Litt mer om stråling og strålevern

Litt mer om stråling og strålevern
•
Repetisjon og litt nytt:
•
•
•
•
•
Litt strålefysikk og - biologi
Stråledoser
Regelverk
Praktisk strålevern
Ekstraoral dentalradiografi
Gerald Torgersen
[email protected]
Avdeling for kjeve- og ansiktsradiologi, IT-seksjonen
Det odontologiske fakultet, Universitetet i Oslo
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
Ikke-ioniserende stråling
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)
Spesielt strålefølsomt vev i hoderegionen
Når et av disse organene
treffes vil den effektive dosen
øke vesentlig.
Benmarg
Hjerne
Benoverflate
Samme eksponering gir
lavere dose om man unngår
noen av dem.
Spesielt thyroidea er mulig å
unngå å bestråle
Spyttkjertlene
Thyroidea
Hud
Spiserøret
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: noen mulige forløp:
Ingen
problem
mutert celle dør
Kreft?
Naturlig bakgrunsstråling
• Naturen gir oss i snitt 3 mSv per år (radioaktivitet,
radongass, kosmisk stråling osv)
Flyturer gir doser tilsvarende
noen tannbilder i timen
(kosmisk stråling)
Bilde © Statens strålevern
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:
Derfor er det vanskelig
å bruke blykrave
Kilde: Comprehensive Biomedical Physics, 2014, Pages 89–120
Volume 2: X-Ray and Ultrasound Imaging, 2.04 – Oral and Maxillofacial Radiology, R. Molteni
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
Prinsipp for CBCT
•
•
•
•
Konisk (ofte pyramideformet) strålefelt
Rotasjon (180° - 360°)
Tar flere hundrede enkeltbilder
Pasienten må sitte helt stille!
Illustrasjon: radiologiaodontouff.blogspot.no
Litt om digitale bilder
Objekt
Picture element: pixel
Oppløsning (17 x 17 = 289 pixel)
Digital detektor (matrise)
Digitalt bilde
3-dimensjonale «pixler» - voxeler
Skanning av snittbilder
Snitt
Objekt
Voxler: «3D bilde»
Digitale snittbilder
Voxelerte bilder laget med: VoxelBuilder
Oppløsning
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
Biler: Bilderzucht-blog
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 ….
CT bildedannelse: Forenklet opptak med tilbake-projisering
Snittbilde som dannes
150° rotasjon - 5 bilder
Doser fra konvensjonell dental radiologi
Undersøkelse
Intraoral1
Effektiv dose (μSv) Bakgrunnsdose dager
1–8
0,1 - 1
Fullstatus2 (rekt. koll.)
33
3
Fullstatus2 (sirk. koll.)
158
14
8
1
OPG2
4 - 30
0,5 - 3
CEPH2
2-3
0,2 - 0,3
Okklusal2 (anterior maxilla)
Kilder:
1.
2.
European guidelines on radiation protection in dental radiology: European Commission; 2004.
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
Fullstatus - sirkulær tubus
Fullstatus - rektangulær tubus
OPG (4 - 30 μSv)
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
Doser for forskjellige undersøkelsesmetoder
Effektiv dose
Cone beam CT
OPG
Enkelt tannbilde
Fullstatus
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
CT
Annet ikke-dental
Tannrøntgen
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
Risiko for stokastiske skader:
Kjønn og alder
Opptil 3 ganger høyere
risiko for barn under 10 år
Kvinner har alltid
høyere risiko
Hall, E. J. and A. J. Giaccia (2006). Radiobiology for the radiologist
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