promieniowanie i twój pacjent
advertisement
MIĘDZYNARODOWA KOMISJA OCHRONY RADIOLOGICZNEJ (I.C.R.P.) Komitet Ochrony przed Promieniowaniem w Medycynie (C3) PROMIENIOWANIE I TWÓJ PACJENT Przewodnik dla lekarzy opracowany przez grupę roboczą pod przewodnictwem prof. dr hab. Juliana Linieckiego Tytuł oryginału: Radiation and Your patient: A Guide for Medical Practictioners Annals of the ICRP, vol. 31, no 4, 2001. Materiał seminaryjny, tłumaczenie z języka angielskiego (za zgodą Komisji) Prof. dr hab. Julian Liniecki ELSEVIER 1 2001 J.Liniecki PROMIENIOWANIE I TWÓJ PACJENT PRZEWODNIK DLA LEKARZA Jaki jest cel niniejszego dokumentu ? W ciągu ostatnich stu lat rentgenodiagnostyka, medycyna nuklearna i radioterapia rozwinęły się od poziomu prymitywnych praktyk do stanu wysoce zaawansowanych dyscyplin technicznych, które stały się nieodzowne we wszystkich dziedzinach i specjalnościach medycznych. Naturalne właściwości promieniowania jonizującego, którym się one posługują są źródłem licznych korzyści w medycynie, ale mogą również stanowić potencjalne zagrożenie dla zdrowia. Uprawianie praktyki medycznej musi wymagać częstych decyzji, opartych na ocenie dotyczącej stosunku korzyści do wielkości łączącego się z nimi ryzyka dla zdrowia. Wymaga to nie tylko wiedzy medycznej, lecz również znajomości rodzaju i wielkości ryzyka związanego np. ze stosowaniem promieniowania. Niniejszy dokument został pomyślany w taki sposób, aby dostarczał podstawowych informacji, dotyczących mechanizmów działania promieniowania, dawek tego ostatniego od różnych stosowanych źródeł, wielkości i rodzaju ryzyka dla zdrowia jak również odpowiedzi na liczne, często formułowane pytania (np. dotyczące ekspozycji na promieniowanie w czasie ciąży). Dla ułatwienia przyswojenia sobie istotnych treści niniejszego opracowania tekst został sformułowany w postaci pytań i odpowiedzi. Kardiolodzy wykonujący zabiegi interwencyjne pod kontrolą promieniowania, radiolodzy, chirurdzy naczyniowi, ortopedzi i inni specjaliści, którzy posługują się wyposażeniem rentgenowskim lub używają źródeł promieniowania w codziennej praktyce, powinni posiadać dużo większą wiedzę dotyczącą stosowanej techniki oraz operowania dawkami promieniowania niż ta, która jest zawarta w niniejszym opracowaniu. Tekst ten może jednakże stanowić użyteczne wprowadzenie do omawianej problematyki. Najbardziej powszechnie stosowane w medycynie rodzaje promieniowania jonizującego to promienie X, gamma, promieniowanie beta i elektrony. Jonizujące promieniowanie fotonowe stanowi jedynie małą część widma elektromagnetycznego. Istnieją liczne inne rodzaje promieniowania elektromagnetycznego (np. światło widzialne, promieniowanie podczerwone, fale wysokiej i radiowej częstotliwości), które nie mają zdolności jonizowania atomów pochłaniającej je materii. Niniejszy tekst koncentruje się wyłącznie na stosowaniu w medycynie promieniowania jonizującego . 2 Czy stosowanie promieniowania jonizującego w medycynie przynosi korzyści zdrowotne ? Odpowiedź na to pytanie jest zdecydowanie twierdząca. Korzyści dla pacjentów z tego tytułu zostały uznane jako nie podlegające wątpliwości. Nowoczesna diagnostyka radiologiczna zapewnia szybsze osiągnięcie bardziej precyzyjnego rozpoznania i umożliwia monitorowanie stanu chorego w licznych sytuacjach klinicznych. Oceniono, że w około połowie przypadków procedury radiologiczne (zdjęcia rentgenowskie, fluoroskopia, tomografia komputerowa) mają istotny wpływ na szybkość postawienia rozpoznania, a w znacznej części przypadków mają decydujące znaczenie diagnostyczne. Co więcej, kilka opracowanych procedur przesiewowych (takich jak np. mammografia) posiada istotne walory dla zachowania zdrowia przez określone grupy osób cechujące się znacznym ryzykiem wystąpienia pewnych chorób. Ponadto, szereg interwencyjnych procedur radiologicznych (np. angioplastyka), wprowadzonych szeroko w ostatnich 10-20 latach, przyczynił się znacząco do skutecznego leczenia groźnych i często bezpośrednio zagrażających życiu chorób układu krążenia, układu nerwowego i innych narządów. Procedury te są również bardzo efektywne z ekonomicznego punktu widzenia. Medycyna nuklearna posługuje się radioaktywnymi substancjami, zwanymi radiofarmaceutykami (RF), w rozpoznawaniu i leczeniu dość szerokiego zakresu chorób. Substancje te są syntetyzowane w taki sposób, aby były wychwytywane głównie przez określony narząd lub rodzaj komórek w ustroju. Po wprowadzeniu ich do organizmu dla celów diagnostycznych można śledzić zachowanie się RF w ustroju przez pomiary, uzyskując obrazy ich rozmieszczenia (zarówno w przestrzeni jak i w czasie), bądź przez oznaczanie ich zawartości we krwi, moczu lub innych składnikach ustroju. We wszystkich przypadkach uzyskiwana informacja posiada charakter czynnościowy. Informacje takie nie mogą być na ogół osiągnięte innymi metodami lub metody te cechują się mniejszą dokładnością i powtarzalnością. Medycyna nuklearna dostarcza więc często niezastąpionych informacji o znaczeniu diagnostycznym w onkologii (rozpoznawanie choroby i określanie jej zasięgu) w kardiologii, endokrynologii, neurologii, nefrologii, urologii i innych dziedzinach. Znaczna część stosowanych procedur i technik stanowi metody z wyboru w procesie rozpoznawczym, ponieważ charakteryzują się one wysoką czułością, swoistością i dobrą powtarzalnością uzyskiwanych wyników. Również ich efektywność ekonomiczna jest bardzo dobra. Należy też podkreślić, że procedury stosowane w medycynie nuklearnej są nieinwazyjne i nie pociągają za sobą ryzyka doraźnych powikłań. Należy pamiętać, że podczas gdy elektryczne generatory promieniowania (aparaty rentgenowskie, przyspieszacze elektronów) przestają emitować promieniowanie, gdy wyłącza się zasilanie elektryczne, to substancje promieniotwórcze emitują nieprzerwanie promieniowanie i emisja ta w procesie rozpadu promieniotwórczego nie poddaje się żadnemu modyfikującemu postępowaniu. Oznacza to, że pewne działania zapobiegawcze muszą być 3 podjęte wtedy np., gdy pacjenci, którym podano duże, terapeutyczne ilości radionuklidów, znajdują się w szpitalu, a także później, gdy go opuszczają udając się do domu. Jest to istotne dla ochrony przed promieniowaniem pracowników placówki leczniczej, a także krewnych, przyjaciół i innych osób z otoczenia. Radioterapia stosuje promieniowanie jonizujące dla leczenia. Zapadalność na nowotwory złośliwe obejmuje około 40 procent ludzi i wysokość tego wskaźnika wynika w krajach rozwiniętych z długowieczności społeczeństwa . Nowotwory odpowiadają również za ok. 20-30 procent skumulowanej umieralności. Współczesna praktyka onkologiczna wymaga stosowania radioterapii w połowie przypadków rozpoznawanych chorób nowotworowych. Techniki tego leczenia bywają wysoce skomplikowane i stawiają bardzo surowe wymagania z punktu widzenia dokładności napromieniania. Aby te procedury były skuteczne muszą one polegać na interdyscyplinarnym współdziałaniu, wymagając harmonijnej i efektywnej współpracy radioterapeutów oraz onkologów z fizykami medycznymi i technikami o wysokich kwalifikacjach. Pamiętać również należy, że radioterapii nowotworów towarzyszą często uboczne objawy leczenia. Te niepożądane objawy uboczne są nieuniknione i często ustępują spontanicznie lub po właściwym leczeniu. Poważne uszkodzenia mogą się również pojawić i są one wynikiem bliskości, w jakiej zdrowe narządy, wrażliwe na promieniowanie, sąsiadują z obszarem napromienienia. W niektórych, rzadkich na ogół przypadkach, są one wynikiem zwiększonej, osobniczej wrażliwości na promieniowanie. Te niepożądane skutki uboczne nie podważają jednak sensu i uzasadnienia radioterapii. W sumie, właściwe stosowanie radioterapii ratuje życie milionom osób rocznie. Nawet wtedy, gdy możliwe jest tylko stosowanie radioterapii paliatywnej zmniejsza ona istotnie cierpienia będące udziałem pacjentów. Niekiedy istnieją również rzadkie wskazania do leczenia promieniowaniem wybranych chorób nienowotworowych, dla których nie ma innych skutecznych metod leczniczych. Radioterapia stosująca radiofarmaceutyki jest ogólnie rzecz biorąc nieinwazyjna, ale wskazania do niej są ograniczone do kilku sytuacji dobrze sprawdzonych pod względem skuteczności. Chodzi wtedy o zniszczenie nadczynnych lub nowotworowych komórek, co jest oczywiście zasadne (np. w nadczynności tarczycy, raku tarczycy, zwyrodnieniowych i zapalnych chorobach stawów, w paliatywnym leczeniu przerzutów nowotworowych do szkieletu). Ponadto, dostępne są wyniki licznych badań, wykazujących znaczne potencjalne możliwości terapeutyczne swoistych przeciwciał i peptydów o określonym powinowactwie do pewnych receptorów komórkowych w leczeniu niektórych nowotworów. Związki te są znakowane nuklidami promieniotwórczymi emitującymi promieniowanie korpuskularne, które działa lokalnie na komórki nowotworowe. Ten sposób leczenia znajduje się jednak ciągle w fazie badań klinicznych. Tak więc, promieniowanie jonizujące jest jednym z podstawowych narzędzi współczesnej medycyny i to zarówno w diagnostyce jak i terapii. Uprawianie współczesnej, 4 wysoce rozwiniętej medycyny jest nie do pomyślenia bez stosowania promieniowania jonizującego. Czy stosowanie promieniowania jonizujacego w medycynie jest obciążone ryzykiem niepożądanych następstw dla zdrowia ? Jest dziś oczywiste, że ryzyko tego typu istnieje. Wielkość ryzyka związanego z promieniowaniem jest zależne od dawki promieniowania. Większymi dawkami towarzyszy większe ryzyko. Nie dyskusyjnym dobrodziejstwom dla zdrowia, wynikającym z diagnostyki rentgenowskiej i medyczno-nuklearnej może towarzyszyć na ogół małe ryzyko (tzn. prawdopodobieństwo) niepożądanych następstw. Ten fakt musi być brany pod uwagę przy stosowaniu źródeł promieniowania dla celów diagnostyki. Ponieważ w zastosowaniach leczniczych promieniowania jego ilości są duże, związane z tym ryzyko szkodliwych następstw jest odpowiednio większe. Celem "gospodarowania" ekspozycją na promieniowanie jest zminimalizowanie możliwego ryzyka bez rezygnacji lub nieuzasadnionego ograniczenia oczywistych korzyści z jego stosowania w zapobieganiu, diagnostyce i w skutecznym leczeniu chorób (jest to zasada optymalizacji ochrony przed promieniowaniem). Należy podkreślić, że gdy stosuje się zbyt mało promieniowania w określonych procedurach diagnostycznych lub leczniczych to istnieje również związane z tym ryzyko. Nie jest ono wtedy ograniczone wyłącznie do ryzyka samego napromienienia. Zbyt mała ilość promieniowania zastosowanego w diagnostyce może prowadzić do uzyskania obrazu, który nie zawiera wystarczającej informacji dla postawienia właściwego rozpoznania, a w radioterapii zbyt małe dawki promieniowania doprowadzają do zwiększonej śmiertelności, ponieważ choroba nowotworowa nie ulegnie wyleczeniu (nowotwór nie ulegnie zniszczeniu). Zgromadzone doświadczenie dostarcza licznych dowodów na to, że racjonalny wybór warunków stosowania promieniowania w medycynie prowadzi do osiągania dobrodziejstw dla zdrowia w zdecydowanym stopniu przeważających nad szacowaną wielkością (i częstością) jego niepożądanych następstw. W jaki sposób oceniamy ilość promieniowania ? Częstość lub nasilenie biologicznych następstw napromienienia zależy od energii promieniowania (w dżulach), pochłoniętej w przeliczeniu na jednostkę masy (kg) wrażliwej tkanki lub narządu. Ta wielkość nosi nazwę dawki pochłoniętej i wyrażana jest w grejach (Gy). Część fotonów promieni X lub gamma przechodzi przez ciało człowieka bez oddziaływania z jego materią i te kwanty nie będą prowadziły do żadnych biologicznych skutków. Jednakże, ta część promieniowania, która ulegnie pochłonięciu, może do takich następstw prowadzić. Pochłonięte dawki promieniowania mogą być mierzone i/lub obliczone. Stanowią one podstawę oceny prawdopodobieństwa niepożądanych skutków napromienienia. 5 W ocenie biologicznych następstw promieniowania przy ekspozycji części ciała muszą być wzięte pod uwagę również inne czynniki, a mianowicie: różna wrażliwość na promieniowanie poszczególnych tkanek, a także dawki pochłonięte przez różne narządy. Aby porównywać ryzyko napromienienia części i całego ciała na poziomie dawek spotykanych w diagnostycznej radiologii i medycynie nuklearnej stosuje się specjalną wielkość nazwaną dawką efektywną. Jest ona wyrażana w siwertach (Sv). W obliczeniach dawki efektywnej zakłada się, że dla większości istnieje prosta proporcjonalność między dawką pochłoniętą a prawdopodobieństwem wywołania nowotworu (lub innych następstw o charakterze mutacji). Prawdziwość tego założenia jest ograniczona wyłącznie do zakresu małych dawek (< 0,1 – 0,2 Gy). Wielkość ta nie znajduje więc zastosowania w radioterapii, w której dawki pochłaniane przez niektóre tkanki i narządy są bardzo duże i wywołują również inne następstwa niż te, które bierze się pod uwagę w definicji dawki efektywnej. Co wiadomo o naturze (mechanizmach powstawania) biologicznych następstw napromienienia? Komórki mogą być zabijane przez promieniowanie. Promieniowanie wywołuje m.in. aberracje chromosomowe, które w czasie podziału komórkowego (mitozy) mogą prowadzić do mechanicznej przeszkody w podziale komórki lub do utraty części chromosomalnego DNA przez komórki potomne. Zjawiska te prowadzą do śmierci komórkowej. Prawdopodobieństwo powstawania aberracji chromosomowych jest proporcjonalne do dawki. Jednakże komórki, w których nie doszło do krytycznego uszkodzenia DNA zachowują zdolność do dalszych podziałów. Komórki przeżywające napromienienie mogą być nośnikami zmian w DNA na poziomie molekularnym (mutacje). Pierwotne uszkodzenia DNA są wynikiem uszkodzeń chemicznych wywołanych przez wolne rodniki powstające w wyniku radiolizy wody. Uszkodzenia DNA mogą być również wynikiem bezpośredniego oddziaływania jonizujących cząsteczek z podwójną helisą DNA. Istotne zmiany w DNA pojawiają się w postaci pęknięć łańcuchów DNA, aczkolwiek możliwe są również inne formy uszkodzeń. Te pęknięcia mogą być ograniczone do jednej nici helisy (pęknięcia jednoniciowe) lub dotyczyć obu nici w tym samym miejscu (pęknięcia dwuniciowe). Pierwsze w wymienionych pęknięć zachodzą bardzo często w DNA bez udziału promieniowania i są łatwo oraz skutecznie naprawiane przez swoiste grupy enzymów. Pęknięcia dwuniciowe są natomiast często znacznie bardziej skomplikowane strukturalnie i ulegają naprawie z większymi trudnościami. W rezultacie, znaczna ich część jest naprawiana niewłaściwie (nie prowadząc do dokładnego odtworzenia uszkodzonej struktury). Te nie w pełni naprawione pęknięcia mogą prowadzić do aberracji chromosomowych i do mutacji genowych. Niektóre z genów zmutowanych w taki sposób mogą stanowić pierwszy krok 6 (inicjacja) bardzo złożonego i długotrwałego procesu karcynogenezy, wymagającego również dla pełnej realizacji szeregu dalszych mutacji (najprawdopodobniej nie wywoływanych przez promieniowanie) w komórkach potomnych. Podobne mechanizmy mutacji, zachodzących w komórkach rozrodczych mogą w rezultacie prowadzić do mutacji dziedzicznych, które ujawniają się u potomstwa napromienionych osób. Oczywiste jest, że przy rozpatrywaniu tych potencjalnych następstw napromienienia bardzo istotnym przedmiotem rozważań musi być częstość (prawdopodobieństwo) ich wystąpienia u osób eksponowanych lub ich potomków po określonej dawce promieniowania. Jak można sklasyfikować następstwa napromienienia ? Obserwuje się dwa zasadnicze rodzaje biologicznych następstw napromienienia. Są to: 1/ zmiany chorobowe zależne w istocie (pierwotnie) od śmierci dużej części napromienionych komórek (tzw. następstwa deterministyczne) i 2/ zmiany o charakterze mutacyjnym, które mogą prowadzić do rozwoju nowotworów lub następstw dziedzicznych (następstwa stochastyczne lub probabilistyczne). Pierwsze z tych następstw, zależne od letalnego działania promieniowania na komórki (np. martwica skóry) charakteryzują się występowaniem dawki progowej, poniżej której efekt się nie pojawia. Jeżeli zmiany tego typu wystąpią to ich kliniczne nasilenie wzrasta z dawką promieniowania. Wartość dawki progowej nie posiada charakteru stałej wartości i może zależeć w pewnym stopniu od osobniczej wrażliwości . Następstwa zależne od powstawania mutacji (np. nowotwory) wykazują prawdopodobieństwo wystąpienia, które rośnie z dawką; ocenia się, że nie ma progu dawki, poniżej której taki efekt się nie pojawi. Wreszcie, kliniczna ciężkość takiego następstwa nie zależy od dawki, ponieważ nowotwór wywołany przez małą ilość promieniowania może wykazywać taki sam stopień złośliwości klinicznej, jak ten, który jest wynikiem pochłonięcia dużej dawki. Następstwa deterministyczne. Następstwa te obserwuje się po dużych dawkach pochłoniętych. Pojawiają się one tylko wtedy, gdy znaczna część komórek w napromienionej tkance została uśmiercona przez promieniowanie i ubytek ten nie może być skompensowany przez wzmożoną proliferację komórkową. Powstający ubytek w dotkniętej tkance ulega następnie kolejnym powikłaniom przez procesy zapalne i - jeżeli uszkodzenie jest dostatecznie rozległe - również przez wtórne zjawiska na poziomie ustrojowym (np. gorączka, odwodnienie, bakteriemia itd). Ponadto, zejściowe następstwa procesów gojenia, np. zwłóknienie mogą wnieść swój dodatkowy wkład w postaci utraty lub ograniczenia funkcji tkanki lub narządu. Klinicznymi przykładami takich następstw są: zapalne i martwicze zmiany oraz zwłóknienia (blizny) w skórze i narządach wewnętrznych, ostra choroba popromienna po napromienieniu całego ciała, zaćma i niepłodność (patrz tabela nr 1). 7 Dawki konieczne dla wywołania następstw deterministycznych są najczęściej duże (zazwyczaj powyżej 1-2 lub więcej Gy). Niektóre z nich pojawiają się jako efekty uboczne u pewnego odsetka pacjentów leczonych promieniowaniem. Mogą one również stanowić powikłanie złożonych zabiegów z zakresu interwencji radiologicznych (np. poszerzenia światła naczyń przy użyciu cewnika z balonikiem, wypełnianym płynem pod odpowiednio dużym ciśnieniem), wtedy gdy stosowano długotrwałą fluoroskopię w czasie zabiegu, prowadzącą do dawek dla skóry wynoszących > 2 – 3 Gy. Ogólną postać zależności między częstością określonego następstwa deterministycznego i pochłoniętą dawką przedstawiono na ryc. 1. Można zauważyć, że istotną cechą tej zależności dawka-odpowiedź jest obecność dawki progowej. Przy dawkach poniżej progu nie stwierdza się zmian. Przy wzroście dawek powyżej progu ciężkość wywołanych zmian chorobowych rośnie stromo z dawką, w pewnych sytuacjach dramatycznie. Wady rozwojowe wywołane przez promieniowanie u zarodka ludzkiego w okresie organogenezy (3-8 tydzień po zapłodnieniu) są również wynikiem letalnego działania na komórki i są uznawane za następstwa deterministyczne. To samo odnosi się do zaburzeń rozwojowych przodomózgowia - prowadzących do niedorozwoju umysłowego indukowanych przez napromienienie pomiędzy 8-ym i 15 tygodniem ciąży (i w pewnym stopniu aż do 25 tygodnia po zapłodnieniu). Dawki progowe są jednakże znacznie mniejsze niż te, które stwierdza się dla następstw deterministycznych po ekspozycji w życiu pozapłodowym. Tak więc, zakres progu dawki dla wad rozwojowych indukowanych w okresie od 3-go do 8-go tygodnia wynosi 100-200 mGy (0,1 - 0,2 Gy), a dla wspomnianego uszkodzenia mózgu (8-25 tydzień) ok. 200 mGy. Następstwa stochastyczne. Jak już wspomniano, napromienione, lecz przeżywające komórki, mogą ulegać modyfikacjom przez wywołane mutacje (somatyczne, dziedziczne). Modyfikacje te mogą prowadzić do dwóch znaczących rodzajów następstw, uchwytnych klinicznie: nowotworów złośliwych i uszkodzeń dziedzicznych u potomstwa osób eksponowanych na promieniowanie. Nowotwory. Promieniowanie jonizujące jest karcynogenem, aczkolwiek względnie słabym. Staranne, epidemiologiczne i kliniczne śledzenie przez ponad 50 lat losu ponad 90.000 osób, które przeżyły ataki atomowe na Hiroszimie i Nagasaki wskazują na to, że rozpoznano tam ponad 12.000 nowotworów złośliwych, z których nieco poniżej 700 zgonów należy wiązać z działaniem promieniowania. Innymi słowy, około 6 % nowotworów, które pojawiły się w tej populacji zależało od napromienienia. Te obserwacje pozwalają na oszacowanie prawdopodobieństwa, z jakim określona dawka może prowadzić do rozpoznania (zapadalność) i śmierci (umieralność) z powodu różnych nowotworów. Wśród nich było kilka postaci białaczek i nowotworów (raków) różnych narządów - głównie płuc, tarczycy, piersi skóry i przewodu pokarmowego. 8 Nowotwory wywołane przez promieniowanie nie pojawiają się bezpośrednio po ekspozycji, lecz wymagają czasu dla klinicznej manifestacji (okres utajenia). Najkrótszy okres utajenia dla białaczek innych niż przewlekłe białaczki limfatyczne (te nie są indukowane przez promieniowanie jonizujące) wynosi ok. 2 lata. Dla nowotworów tarczycy i kości wynosi ok. 5 lat, a 10 lat dla pozostałych nowotworów. Średnie okresy utajenia dla białaczek to 7 lat i ponad 20 lat dla większości pozostałych nowotworów. Ważne ponadto jest to, że nowotwory niektórych narządów nie poddają się indukcji przez promieniowanie lub staje się to bardzo rzadko. Do tych guzów należy zaliczyć m.in. raki gruczołu krokowego, szyjki macicy, trzonu macicy, chłoniaki złośliwe i przewlekłą białaczkę limfatyczną. Następstwa dziedziczne. Ryzyko tych następstw po ekspozycji na promieniowanie jonizujące oceniono na podstawie wyników doświadczeń, przeprowadzonych na różnych gatunkach zwierząt, ponieważ nie udało się ich dotąd zaobserwować u ludzi (prawdopodobne wartości prawdopodobieństwa w przeliczeniu na jednostkę dawki zostaną podane poniżej). Z wnikliwej analizy badań doświadczalnych i obserwacji epidemiologicznych można wnioskować, że zależności dawka-odpowiedź dla obu rodzajów następstw stochastycznych mają postać ewidentnie inną niż ta, o której mówiono przy omawianiu następstw deterministycznych. Ogólna postać tej zależności dla nowotworów przedstawiona jest na ryc. nr 2. Główne jej cechy mogą być streszczone w następujący sposób: a. Indukcja nowotworów przez promienie X lub gamma prowadzi do wzrostu częstości obserwowanych nowotworów ze wzrostem dawki aż do osiągnięcia maksimum, powyżej którego krzywa ulega spłaszczeniu z możliwym spadkiem częstości po jeszcze wyższych dawkach. b. W obszarze małych dawek, poniżej 100-200 mGy, potencjalny efekt nie może być łatwo uchwycony (mierzony) w wyniku statystycznych błędów obserwacji, związanych z dużą spontaniczną częstością zjawiska (zapadalność i umieralność na nowotwory wśród ludzi nie narażonych na promieniowanie) oraz wpływu licznych czynników zakłócających obserwacje. Nie należy tego interpretować jako dowodu na istnienie progu dawki. Zakłada się, że w zakresie niskich dawek (< 0,1 Gy) prawdopodobieństwo omawianego efektu wzrasta najprawdopodobniej proporcjonalnie do dawki. c. Spontaniczna częstość śledzonych następstw (mutacje, nowotwory) występuje w nienapromienionych populacjach (ryc. 2) i jakościowe ich cechy nie pozwalają na odróżnienie od tych, które wywołane są przez promieniowanie. W istocie, mutacje i nowotwory będą wynikiem napromienienia mają te same cechy morfologiczne, biochemiczne i kliniczne jak przypadki występujące wśród osób nie poddanych działaniu tego czynnika. Jak duże jest ryzyko wywołania nowotworów i następstw dziedzicznych, przez ekspozycję na promieniowanie ? 9 Analiza epidemiologicznych danych uzyskanych z obserwacji napromienionych populacji pozwala na uzyskanie przybliżonych danych o ryzyku (prawdopodobieństwie) indukcji nowotworów przez promieniowanie. Dla przeciętnej osoby życiowa wartość takiego prawdopodobieństwa odpowiada ok. 5 procentowemu wzrostowi umieralności z powodu nowotworów po napromienieniu całego ciała dawką 1 Gy (jest to dawka wyższa - o 2-4 rzędy wielkości - niż dawki efektywne wynikające z ogromnej większości procedur diagnostycznych). Statystycznie uchwytnego wzrostu zapadalności na nowotwory nie udało się stwierdzić w populacjach eksponowanych w życiu pozapłodowym na dawki mniejsze niż 0,05-0,1 Sv (50 mSv). Obserwacje wskazują na to, że ryzyko w życiu płodowym oraz u dzieci i młodzieży przewyższa 2-3 krotnie podanej wyżej wartości przeciętnego ryzyka. Z drugiej strony, dla osób w wieku powyżej 60 lat ryzyko jest niższe; prawdopodobnie ok. 5-krotnie (w wyniku mniejszej oczekiwanej pozostałej długości życia i stąd mniejszego czasu dostępnego dla ujawnienia się nowotworów, które pojawiają się z dużym opóźnieniem po ekspozycji). Procedury diagnostyczne, wiążące się z większymi niż przeciętne dawkami (np. tomografia komputerowa całej jamy brzusznej lub miednicy) wiążą się z dawkami efektywnymi ok. 10-20 mSv. Gdyby rozważać ryzyko takiego badania w dużej populacji, której każdy członek poddany byłby jednemu takiemu badaniu, to teoretyczne życiowe ryzyko indukcji nowotworu prowadzącego do śmierci wyniosłoby ok. 1 na 1000-2000 (0,05-0,1 %). Dla oceny ryzyka z właściwej perspektywy wartość tą można porównać z ryzykiem śmierci z powodu spontanicznego nowotworu, wynoszącym ok. 1:4 (ok. 25 %). Ryzyko indywidualne może różnić się od wartości uzyskiwanych z typowych obliczeń. Skumulowana dawka promieniowania wiążąca się z typowymi procedurami jest bardzo mała dla większości osób, natomiast u niektórych pacjentów dawki te w krótkim okresie mogą przewyższać 50 mSv i dlatego istotne zwiększone ryzyko nowotworu należy brać pod uwagę. Procedury diagnostyczne wiążące się z względnie większymi dawkami (np. w przypadkach stosowania tomografii komputerowej) powinny być przekonująco uzasadnione i jeżeli ten warunek jest przestrzegany, korzyść zdrowotna z reguły znacznie przewyższa potencjalny uszczerbek zdrowotny. Procedur nieuzasadnionych - niezależnie od dawki łączącej się z nimi - powinno się unikać. W radioterapii istnieje ryzyko indukcji drugiego nowotworu, ale ryzyko to jest podrzędne w zestawieniu z imperatywem konieczności leczenia nowotworu już rozpoznanego . Jak już wspomniano, następstwa dziedziczne jako konsekwencja ekspozycji na promieniowanie nie były obserwowane u ludzi. Nie zaobserwowano ich także w w badaniach potomstwa i u wnuków osób, które przeżyły ataki atomowe. Rozważania oparte na modelach zwierzęcych i na znajomości genetyki człowieka wskazują na ryzyko niepożądanych, upośledzających zmian tego typu jako nie przekraczające 10 % ryzyka indukcji nowotworów. 10 Czy promieniowanie ze źródeł medycznych jest jedynym źródłem ekspozycji ludzi ? Oczywiście nie jest. Wszystkie żywe organizmy na naszej planecie są eksponowane na promieniowanie jonizujące, pochodzące ze źródeł naturalnych. Średnia efektywna dawka roczna od tego tzw. tła naturalnego wynosi ok. 2,5 mSv. Ta ekspozycja wykazuje bardzo znaczną zmienność geograficzną (od 1,5 do kilkudziesięciu mSv na pewnych ograniczonych obszarach). Sztuczne - poza medyczne - źródła dodają do dawek od tła naturalnego przeciętnie bardzo małe wartości . Jakie są typowe dawki związane z diagnostycznymi procedurami medycznymi ? Poszczególne procedury stosowane w radiologii i medycynie nuklearnej mieszczą się w szerokim zakresie dawek, co wynika z natury tych metod. Dawki mogą być wyrażane albo jako dawki pochłonięte w określonym narządzie lub tkance lub też jako dawki efektywne dla całego ciała, co ułatwia ich porównanie między sobą i z dawkami z innych źródeł, np. od tła naturalnego. Typowe wartości dawek efektywnych dla wybranych procedur zaprezentowano w tabeli nr 2. Dawki te są funkcją szeregu czynników takich jak : skład i budowa narządu, gęstość i grubość (wymiary) ciała i zależą także od szeregu innych wielkości technicznych. Na przykład, potrzeba znacznie mniej promieniowania, aby uzyskać obraz płuc zawierających dużo powietrza, słabo pochłaniającego promieniowanie - niż to ma miejsce, gdy chcemy uzyskać obraz radiograficzny obszaru ciała o większej gęstości, np. jamy brzusznej. Należy również zdawać sobie sprawę z faktu, że nawet przy stosowaniu tej samej procedury wiążące się z nią wartości dawki - dla osoby o określonej charakterystyce fizycznej - moga wykazywać bardzo dużą zmienność, gdy mierzy się je w różnych pracowniach lub dla różnych aparatów rentgenowskich. Ta zmienność może pokrywać cały rząd lub 2 rzędy wielkości i najczęściej zależy od różnic w stosowanych czynnikach fizycznych i materiałowych, takich jak: czułość filmu i folii wzmacniających, metody wywoływania filmów, napięcie na biegunach lampy, natężenie prądu i czas ekspozycji itp. Ponadto, stwierdza się często jeszcze większą zmienność dawek dla określonych procedur niż podana wyżej i dotyczy to zarówno różnic między placówkami radiologicznymi lub nawet wewnątrz nich. Wynika to z niezadawalającego sposobu przeprowadzania badań w niektórych pracowniach. Czy istnieje możliwość takiego kształtowania dawek w diagnostyce, aby nie wiązało się to z uszczerbkiem dla korzyści diagnostycznych ? Jest to możliwe. Istnieje szereg sposobów redukcji ryzyka do bardzo niskich wartości przy zachowaniu korzystnego wpływu procedur diagnostycznych na zachowanie lub poprawę stanu zdrowia badanych osób. Korzyści te niepomiernie przewyższają wtedy niepożądany wpływ zdrowotnych następstw ekspozycji na promieniowanie. W kontekście takich rozważań należy wspomnieć o tym, że duża wartość stosunku korzyści do ryzyka 11 możliwych następstw zależy w ogromnym stopniu od właściwej, poprawnej metodologii stosowanych procedur i od wysokiej jakości oraz staranności ich wykonywania. Z tych powodów zapewnienie kontroli jakości w rentgenodiagnostyce i medycynie nuklearnej odgrywa zasadniczą rolę w zagwarantowaniu właściwej i poważnie rozumianej radiologicznej ochrony pacjenta. Jest szereg sposobów postępowania, które minimalizują ryzyko bez utraty wartościowej informacji, którą można uzyskać z badania. Wśród tych wymogów jest konieczność uzasadnienia badania przed skierowaniem pacjenta do radiologa lub lekarza specjalisty w dziedzinie medycyny nuklearnej. Należy unikać powtarzania badań wykonanych niedawno w innej przychodni lub szpitalu. Wyniki tych badań powinny być zapisane z uwzględnieniem koniecznych szczegółów w dokumentacji pacjenta i przekazane przez pacjenta lub inną drogę do następnej jednostki opieki zdrowotnej. Stosując ten tok postępowania można uniknąć istotnej części niepotrzebnych badań. Z drugiej strony, nie dostarczenie adekwatnych informacji dotyczących pacjenta kierowanego na badanie może prowadzić do wyboru niewłaściwej metody i techniki procedury diagnostycznej badania przez radiologa lub specjalistę medycyny nuklearnej. Wynikiem takiej sytuacji może być nieużyteczne badanie przyczyniające się jedynie do ekspozycji pacjenta, a nie do uzyskania właściwego rozpoznania. W sumie, badanie można uważać za użyteczne, jeżeli jego wynik - dodatni lub ujemny - wpływa na kształtowanie postępowania lekarskiego z pacjentem. Drugim czynnikiem, który potencjalnie wpływa na jego użyteczność, to zwiększenie zaufania do postawionego lub zmienionego rozpoznania. Aby zaspokoić te wymagania, wskazania do poddania pacjenta określonej procedurze diagnostycznej, zarówno wynikające z kategorii sytuacji klinicznej, jak i w odniesieniu do konkretnego pacjenta, powinny być sformułowane przez kierującego lekarza w oparciu o wiedzę medyczną. W trakcie kierowania na badanie mogą się pojawić istotne trudności, głównie w wyniku niezwykle dynamicznego rozwoju dziedzin obrazowania medycznego. Postęp techniczny w radiologii i medycynie nuklearnej w ciągu ostatnich 30 lat był niesłychanie szybki; ponadto przybyły dwie nowe dziedziny obrazowania: ultrasonografia i obrazowanie z wykorzystaniem rezonansu magnetycznego. Nie jest więc zaskakujący fakt, że w wyniku takiego rozwoju techniki śledzenie postępów metodycznych może sprawiać duże trudności lekarzowi pierwszego kontaktu. Dotyczy to także w istotnym stopniu specjalistów z zakresu różnych dziedzin medycyny. Istnieją jednak opublikowane przewodniki diagnostyczne, które mogą służyć pomocą w formułowaniu właściwych wskazań do badań obrazowych w oparciu o dobrze uzasadnione kryteria, oparte na doświadczeniu klinicznym i na wynikach badań epidemiologicznych (np. Referral Guidelines for Imaging; Rad.Protection 118, EEC). 12 Najważniejsza okoliczność, którą należy na wstępie uwzględnić, aby uniknąć niewłaściwych skierowań, jest następująca: należy rozważyć czy istnieje możliwość uzyskania podobnych informacji bez wykorzystania promieniowania jonizującego, tzn. stosując ultradźwięki lub obrazowanie rezonansowo-magnetyczne. Ich zastosowanie - jeżeli jest uzasadnione - zależy ponadto od dostępności i połączonych z tym kosztów (odnosi się to głównie do rezonansu magnetycznego), czasu oczekiwania na badanie i trudności organizacyjnych. Wspomniany wyżej przewodnik diagnostyczny podaje jednocześnie informacje, kiedy poszczególne metody mają przewagę diagnostyczną jako badanie rozpoczynające tok diagnozowania, a również kiedy stanowią jedyną wymaganą procedurę. Czy istnieją sytuacje, w których należy unikać badania radiologicznego ? Tak, są takie sytuacje. Istnieją dobrze ugruntowane poglądy - nie zawsze właściwie respektowane - które wskazują na to, że w pewnych okolicznościach wynik radiografii lub fluoroskopii nic nie wnosi do postępowania lekarza z pacjentem. Odnosi się to do sytuacji, kiedy choroba nie mogła wykazać istotnych postępów ani regresji w czasie, który upłynął od poprzedniego badania, lub gdy uzyskane dane nie mogą wpłynąć na sposób lub zakres leczenia. Najczęściej przytaczane przykłady nieuzasadnionych badań są następujące: rutynowa radiografia klatki piersiowej w czasie przyjmowania pacjenta do szpitala lub przed operacją chirurgiczną, gdy nie ma objawów niewydolności układu krążenia lub układu oddechowego, wskazujących na zajęcie przez proces chorobowy narządów klatki piersiowej; radiografia czaszki u osób bez objawów, które uczestniczyły w wypadku lub były jego ofiarami; radiografia odcinka lędźwiowo-krzyżowego kręgosłupa w jego stabilnych niepowikłanych chorobach zwyrodnieniowych w 5-ym i następnych dziesięcioleciach życia. Są oczywiście i inne, liczne przykłady, których nie ma potrzeby tutaj przytaczać. Badania przesiewowe, mające na celu wykrycie określonych chorób i obejmujące osoby bez objawów powinny być wykonywane jedynie za zgodą narodowych władz ochrony zdrowia. Podstawą takiej ewentualnej decyzji powinno być spełnienie kilku warunków, a mianowicie: wysokiej zapadalności na poszukiwaną chorobę w określonej grupie osób, z uwzględnieniem wieku i innych cech (płci, grupy socjalnej itp.), wysokiej skuteczności wczesnego wykrywania choroby stosowaną metodą, małej ekspozycji badanych na promieniowanie i łatwo dostępnego oraz skutecznego leczenia, co powinno dać w rezultacie wysoki stosunek uzyskanych korzyści zdrowotnych do ponoszonego ryzyka. Pozytywne przykłady obejmują fluorografię lub radiografię dla wykrywania gruźlicy w społecznościach lub grupach z wysoką prewalencją tej choroby, mammografię dla wczesnego wykrywania raka piersi u kobiet po 50 r. życia, a także przesiewowe badanie dla wykrywania raka żołądka przy użyciu specjalnej techniki fluoroskopii kontrastowej w krajach o wysokiej zapadalności na ten nowotwór. Wszystkie czynniki brane pod uwagę przy 13 podejmowaniu decyzji o wprowadzeniu badań przesiewowych muszą podlegać okresowemu przeglądowi i ocenie. Jeżeli uprzednio spełniane pozytywne kryteria dla prowadzenia badań utraciły swoje znaczenie, prowadzenie akcji powinno być wstrzymane. Napromienianie osób z przyczyn prawnych i dla celów ubezpieczeniowych powinno być starannie ograniczone lub nawet zakazane. Ogólnie rzecz biorąc, ekspozycja osób z przyczyn prawnych nie pociąga za sobą korzyści zdrowotnych. Jednym z dość powszechnych przykładów działania towarzystw ubezpieczeniowych jest żądanie wykonania różnych badań rentgenowskich, tak by zapewnić zaspokojenie ich oczekiwań, że osoba, która ma być ubezpieczona, jest w stanie pełnego zdrowia. W licznych sytuacjach takie wymagania, zwłaszcza gdy dotyczą osób bez objawów chorobowych, powinny być traktowane z ostrożnością. Często okazują się one wyraźnie nieuzasadnione, gdy z medycznego punktu widzenia nie są w bezpośrednim interesie osób, u których miałyby być wykonane. Czy istnieją procedury diagnostyczne, stosowanie których wymaga szczególnie wnikliwego uzasadnienia ? Wszystkie zastosowania promieniowania jonizującego wymagają uzasadnienia. Jednakże im większa dawka dla pacjenta - i stąd związane z nią ryzyko - tym wnikliwiej kierujący lekarz powinien rozważyć, czy analogicznie wzrasta uzyskiwana korzyść dla pacjenta. Istnieją procedury radiologiczne, których wynikiem są dawki z górnego końca zakresu, podanego w tabeli nr 2. Szczególną pozycję w tej kategorii zajmuje tomografia komputerowa, a zwłaszcza jej najbardziej nowoczesne warianty, takie jak komputerowa tomografia spiralna lub wielowarstwowa. Użyteczność i diagnostyczny potencjał tego wielkiego osiągnięcia technicznego jest poza dyskusją w określonych sytuacjach klinicznych. Z drugiej strony, łatwość z jaką uzyskuje się wyniki tymi metodami i pokusa częstego monitorowania przebiegu choroby powinny być hamowane przez fakt, że powtarzane kilkakrotnie badanie może być źródłem dawki efektywnej rzędu 100 mSv. Jest to dawka, dla której istnieją bezpośrednie, pozytywne, epidemiologiczne dane o rakotwórczym działaniu promieniowania u ludzi. Czy dzieci i ciężarne kobiety wymagają szczególnej uwagi w kwalifikowaniu do radiologicznych badań diagnostycznych ? Odpowiedź na to pytanie jest twierdząca. Zarówno płód jak i dzieci są w zasadzie uważane za bardziej wrażliwe na wpływ promieniowania niż osoby dorosłe. Diagnostyczne procedury radiologiczne i stosowane przez medycynę nuklearną (nawet w różnych wzajemnych kombinacjach) nie stwarzają istotnego prawdopodobieństwa osiągnięcia dawek, które mogłyby u płodu wywołać wady rozwojowe lub obniżenie sprawności intelektualnej urodzonego później dziecka. Głównym problemem stwarzanym przez napromienienie 14 typowymi dawkami diagnostycznymi (< 50 mSv) in utero lub w wieku dziecięcym jest prawdopodobieństwo wywołania nowotworu. Przed podjęciem badania należy stwierdzić, czy pacjentka jest lub może być w ciąży, czy płód znajdzie się w obszarze bezpośredniego napromienienia i czy stosowana procedura charakteryzuje się względnie dużą dawką (np. kontrastowy wlew doodbytniczy, badania TK miednicy przy użyciu tomografii komputerowej). Należy pamiętać, że medycznie uzasadnione badania okolic ciała odległych od miednicy, np. radiografia klatki piersiowej i kończyn, scyntygrafia wentylacyjna oraz perfuzyjna płuc, mogą być bezpiecznie wykonywane w każdym okresie ciąży, jeżeli stosowana aparatura diagnostyczna funkcjonuje zgodnie z przyjętymi normami. W takich sytuacjach z reguły ryzyko związane z nie ustaleniem rozpoznania jest istotnie większe niż ryzyko wynikające z zastosowania promieniowania. Jeżeli badanie w warunkach typowych dostarcza dawek z górnego zakresu wartości spotykanych w procedurach diagnostycznych, a płód znajduje się blisko wiązki promieniowania (lub źródła w badaniach izotopowych) należy podjąć kroki dla zminimalizowania dawki dla płodu w czasie koniecznego badania. Można to uczynić przez oszczędzający tryb badania, polegający np. na kolejnych ocenach każdego radiogramu do momentu osiągnięcia rozpoznania i zakończenia z tą chwilą całej procedury. W badaniach medyczno-nuklearnych liczne radiofarmaceutyki ulegają wydalaniu z moczem. W tych przypadkach podawanie matce do picia zwiększonej ilości płynów i zalecanie do częstego oddawania moczu redukuje sumaryczny czas przebywania radioaktywnego moczu w pęcherzu i w związku z tym zmniejsza dawkę dla płodu. W badaniach dzieci zmniejszenie dawki osiąga się przez stosowanie technicznych warunków procedury właściwych dla dzieci i nie stosowanie takich jakie się rutynowo stosuje u dorosłych pacjentów. W rentgenologii diagnostycznej należy dbać o to by minimalizować wiązkę promieni X tak, by obejmowała jedynie obszar zainteresowania. Ponieważ masa ciała dzieci jest mała, podawanie im radiofarmaceutyka o mniejszej aktywności x/ niż dorosłym dostarczy właściwych obrazów scyntygraficznych o zadawalającej jakości przy mniejszej dawce promieniowania niż ta, która wynikałaby z zaaplikowania dziecku aktywności podawanej standardowo dorosłemu o przeciętnym ciężarze i wzroście (odp. 75 kg i 170 cm). ---------------------------------------------------------------------------------x/ - Aktywność - liczba rozpadów jądrowych na sekundę w określonej próbie. Wielkość tą stosuje się jako miarę substancji radioaktywnych; w tym tekście radiofarmaceutyków podawanych pacjentom. Jednostką aktywności jest 1 bekerel, odpowiadający jednemu rozpadowi na sekundę. Jeden megabekerel (MBq) odpowiada 1 milionowi rozp./sek. 15 Co można uczynić w czasie wykonywania badania diagnostycznego, aby zmniejszyć ryzyko radiacyjne dla pacjenta ? Najbardziej skutecznym sposobem minimalizacji ryzyka jest właściwe wykonanie badania i optymalizacja ochrony pacjenta przed promieniowaniem. Działanie w tym względzie wchodzi w zakres odpowiedzialności radiologa, specjalisty w dziedzinie medycyny nuklearnej i fizyków medycznych. Podstawową zasadą ochrony pacjenta, w badaniach przy użyciu promieni X i w diagnostyce medyczno-nuklearnej, jest uzyskanie koniecznej informacji diagnostycznej klinicznie użytecznej przy zastosowaniu dawek promieniowania tak małych jak to jest racjonalnie osiągalne, uwzględniające warunki społeczne i finansowe. Badania w licznych krajach wskazują na fakt, że zakres dawek wejściowych, tzn. dawek mierzonych na powierzchni skóry w miejscu, gdzie wiązka promieni X wnika w ciało pacjenta jest dla każdego, określonego typu badania bardzo szeroki . Czasami wykazywano, że najmniejsze i największe dawki, mierzone dla poszczególnych aparatów, którymi wykonywano badanie, różniły się stukrotnie. Dawki w większości przypadków mają tendencję do grupowania się w pobliżu dolnego zakresu obserwowanego rozkładu (ryc. 3), jest więc oczywiste, że największe dawki, np. powyżej 70-80 percentyla rozkładu, nie mogą być rozsądnie uzasadnione. Ustalając tzw. diagnostyczne poziomy referencyjne dla każdego z typów powszechnie stosowanych badań w oparciu o wspomniane percentyle obserwowanego rozkładu, można zidentyfikować sytuacje (instytucje, poszczególne aparaty rentgenowskie), w których konieczne są poczynania korekcyjne, które na ogół w łatwy sposób obniżają istotnie przeciętne dawki dla pacjentów w skali dużego obszaru lub całego kraju. To zadanie może być zrealizowane w oparciu o współpracę radiologów z fizykami medycznymi oraz audytorami lub ich zespołami. Liczne poczynania techniczne, stosowane wytrwale i systematycznie redukują znacznie ekspozycję. Wysiłki zmierzające do optymalizacji ochrony wymagają dobrej organizacji oraz trwałej woli i czujności dla utrzymania dawek na poziomie tak małym jak to jest racjonalnie osiągalne. Można łatwo wykazać, że ryzyko, nawet jeśli jest niewielkie, może być kilkakrotnie zredukowane w porównaniu z typową sytuacją, obserwowaną w poprzednich dziesięcioleciach. Wśród procedur, których nie należy wykonywać należy wymienić: 1/ fluoroskopię i fotofluorografię dla badań przesiewowych mających na celu wykrywania gruźlicy u dzieci i młodzieży (w tym wieku należy wykonywać wyłącznie normalną radiografię); 2/ fluoroskopię wykonywaną bez elektronicznego wzmacniacza obrazu. W ogromnej większości rozwiniętych krajów ta procedura, która jest źródłem dość dużych dawek dla pacjentów, jest już prawnie zakazana. 16 Należy w tym miejscu podkreślić, że radiologiczne procedury interwencyjne są źródłem znacznie większych dawek dla pacjentów niż typowe badania diagnostyczne. Należy jednak pamiętać, że wskazania do tych zabiegów prawie zawsze wynikają z wysokiego ryzyka związanego z alternatywą, jaką jest konwencjonalny - często ciężki - zabieg chirurgiczny lub rezygnacja z przyczynowego leczenia. Właściwe, nowoczesne wyposażenie pracowni i wyszkolenie personelu pozwalają na utrzymanie ekspozycji pacjenta, poddawanego zabiegowi interwencyjnemu, na poziomie możliwym do przyjęcia. Zapewnia to bardzo wysoki stosunek osiąganej korzyści leczniczej do wielkości ryzyka. W medycynie nuklearnej, wielkość dawki efektywnej dla pacjenta wynika głównie z aktywności podanego radiofarmaceutyku. Zakres zmienności tej aktywności, podawanej dla określonego celu w poszczególnych zakładach, wykazuje stosunkowo małą wartość zazwyczaj trzykrotne różnice obejmują najniższe i najwyższe stosowane aktywności. W kilku krajach ustalono odpowiednie, referencyjne lub zalecane poziomy i przekraczanie ich powinno być na ogół unikane w badaniach osób o standardowych rozmiarach ciała. Istnieją również przyjęte zasady (wzory) pozwalające na zmianę aktywności w funkcji ciężaru ciała oraz zmniejszenie aktywności podawanej dzieciom w porównaniu z tą, jaką aplikuje się osobom dorosłym. Typowe dawki efektywne dla pacjentów w wyniku procedur diagnostycznych, stosowanych w medycynie nuklearnej znajdują się w podobnym zakresie wielkości, jak te, które obserwuje się w radiologii lekarskiej (tabela nr 2). Właściwe procedury oraz trzymanie się zasad zapewnienia i kontroli jakości pozwalają osiągnąć wysoki stosunek korzyści zdrowotnych do ryzyka dla właściwie uzasadnionych badań. W czasie ciąży, badania przy użyciu radiofarmaceutyków należy traktować w podobny sposób, jak badania radiologiczne. Stosownie do tej reguły, powinny być one wykonywane tylko wtedy, gdy alternatywne metody diagnostyczne nie są dostępne, a badania nie mogą być odłożone na okres po urodzeniu dziecka. Aby uniknąć ciężkiego uszkodzenia tarczycy u płodu przeciwwskazana jest każda procedura przy użyciu wolnych jonów 131I - nawet o małej aktywności, począwszy od 10 tygodnia po zapłodnieniu (kiedy tarczyca rozpoczyna swoją funkcję). Kobiety karmiące piersią mogą być badane przy użyciu radiofarmaceutyków. Niektóre z tych ostatnich mają stosunkowo długi okres półtrwania i przechodzą do matczynego mleka (np. jodki 131I). Jeżeli muszą być one podane karmiącej piersią pacjentce to karmienie musi być zakończone, aby uniknąć ich przenikania do organizmu dziecka. Są jednak inne radionuklidy krótkożyjące (wszystkie związki 99mTc), które nie wymagają przerwania karmienia lecz tylko jego zaprzestania na kilka godzin lub na jeden dzień. Jak można zmniejszyć ryzyko uszkodzeń popromiennych związanych potencjalnie z radioterapią ? 17 Radioterapia podejmowana w oparciu o właściwe wskazania okazuje się często skutecznym sposobem przedłużenia życia pacjentowi z chorobą nowotworową lub zmniejszenia cierpień jeżeli możliwe jest jedynie leczenie paliatywne; terapia prowadzi wtedy do poprawy jakości życia pacjenta. Aby osiągnąć sukces w tym postępowaniu, konieczne jest osiągnięcie najwyższych standardów stosowania procedur radioterapeutycznych (dokładność w aplikowaniu wymaganej dawki promieniowania). Dotyczy to zarówno planowania leczenia każdego, indywidualnego pacjenta, jak i rzeczywistej realizacji napromieniania. Decyzja o podjęciu cyklu leczenia promieniowaniem jest osiągana optymalnie, gdy opiera się na współpracy interdyscyplinarnego zespołu składającego się z chirurgów, onkologów klinicznych i radioterapeutów. Dyskusje wewnątrz takiego zespołu powinny potwierdzić uzasadnienie zastosowania procedury radioterapeutycznej, brak bardziej korzystnej alternatywy leczniczej, a również najczęściej doprowadzić do optymalnego sposobu zastosowania różnych technik (radioterapii, chirurgii i chemioterapii). Gdy takie multidyscyplinarne podejście nie jest możliwe, radioterapeuta podejmujący sam decyzję o leczeniu, powinien pamiętać o alternatywnych metodach leczenia lub stosować kombinację różnych strategii leczniczych. W rzeczywistości, podczas gdy ogólne uzasadnienie radioterapii w ogromnej większości przypadków nie może być kwestionowane, to w pewnych przypadkach podejmuje się szczególne wysiłki zmniejszenia dawki i ograniczenia objętości napromienianych tkanek. Odnosi się to szczególnie do niektórych określonych typów nowotworów, jak np. choroba Hodgkina czy nowotwory wieku dziecięcego. W tych sytuacjach prawie zawsze równoległe zastosowanie chemioterapii pozwala radioterapeucie zredukować dawkę oraz napromienioną objętość ciała i tym samym zredukować niepożądane efekty uboczne. W przeważającej liczbie przypadków zmniejszanie dawki dla obszaru napromienianej tarczy (nowotworu) nie jest jednak wskazane, ponieważ prowadziłoby to do niemożliwego do zaakceptowania spadku wyleczalności. W tych przypadkach obecny postęp techniczny zmierza do optymalizacji ochrony pacjenta przez utrzymanie dawki pochłoniętej w guzie na tak wysokim poziomie, który umożliwia skuteczne leczenie. Towarzyszyć temu musi maksymalna ochrona zdrowych tkanek. Zastosowanie radioterapii konformacyjnej*/ okazało się z tego punktu widzenia bardzo pomocne. Należy pamiętać, że skuteczne zniszczenie złośliwego guza za pomocą radioterapii wymaga dużych dawek pochłoniętych i z tego powodu istnieje ryzyko (zazwyczaj małe) późnych powikłań leczenia. Wspomniane wyżej techniki stosuje się dla osiągnięcia najlepszych (najwyższych) wartości stosunku korzyści do ryzyka. -----------------------------------------------------------------------------------------------*/ - jest to sposób postępowania polegający na ciągłym (stosowanym komputerowo) dopasowywaniu przekroju wiązki promieniowania do kształtu i wielkości guza oraz otaczających zdrowych tkanek. Metoda ta ogranicza narażenie tych ostatnich na promieniowanie. 18 Czy kobiety ciężarne można poddawać radioterapii ? Złośliwy nowotwór u kobiety ciężarnej może wymagać radioterapii dla ratowania życia pacjentki. Jeżeli guz znajduje się w części ciała odległej od ciężarnej macicy, radioterapia - przy indywidualnej projektowanej ochronie brzucha kobiety (osłony) - może być prowadzona. Jeżeli wiązka promieniowania musi być skierowana na guz znajdujący się bliżej płodu, lecz ciągle nie będzie go obejmowała bezpośrednio, konieczne są specjalne zabezpieczenia i ekspert z zakresu dozymetrii powinien przeprowadzić obliczenia dawki dla płodu przed podjęciem decyzji o rozpoczęciu terapii. Od wyników tych obliczeń zależy dalsze postępowanie (p.niżej). Dawka dla zarodka (3-8 tygodnie po zapłodnieniu) od bezpośredniej wiązki pierwotnej musi osiągnąć wartość dawki przekraczającej znacznie próg dawki dla wywołania wad rozwojowych różnych narządów. W okresie 8-25 tygodnia ciąży dotyczy to również uszkodzenia mózgu z rezultatem w postaci upośledzenia umysłowego w życiu pozapłodowym. Dawka terapeutyczna może spowodować znaczne ogólne zahamowanie rozwoju płodu, nawet gdy napromienienie ma miejsce w trzecim trymestrze ciąży. Należy również pamiętać, że napromienienie płodu we wszystkich trymestrach ciąży pociąga za sobą podwyższenie ryzyka choroby nowotworowej w życiu pozapłodowym w pierwszym i drugim jego dziesięcioleciu. Ryzyko to po dawkach terapeutycznych lub ich istotnej części, może być znaczne. Z tego powodu w świetle wspomnianych okoliczności należy rozważać przerwanie ciąży. Taka decyzja musi być oparta o staranną ocenę ryzyka zagrażającego płodowi, co oczywiście wymaga obliczenia dawki dla tego ostatniego przez eksperta o wysokich kwalifikacjach. Decyzja w omawianej sprawie powinna należeć do kobiety, która ma być poddana leczeniu w konsultacji z jej lekarzem, partnerem i doradcą prawnym. Szczególnie trudne problemy stanowią przypadki radioterapii, prowadzonej u kobiety z wczesną, a nie rozpoznaną ciążą. Rezultatem takiego postępowania jest czasem masywne napromieniowanie zarodka w okresie, kiedy łatwo wywołać można wady rozwojowe (w okresie od 3 do 8 tygodnia po zapłodnieniu). Aby uniknąć takiego niezamierzonego napromienienia wydaje się konieczne wykonanie testu ciążowego dla rozpoznania lub wykluczenia ciąży przed każdym rozpoczęciem radioterapii u kobiety w okresie płodności. Terapia nadczynności tarczycy przy użyciu 131I u kobiety ciężarnej jest zdecydowanie przeciwwskazana, nie tylko dla tego, że powoduje ona zewnętrznie napromienienie płodu, ale głównie ze względu na to, że radioaktywne jodki łatwo przekraczają barierę łożyskową i przechodzą do krążenia płodowego, skąd są one wychwytywane przez tarczycę płodu. Gruczoł może ulec całkowitemu zniszczeniu przez promieniowanie beta, emitowane przez atomy radionuklidu (131I). Z tych względów do rozwiązania należy stosować inne metody leczenia nadczynności. 19 Jeżeli u kobiety ciężarnej rozpoznaje się raka tarczycy z przerzutami, leczenie 131I, jeżeli nie może być odłożone na okres po rozwiązaniu, nie jest do pogodzenia z kontynuacją ciąży. Czy pacjenci leczeni promieniowaniem stanowią zagrożenienie dla innych osób ? Promieniowanie jonizujące może być zaaplikowane pacjentowi ze źródła znajdującego się poza jego ciałem (np. z aparatu rentgenowskiego dla celów diagnostycznych lub źródła izotopowego względnie akceleratora liniowego, stosowanych dla celów terapii). Niezależnie od tego jak dużą dawką pacjent uzyskał w ten sposób, nie staje się on radioaktywny i nie emituje promieniowania. W takiej sytuacji nie może on stanowić jakiegokolwiek zagrożenia dla rodziny lub innych osób. Innym sposobem aplikowania promieniowania pacjentowi stanowi umieszczenie radioaktywnej substancji w jego ciele. W tych przypadkach pacjent będzie emitował promieniowanie. Dla celów diagnostycznych w zakładach medycyny nuklearnej (np. dla obrazowania tarczycy czy szkieletu) wstrzykuje się pacjentowi ilości substancji radioaktywnych tak niewielkie, że tacy pacjenci nie stanowią zagrożenia dla swoich rodzin lub w miejscach publicznych dla osób z otoczenia. Pacjentów tych wypuszcza się w placówek medycyny nuklearnej natychmiast po zakończeniu badania. Pacjenci mogą być poddawani radioterapii przez wstrzyknięcie radiofarmaceutyku o dużej aktywności lub w wyniku implantacji promieniotwórczych źródeł do samego guza. Tacy pacjenci mogą – ale nie muszą - stwarzać zagrożenia dla innych, co zależy od zdolności penetracji promieniowania wysyłanego przez podany radionuklid. Niektóre z nich emitują promieniowanie bardzo słabo penetrujące ciało pacjenta (np. implanty zawierające 125I, umieszczone w gruczole krokowym). Pacjentów tych wypuszcza się po implantacji bezpośrednio do domu. Inni, którzy otrzymują implanty zawierające iryd-192 lub cez-137 muszą pozostać w szpitalu do usunięcia źródła z ciała. Emitowane przez nie promieniowanie jest tak silnie penetrujące, że nie pozwala się odwiedzać takich pacjentów przez osoby z zewnątrz. Pacjenci leczeni dużymi aktywnościami 131I z powodu raka tarczycy, a w niektórych przypadkach także nadczynności tarczycy, jak również pacjenci z permanentnymi implantami źródeł promieniotwórczych (specjalny rodzaj brachyterapii), po wypuszczeniu z przychodni lub szpitala mogą stanowić pewne - aczkolwiek niewielkie - zagrożenie dla członków swoich rodzin, jeżeli nie są zachowane określone zasady postępowania i zachowania się w takich sytuacjach. Pacjenci ci powinni być poinformowani ustnie (a także pisemnie) przez leczących lekarzy o konieczności unikania bliskiego, bezpośredniego kontaktu cielesnego z dziećmi i małżonkami oraz o innych, koniecznych środkach ostrożności i sposobach postępowania. 20 Tabela 1 Deterministyczne następstwa ekspozycji części i całego ciała na promienie X lub gamma; przybliżone wartości progowych dawek pochłoniętych dla ekspozycji jednorazowej (krótkotrwałej) oraz frakcjonowanej, długotrwałej (mała moc dawki). Narząd Lub Tkanka Jądra Jajniki Soczewki oczu Szpik kostny Skóra Całe ciało Progowa dawka pochłonięta [Gy] Następstwa Bezpłodność czasowa Bezpłodność trwała Bezpłodność Wykrywalne zmętnienie Upośledzenie widzenia (zaćma) Upośledzenie hemopoezy 1. Rumień (suche złuszczanie) 2. Wilgotne złuszczanie 3. Martwica naskórka i głębokich warstw skóry 4. Zanik skóry z powikłaniami i teleangiektazją Ostra choroba popromienna 21 Ekspozycja krótkotrwała (dawka jednorazowa) 0,15 3,5 - 6,0 2,5 - 6,0 Ekspozycja długotrwała (rocznie, powtarzana w ciągu wielu lat) 0,4 2,0 > 0,2 0,5 - 2,0 5,0 > 0,1 > 0,15 0,5 > 0,4 2,0 18 25 - 10 - 12 1,0 1,0 - Tabela 2. Przybliżone poziomy ryzyka radiacyjnego radiologicznych i radioizotopowych. Badanie rentgenowskie (x) lub radioizotopowe scyntygrafia (i) (x) Klatka piersiowa (x) Zęby (x) Kończyny (x) Czaszka (x) Głowa (x) Szyja (x) Pierś (mammografia) (x) Biodro (x) Kręgosłup (x) Jama brzuszna (x) Miednica (x) KT głowy (i) Perfuzja płuc (i) Renoscyntygrafia (x) Nerki i pęcherz (urografia dożylna) (x) Prześwietlenie żołądka (papka barytowa) (x) Okrężnica (wlew) (i) scyntygrafia szkieletu (i) Badanie perfuzji serca Dawki efektywne (mSv) grupujące się wokół wartości dla powszechnie Równoważny okres ekspozycji na promieniowanie tła naturalnego stosowanych badań Dodatkowe ryzyko x/ wywołania przez badanie nowotworu w ciągu całego życia Ryzyko znikome 0,01 kilka dni 0,1 kilka tygodni 1,0 kilka miesięcy do około roku 10 kilka lat x) Ryzyko minimalne 1:1 000 000 do 1: 100 000 Bardzo małe ryzyko 1 : 100 000 do 1 : 10 000 Małe ryzyko 1 : 10 000 do 1 : 1 000 - Te poziomy ryzyka reprezentują bardzo małe wartości dodatkowe w stosunku do szansy wynoszącej 1:3, że każdy może zachorować na nowotwór złośliwy. 22 Ryc. 1 Typowa krzywa reprezentująca zależność dawka-odpowiedź dla następstw deterministycznych. DTh - dawka progowa, D50 - dawka powodująca wystąpienie efektu u połowy napromienionych. 23 Ryc. 2 Typowa "wygładzona" krzywa zależności dawka-odpowiedź dla sumy nowotworów litych po ekspozycji całego ciała na promieniowanie jonizujące. Fo - częstość nowotworów w populacji nie napromienionej obszar krzywej przerywanej - wartość uzyskiwana przez ekstrapolację z wyższego zakresu dawek (patrz tekst). 24 Ryc. 3 Rozkład dawek wejściowych promieni X u pacjentów poddanych radiografii kręgosłupa w różnych placówkach (lub przy użyciu różnych aparatów rtg). Na osi rzędnych częstość występowania klasy dawek (%), na osi odciętych wielkość dawki w mGy. 25
