Czym jest dawka efektywna i jak ją mierzyć?

Głównym celem mierzenia dawek podczas wykonywania badań u pacjenta jest możliwość określenia dawki efektywnej, czyli oszacowania w jakim stopniu użyta dawka mogła zaszkodzić pacjentowi.

Dawka efektywna (skuteczna) to składowa bardzo wielu czynników, w tym m. in. parametrów ekspozycji (wartości energii, napięcia i czasu – czyli tych ustawianych przez elektroradiologa na aparacie), odległości pacjenta od źródła promieniowania, rodzaju prześwietlanych tkanek, a nawet powstającego wewnątrz pacjenta szkodliwego promieniowania rozproszonego – zależnego od budowy pacjenta.[1] (wykres)

 

Wszystkie te elementy realnie wpływają na stopień szkodliwości danego badania. Dawkę efektywną określamy w jednostce milisiwert [mSv].

Istnieje jeden problem – dawka efektywna jest niemierzalna…

Dlaczego nie możemy jej zmierzyć? Ponieważ musielibyśmy miernik promieniowania umieścić wewnątrz pacjenta! Powstało więc pytanie – w jaki sposób zmierzyć realną dawkę poza ciałem pacjenta? Okazało się, że najbliższym odnośnikiem byłoby dokonanie pomiaru dawki pochłoniętej na powierzchni skóry pacjenta. Czyli podanie DAP [2] (schemat)

DAP (dose area product) – jest to wielkość zdefiniowana jako dawka pochłonięta, pomnożona przez napromieniany obszar. Jednostką DAP jest [Gy x cm²]

DAP odzwierciedla nie tylko dawkę w polu promieniowania, ale także obszar napromieniowanej tkanki. Dlatego może być lepszym wskaźnikiem ogólnego ryzyka wynikającego z promieniowania, niż sama dawka w powietrzu. Ma również tę zaletę, że można ją łatwo zmierzyć dzięki stałej instalacji miernika DAP na zestawie rentgenowskim. [2]

Na tę chwilę na polskim rynku istnieje niewiele aparatów rentgenowskich wyposażonych w tego typu miernik. Wynika to z faktu, że do niedawna ten rodzaj przedstawiania dawki nie był wymagany przez polskie prawo[3], ale jednocześnie określony i zalecany w standardach europejskich EURATOM. [4] [5]

Aparaty PLANMECA, na których pracujemy w XRAY wyposażono właśnie w tego typu miernik, czyli komorę jonizacyjną, tak aby operator mógł już przed badaniem skontrolować poziom dawki jakiej użyje i porównać go z określonymi w rozporządzeniu poziomami referencyjnymi. [3] Dzięki temu jesteśmy w stanie zapewnić jak najbezpieczniejsze wykonanie badania, co jest najistotniejsze gdy pacjentem jest dziecko.

Pozostali producenci oferują zapisanie fizycznych parametrów ekspozycji w sposób umożliwiający odtworzenie warunków badania i dawki, którą otrzymał pacjent, czyli podanie wartości: kV, mA i s. Jednak udowodniono, że nie daje to w praktyce odpowiedzi na pytanie: jaką dawkę otrzymał pacjent podczas badania? Na podstawie samych tylko parametrów ekspozycji obliczenie dawki jest niemożliwe, a oszacowanie obarczone jest dużą niepewnością oraz błędem. [6]

Szacowanie dawki jest więc procesem żmudnym, niepraktycznym i z tego powodu stosowane jest tylko w wyjątkowych przypadkach lub nie jest stosowane w ogóle!

Ponadto mając wynik DAP możemy szybko oszacować dawkę skuteczną (efektywną) jaką otrzymał pacjent. [6] Najnowocześniejsze cyfrowe aparaty takie jak PLANMECA są wyposażone w mierniki DAP oraz mają możliwość zapisania uzyskanych wyników w standardzie DICOM. Dzięki temu wielkość otrzymanej dawki jest trwale scalona z wynikiem badania i wyklucza możliwość pomyłki przy przenoszeniu danych.

Dlaczego używamy poziomów referencyjnych, a nie dawki granicznej czy rocznej dawki maksymalnej?

W użyciu promieniowania w celach medycznych, czyli do diagnostyki nie istnieją dawki graniczne!

Dlaczego? Wyobraźcie sobie sytuacje, w której lekarz nie może wykonać pacjentowi badania, ponieważ pacjent przekroczył już swoją roczną dawkę graniczną! Dochodzi do sytuacji patowej, w której lekarz dalej nie wie co dolega pacjentowi i nie może się tego dowiedzieć, bo pacjent wyczerpał limit przyjętej rocznej dawki! Dochodzi do absurdu, dlatego w radiologii główną zasadą której się trzymamy jest ZASADA ALARA, polegająca na racjonalnym doborze częstotliwości, rodzaju badania i jego parametrów, tak aby otrzymać diagnozę bez nadmiernego narażania pacjenta. W tym wypadku korzyść z diagnozy jest większa, niż szkodliwość z użycia promieniowania. Aby zoptymalizować niejako zakres parametrów, jakich możemy użyć wyznaczono poziomy referencyjne dla określonych badań, których nie należy przekraczać. I właśnie te poziomy określone są w wartościach DAP. Natomiast poziomy te określone zostały we wspominanym już rozporządzeniu.[3]

---

[1] Kim S, Toncheva G, Anderson-Evans C, Huh BK, Gray L, Yoshizumi T (June 2009). “Kerma area product method for effective dose estimation during lumbar epidural steroid injection procedures: phantom study”. AJR Am J Roentgenol.

[2] Radczuk M, Kasprzak J. (2014). „Dawki promieniowania otrzymywane przez dzieci podczas wykonywania zdjęć rentgenowskich”. Problemy Higieny i Epidemiologii 12.12.2014.

[3] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 18 lutego 2011 r. w sprawie warunków bezpiecznego stosowania promieniowania jonizującego dla wszystkich rodzajów ekspozycji medycznej. Dz.U. 2011, nr 51, poz. 265.

[4] Radiation Protection No 154 European Guidance on EstimatingPopulationDosesfromMedicalX-RayProcedures, European Commission, Directorate-General for Energy and Transport Directorate H – Nuclear Energy Unit H.4 – Radiation Protection 2008.

[5] Patient Dosimetry for X Rays used in Medical Imaging. J ICRU 2005, 5(2).

[6] Estimation of effective dose in diagnostic radiology from entrance surface dose and dose-area product measurements, Hart D,Jones DG,Wall BF. NationalRadiological Protection Board, Chilton 1994.