOM ANVÄNDS INOM RADIOLOGI I
TANDVÅRDEN OCH DERAS MILJÖPÅVERKAN .
EXEMPEL: RÖNTGENSTRÅLNINGENS EGENSKAPER OCH RISKER
UNDERVISNINGSFORM: F ÖRELÄSNING SEMINARIER PRAKTISK INTRAORAL BILDTAGNING FANTOM
EXAMINATIONSFORM: SKRIFTLIG TENTAMEN / SKRIFTLIG REDOVISNINGSUPPGIFT E-PLATTFORM
INSTRUKTION
Svara på frågorna och lägg upp i diskussionsforum i PingPong (se instruktionen för aktiviteten/Kursen
Oral radiologi 1). Varje student ska sedan läsa och kommentera en annan students inlägg (enligt lista
i PingPong). Tänk på att vara saklig och konstruktiv. Lärare återkopplar på inlämnade uppgifter.
LITTERATUR
White & Pharoah; Oral radiology, H-G Gröndahl; Oral radiologi, SSM föreskrifter (2008:5, 2008:35,
2008:31) samt SSM´s hemsida
EXEMPEL FRÅGOR SKRIFTLIG TENTAMEN
1. Vad har röntgenstrålningen för egenskaper?
Rättningsmall/svar för att uppnå godkänt: Studenten namnger och beskriver de centrala
egenskaperna (understrukna)
Energirik. Vilket gör att den kan tränga igenom materia. (Det är detta vi använder oss av!)
Osynlig. Vilket gör att det är omöjligt att veta om exponering pågår. Därför är det lag på att
exponeringen ska markeras med ljud- och/eller ljussignal.
Avger energi till bestrålade vävnader. När röntgenstrålning tränger in i materia avger den
energi och kan därmed ge upphov till förändringar i levande vävnad. Detta betyder att
röntgenundersökningar endast ska göras på individuella indikationer, så att stråldosen blir så
liten som möjligt.
Påverkar fotografisk film. Variationer i strålmängd efter passage av en kroppsdel kan
därmed göras synliga i form av röntgenbilder.
Får vissa ämnen att utsända synligt ljus, d.v.s. att fluorescera. Detta används för att minska
stråldosen vid extraorala röntgenundersökningar (förstärkningsskärmar).
Går rakt fram. Röntgenstrålningen kan p.g.a. sin höga energi inte böjas eller brytas i vanliga
prismor eller linser. Den kan därför inte fokuseras (brytas mot en punkt).
Saknar elektrisk laddning. Kan därför inte påverkas av elektriska eller magnetiska fält. Detta
medför att man alltså inte kan förändra röntgenstrålningens riktning med sådana fält.
2. Vad kan inträffa för den enskilda röntgenfotonen när den tränger in i kroppen? Vad är det
som gör att röntgenstrålning kan vara skadlig för människor?
Rättningsmall/svar för att uppnå godkänt: Studenten redogör för och beskriver centrala
mekanismer och begrepp (understrukna).
När röntgenstrålning tränger in i kroppen, påverkas den av vävnadernas atomer samtidigt
som också dessa förändras.
Det sker alltså en växelverkan mellan fotonerna och vävnadernas materia. Denna
växelverkan är grunden till röntgenstrålningens biologiska effekter. Vad är det då som sker?
Den enskilda fotonen kan passera vävnad utan att påverkas (passage), eller så finns det två
sätt som gör att den träffade atomen påverkas av fotonen; absorption och spridning.
Absorption; fotonen absorberas i vävnaden och överlämnar all sin energi till en atom.
Fotonens energi tas då upp av en elektron, som lösgörs från atomen och blir en positivt
laddad jon. Absorption sker mer i ämnen med stora, tätt sittande atomer, tex mineraliserad
vävnad som ben, emalj och dentin. Strålning med låg energi absorberas mer än strålning med
hög energi.
Spridning; fotonen träffar en atom och fortsätter i en annan riktning, men har förlorat en del
av sin energi till den träffade atomen. Fotonens nya riktning blir slumpmässig. Dessutom
frigörs en elektron från den träffade atomen, som blir en positivt laddad jon. Spridning sker
mest i mjukvävnad. Vid strålning med hög energi sker mer spridning än vid strålning med låg
energi. Genom att fotonerna sprids på ett slumpmässigt sätt i alla riktningar, och ger upphov
till extra strålning (spridd röntgenstrålning), som når vävnader som inte är avsett, så är det
viktigt att minska strålfältet så mycket som möjligt ur strålskyddssynpunkt. Även för
bildkvalitetens skull är det viktigt att minska den spridda strålningen, för denna spridda
strålning ger nämligen upphov till en svärtning på filmen, och försämrar därför bildkvaliteten.
Såväl absorptions- som spridningsprocessen ger upphov till fria elektroner och joner i
vävnaderna. Dessa reagerar omedelbart med andra ämnen i vävnaderna och fria radikaler
bildas. Dessa elektroner, joner och fria radikaler reagerar lätt med ämnen i sin närhet, som
då får en annan kemisk sammansättning. Detta kan medföra att cellen skadas. Skadorna
kan vara av olika typ och svårighetsgrad. De mindre skadorna kan cellen ofta reparera. En
stor skada kan resultera i att cellen dör. Vissa skador kan medföra att förändringar kan
byggas in i cellernas arvsmassa
3. Hur delar man in de skador av joniserande strålning som röntgenstrålning kan ge upphov
till?
Rättningsmall/svar för att uppnå godkänt: Studenten redogör för och beskriver centrala
mekanismer och begrepp (understrukna)
Strålskador kan indelas på två sätt: Somatiska och genetiska/slumpmässiga och ej
slumpmässiga skador.
Somatiska skador drabbar den bestrålade individen själv. Antingen kan delar av kroppen
eller hela kroppen ha varit utsatt för strålning. Skadorna är beroende på dosstorleken. En
helkroppsdos på ca 0,5-2,5 Gray ger övergående symtom i form av illamående, aptitlöshet
och trötthet. Vid ökade doser tillkommer olika symtom som tex diarréer, inre blödningar och
kramper. Efter en helkroppsdos på 3 Gray överlever endast hälften, efter en helkroppsdos på
6 Gray är överlevnaden 0%. Detta kan ske efter tex olyckor i kärnkraftverk eller i samband
med kärnvapensprängningar. Skador efter lokal bestrålning drabbar de bestrålade organen.
Sker bestrålningen av käkar, pga av en tumör, medan tänderna utvecklas kan
tandutvecklingen störas. Defekter i emalj och dentin kan uppstå, samt reducering av
tandstorleken. I värsta fall förstörs tandanlagen helt. Större stråldoser till käkbenet kan leda
till osteoradeonekros, dvs att delar av käkbenet helt förstörs genom att bla dess
blodcirkulation försämras. Ben som bestrålats med höga stråldoser är mycket
infektionskänsligt. (Därför är det mycket viktigt att avlägsna befintliga infektionsfoci innan en
strålbehandling inleds).
Genetiska (ärftliga) skador drabbar den bestrålades barn, som i sin tur kan överföra skadorna
till sina barn osv. Några ärftliga skador hos människa har ännu inte kunnat påvisas, däremot
har skador setts vid djurförsök. (Ingen ökning av ärftliga skador har setts efter
atombombsprängningarna i Japan).
Vid ej slumpmässiga skador finns det ett omedelbart påvisbart samband mellan bestrålning
och skada. Skadorna uppträder inom timmar, dagar eller veckor efter bestrålningen.
Storleken på de doser som krävs för att ge skador är kända. (Mycket högre doser än de som
används vid odontologisk röntgendiagnostik).
Vid slumpmässiga skador kan man inte med bestämdhet säga att en viss individ kommer att
drabbas av en viss skada efter en viss bestrålning. Det finns inga klara samband mellan
bestrålning och skada. Tiden mellan bestrålning och skada är lång, och det finns inga
påvisade tröskeldoser, dvs doser under vilka inga skador kan antas uppkomma. Hit räknas
ärftliga skador och cancer. Cancer orsakad av strålning kan inte skiljas från cancer orsakad av
andra faktorer, som tex rökning eller kost. Det finns risk för fosterskador om fostret träffas av
strålning. Cancer, missbildning av organ samt mental retardation kan uppstå beroende på när
under graviditeten strålningen sker. Fosterdosen vid en helstatusundersökning (18-20
intraorala bilder) när strålskyddsförkläde används, är mindre än 0,03 mikro-Gray, vilket
motsvarar ett par timmars bakgrundsstrålning. Alltså är risken för strålningsinducerad
fosterskada försumbar.
4. Vilka faktorer påverkar röntgenstrålningens biologiska effekter?
Rättningsmall/svar för att uppnå godkänt: Studenten redogör för och beskriver centrala
mekanismer och begrepp (understrukna)
Helkropps- eller delkroppsdoser; skadan blir större ju större område av kroppen som
bestrålas av samma dos. Vid tumörbehandling ges höga stråldoser till en liten del av kroppen.
Om lika höga doser hade träffat hela kroppen, skulle patienten kunna avlida.
Fraktionering; en sammanlagd hög stråldos delas upp i mindre doser med visst
tidsmellanrum. På så sätt minskas de negativa effekterna pga av att en viss stråldos som ges
till en person vid ett enda tillfälle orsakar större skada än om samma dos delas upp i flera
tillfällen.
Dosstorlek; ju högre stråldos, desto större skada.
Vävnadstyp; cellerna är känsligast för strålning strax innan de delar sig, alltså är de celler som
delar sig ofta, tex könsceller, känsligare än andra celler. Yngre individer är känsligare än äldre
pga av att de bildar nya celler i högre omfattning. De känsligaste organen, som berörs vid
intraorala röntgenundersökningar, är sköldkörteln, spottkörtlarna, ögats lins samt
benmärgen.
5. Redogör för följande begrepp: absorberad dos, ekvivalent dos, effektiv dos.
Rättningsmall/svar för att uppnå godkänt: Studenten redogör för och beskriver begreppen
(understrukna).
Absorberad dos; måttet på hur mycket av strålningens energi som avgivits till kroppen, per
kg vävnad. Enheten är gray = Gy (Joule/kg).
Ekvivalent dos; här tar man hänsyn till att olika slags strålning skadar olika mycket, även om
den absorberade dosen är densamma. Den absorberade dosen multipliceras med en
kvalitetsfaktor. Denna kvalitetsfaktor skiljer sig mellan olika sorters strålning, beroende på
strålningstypens jonisationsförmåga och därmed dess biologiska effekt. Röntgenstrålningen
har kvalitetsfaktorn 1. Enheten är Sievert = Sv (Joule/kg).
Effektiv dos; här tar man även hänsyn till att olika vävnader är olika känsliga för strålning.
Även hur stor del av kroppen som bestrålas räknas in. Enheten är även här Sievert = Sv.
6. Beskriv och förklara kvadratlagen samt dess konsekvenser.
Rättningsmall/svar för att uppnå godkänt: Studenten redogör för och beskriver begreppen
(understrukna).
Kvadratlagen; röntgenstrålningens intensitet, dvs antalet fotoner per yt- och tidsenhet, avtar
omvänt proportionellt mot kvadraten på avståndet från fokus. Antalet fotoner på en viss yta
och ett visst avstånd är ¼ av antalet fotoner på en lika stor yta som befinner sig på halva
avståndet. (Avståndet är 2 ggr större, och kvadraten av 2 är 4). En måttlig ökning av
avståndet till objektet medför att exponeringstiden måste ökas: exponeringstiden måste
fyrdubblas om avståndet mellan fokus och objekt fördubblas.
7. Redogör för röntgenstrålningens kvalitet samt kvantitet.
Rättningsmall/svar för att uppnå godkänt: Studenten redogör för och beskriver begreppen
(understrukna).
Röntgenstrålningens kvalitet; dess energi, bestäms av spänningen mellan anod och katod. Ju
högre spänning, kV-tal, desto snabbare kommer elektronerna att förflyttas, och elektroner
med högre rörelseenergi kommer att omvandlas till fotoner med hög energi, med större
förmåga att tränga igenom vävnaderna.
Röntgenstrålningens kvantitet; är mängden röntgenstrålning som bildas. Ju högre mA-tal, ju
högre kV-tal och ju längre exponeringstid (s), desto mer röntgenstrålning.
mA-talet: Ju högre detta är, desto fler elektroner görs tillgängliga vid katoden för att kunna
överföras till anoden, där mer röntgenstrålning bildas.
kV-talet: Ju snabbare elektronerna rusar från katod till anod, desto fler elektroner kommer
per tidsenhet, vid katoden, att kunna bilda röntgenstrålning.
mAs-talet är ett uttryck för mängden röntgenstrålning vid ett bestämt kV-tal.
8. Hur skyddar du din patient mot onödig strålning?
Rättningsmall/svar för att uppnå godkänt: Studenten redogör för och beskriver begreppen
(understrukna).
All röntgenbildstagning måste ske på individuell indikation dvs efter klinisk undersökning.
Thyroidea-skydd (strålskyddskrage) måste alltid användas.
Röntgenapparaten ska uppfylla Statens strålskyddsinstituts krav på bl a filtrering.
Snabbast möjliga film ska användas, och aldrig film som är för gammal. Använda digital
teknik.
Exponeringstiden ska anpassas till vilket område som ska exponeras och till vad som ska
diagnosticeras.
Patientens huvudställning ska vara sådan att strålknippet inte onödigtvis riktas ner mot
kroppen.
Mörkrumsprocessen ska optimeras. Kunna den digitala tekniken.
Granskningsförhållandena ska vara optimala.
Tidigare tagna bilder ska vara tillgängliga vid granskning av de nytagna.
9. Hur skyddar du dig och din personal mot onödig strålning?
Rättningsmall/svar för att uppnå godkänt: Studenten redogör för och beskriver begreppen
(understrukna).
Förutom flertalet av ovanstående (fråga 8), ska:
Personalen stå bakom strålskyddande vägg vid exponering.
Om någon person måste hjälpa till att tex hålla filmen/sensorn vid exponeringen, ska anhörig
eller vårdare göra detta med strålskyddsförkläde på sig.
Efter avslutad röntgenundersökning ska röntgenapparaten riktas så att varken patient eller
personal utsätts för strålning om exponering pga fel, skulle utföras.
Finns någon misstanke om fel/tillbud ur strålskyddssynvinkel, så måste detta anmälas till
Statens Strålskyddsinstitut = SSI.
10. Är det någon skillnad i röntgendos till patienten vid en digital bw-undersökning jämfört med
en analog? Förklara ditt resonemang.
Rättningsmall/svar för att uppnå godkänt: Studenten redogör för och beskriver begreppen
(understrukna).
Stråldosen minskar då de digitala detektorerna är mer känsliga för röntgenstrålning än
analog film. Om det verkligen blir en stråkdosminskning till patienten beror på antalet
omtagningar, antalet bilder som behövs för att täcka ett visst område och hur stort strålfältet
är i förhållande till detektorns yta.