Радиационная защита в диагностике и интервенционной...

IAEAInternational Atomic Energy Agency

Радиационная защита в диагностике

и интервенционной радиологии

Л 0. Принципы радиационной защиты

и обоснование курса

Стандартный курс лекций МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 2

Введение

• Сущность и необходимость радиационной защиты и гарантия качества в диагностике и интервенционной радиологии

• Обзор вклада различных источников излучения и принципы радиационной защиты

• Специфика радиационного облучения в медицине.

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 3

Есть ли

РАДИАЦИЯ

В этой комнате?

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 4

Радиация вокруг нас

Естественная радиация: космическое излучение, радиация внутри нас, в пище, питьевой воде, нашем доме, газонах, строительном материале и т. д.

Человеческое тело: K-40, Ra-226, Ra-228например, человек 70 кг 140 г of K

140 x 0,012%=0,0168 г of K-40

0,1 мкКи of K-4028,000 фотонов эмитированных в минуту (T1/2 K-40 = 1,3 миллиардов лет)

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 5

Оценка содержания К-40 в теле без жира

• Вес тела = жир + масса тела без жира

• K-40 относится только к массе тела без жира

• Оценка производится с помощью изме-рений на счётчике излучения человека

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 6

Радиация вокруг нас

Земля: 1 м верхнего слоя сада, площадью 0,4 га =1200 кг of K из которого K-40 =1,28 кг

= 3,6 кг Th + 1 кг UrмкГр/год

Нью Дели 700Бангалор 825Бомбей 424Керала 4000(на узкой полосе побережья)

7Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 8

Радиация вокруг насПища Уровень радиоактивности (Бк/кг)

Суточное

Потребле-ние (г/д)

Ra-226 Th-228 Pb-210 K-40

Рис 150 0,126 0,267 0,133 62,4

Пшеница 270 0,296 0,270 0,133 142,2

Бобовые 60 0,233 0,093 0,115 397,0

Другие овощи 70 0,126 0,167 -- 135,2

Листовые овощи

15 0,267 0,326 -- 89,1

Молоко 90 -- -- -- 38,1

Комплексный

рацион1370 0,067 0,089 0,063 65,0

Эквивалентная доза = 0,315 мЗв/год. Суммарная доза от природных источников = 1,0 to 3,0 мЗв/год

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 9

Радиация из природных источников

• Обычно 1-3 мЗв/год

• При высоком радиационном фоне 3-13 мЗв/год

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 10

Нужна ли нам

Радиационная

защита?

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 11

Пьём горячий кофе

Дополнительная температура = 60º - 37º = 23º

1 глоток = 3 мл

3x 23 = 69 калорий

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 12

Смертельная доза = 4 Гр

LD 50/60 = 4 Гр

Для человека с массой

тела 70 кг

Адсорбируемая энергия = 4 x 70 = 280 Дж

= 280/418= 67 калорий

= 1 глоток

Рентге-

новские

лучи

13Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 14

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 15

Итак,

радиационная

защита нам нужна

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 16

Вокруг нас1-3 мЗв

Может убить4000 мЗв

Радиация

Где остановиться, где порог безопасности?Что можно ожидать от радиации?

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 17

Смерть

Рак

Ожог кожи

Катаракта

Бесплодие

Генетические эффекты

Что может сделать радиация?

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 18

Могут ли

Рентгеновские лучи

Стать причиной смерти ?

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 19

Доза

Детерминированный эффект

катарактабесплодиераздражение кожи

выпадение волос

РакГенетический эффектВероятность доза

500 мЗв катаракта 150 мЗв стерилизация ( временно - мужчины)2500 мЗв стериализация яичников

Эф

фек

т

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 20

Цели радиационной защиты

• ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ детерминированного эффекта

• ОГРАНИЧЕНИЕ вероятности стохастического эффекта

КАК? До какой степени?

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 21

ПРИНЦИПОптимизации

До какой степени ОПТИМИЗИРОВАТЬ?

Излишняя ОПТИМИ …………………… ЗАЦИЯ

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 22

Характеристики некоторых эпидемиологических исследований рака вызываемого радиацией

Пожизненное Исследование Пациенты Дети в Израиле со Национальный исследование иммобилиза- Массачусетса стригущим лишаем реестр работниковсост. здоровья ционного с туберкулёзом, после радиационной сфе-

японцев после спондилита выявленным после облучения ры в Великобрита- атомной атаки флюороскопии черепа нии Параметр (Shimizu et al) (Weiss et al) (Boice et al) (Ron et al) (Kendall et al) Население 75991 14109 2573 10834 95217

(с дозами DS86) Период 5-55 лет До и после До и после 50 лет До 32 лет До 40 летОблуче- 50 летния (в среднем (в среднем 30 лет) (в среднем 26 лет)

25,2 лет)Диапазон: (a) возраст Любой Любой До 15 и более 40 0-15 лет 18-64 yearsпри облу- 15 лет чении (b) пол Равное количество 83,5% муж- Женщины Равное количествo 92% мужчин мужчин и женщин чин мужчин и женщин (с) этничес- Японцы Запад Запад (Северная Африка и Азия Западкая группа (Великобрит.) Америка) (Великобрит.)

Условия Война Медицинская Медицинская Медицинская Работа по облуче- терапия не диагностика терапия не профессии ния связанная с связанная с

раком раком

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 23

Характеристики некоторых эпидемиологических исследований рака вызываемого радиацией (прод.)

Продолжи- Исследование Пациенты Дети в Израиле со Национальный тельность иммобилиза- Массачусетса стригущим лишаем реестр работниковжизни ционного с туберкулёзом, после радиационной сфе-

японцев после спондилита выявленным после облучения ры в Великобрита- атомной атаки флюороскопии черепа нии Параметр (Shimizu et al) (Weiss et al) (Boice et al) (Ron et al) (Kendall et al)

Облучённые Любые Любые (в ос- В основном В основном мозг, ЛюбыеОрганы новном вблизи грудная железа спинной мозг, щи- позвоночника) и лёгкие товидная железа, кожа и грудь

Возможность Дозы для орга- Средние дозы Дозы для орга- Дозы для гол. мозга, Индивидуальныеоценки нов: индивиду- на органы: инд. нов: индивиду- щитовидной железы и для всего тела от дозы ально только для крас- ально кожи: индивидуально внешней радиации ного костного мозгаДиапазон В основном В основном В основном Мозг: 0-6 Гр В основном 0-0,5 Звдоз 0-4 Гр 0-20 Гр 0-3 Гр (средняя 1.5 Гр) (средняя 0,034)

Щитовидная щелеза: 0-0,5 Гр (ср. 0,09 Гр)

Диапазон Верхний Верхний Верхний, разби- Нижний доз тый на фракциикачество В осн. низ-ЛПЭ Низ-ЛПЭ Низ-ЛПЭ Низ-ЛПЭ В осн. Низ-ЛПЭ Радиации (низко-эфф.) (низко-эфф.) (низко-эфф.) (низко-эфф.) (низко-эфф.)

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 24

Допустимые дозы (ICRP 60)

Персонал НаселениеЭффективная 20 мЗв/год в сред- 1 мЗв/год

нем* более 5 лет

Годовая эквивалент-

ная доза облучения

• Хрусталик глаза 150 мЗв 15 мЗв

• Кожа 500 мЗв 50 мЗв

• Кисти рук/ступни ног 500 мЗв

• * При условии, что доза в любом году > 30 мЗв (AERB) и

• =50 мЗв (МКРЗ)

• Пределы дозы: 1931 = 500 мЗв , 1947=150 мЗв, 1977=50 мЗв и в 1990=20 мЗв

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 25

мЗв

Год

Изменения предельных доз (ICRP) (Безопасные уровни)

0

100

200

300

400

500

1931 1947 1977 1990

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 26

ЧТО ЛЕЖИТ В ОСНОВЕ

ПРЕДЕЛОВ ДОЗЫ?

27Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 28

ПОЧЕМУ ПРЕДЕЛЫ ДОЗ

ВСЁ ВРЕМЯ СНИЖАЛИСЬ?

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 29

ПРИНЦИПЫ

РАДИАЦИОННОЙ

ЗАЩИТЫ

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 30

1. Обоснование практики

2. Оптимизация защиты посредством снижения облучения до разумно достижимых уровней

3. Пределы доз для персонала

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 31

КАК ПРИМЕНИТЬ

ЭТИ ПРИНЦИПЫ В

РЕНТГЕНОДИАГНОСТИКЕ?

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 32

Как долго работают с радиацией?

РЕНТГЕНОГРАФИЯ

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 33

Время облучения

Объём работы=100 облучений/день

CxR = 50x50 мс = 2500 = 2,5 с

LS = 50x800 мс = 40000=40 с

Общее время = 45 с/день

Не более чем 1 мин/день

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 34

Доза облучения персонала

Предельно допустимая доза ICRP = 20 мЗв/год

При рентгенографии 0.1 мЗв/год т.е. 1/200 предельно

допустимой дозы

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 35

Относительная доза

Количество снимков грудной клетки0 50 100 150 200

Рука, голова, лодыжка и ступня(1)Голова и шея(3)

КТ головы(10)Грудной отдел позвоночника(18)

Маммография, цистография(20)Таз (24)

Живот, верхнее и нижнее бедро(28)Иссл. Пищевода с Ba (30)Малый таз у женщин(34)

Пояснично-крестцовая область (43)Диагностика желчных протоков52)

Поясничный отдел спинного мозга (60)КТ нижней части живота мужчины (72)КТ верхней части живота73)

ЖКТ с Ba контрастом(76)Ангиография головы и периферических сосудов (80)

Урография (87)Aнгиография брюшной полости(120)

КТ грудной клетки(136)КТ малого таза у женщин (142)

Ва клизма(154)Лимфоузлы (180)

мЗв.050.150.490.921.01.221.41.51.72.152.593.03.613.673.84.04.366.06.87.137.699.0

Дозы облучения при рентгенодиагностике.(как кратное от дозы при снимках грудной клетки)

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 36

ВОЗМОЖНЫ ЛИДЕТЕРМИНИРОВАННЫЕ

ЭФФЕКТЫ ПРИ РЕНТГЕНОГРАФИИ?

Для персонала, для пациентов..??

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 37

РадиографияРиск Персонал Пациент Насел.

СмертиОжога кожиБесплодияКатарактыРакаГенетического эффекта

××××ММ

××××ММ

××××ММ

М: Маловероятно

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 38

ФЛЮОРОСКОПИЯ

И

КТ

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 39

Флюороскопия

Исследования с Ва: 3-6 мин/пац. x 8 пациентов/день =40 мин /день

АНГИОГРАФИЯ• Диагностика = 50 мин/день• Терапия = 2-5 час/день

КT = 10-45 мин/день

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 40

Флюороскопия (без ангио)

Риск Персонал Пациент Насел.

СмертиОжога кожиБесплодияКатарактыРакаГенетического эффекта

××××ММ

××××ММ

××××ММ

М: Маловероятно

IAEA Введение в радиационную защиту в рентгенодиагностике 41

Резюме

1. Радиация вокруг нас

2. Радиация, которая может быть смертельной

3. Радиационные эффекты

4. Допустимые дозы

5. Принципы защиты

6. Применение принципов защиты в рентгенодиагностике