Radyasyon dozu referans seviyeleri
Radyasyon dozu referans seviyeleri çeşitli ulusal ve uluslararası kuruluşlar tarafından belirlenir. Referans seviyeleri tipik olarak kılavuz niteliğindedir ve mesleki veya tıbbi maruziyet hariç, normal bir birey için güvenli olarak kabul edilen maruziyetin üst sınırını temsil eder.
Uluslararası Radyolojik Koruma Komisyonu (ICRP) aşağıdaki referans doz seviyelerini sağlar:
- Halk İçin Etkili Doz Sınırı: Yılda 1 milisievert (mSv).
- Mesleki Maruz Kalma için Etkili Doz Sınırı (yetişkinler için): 5 yıllık belirli dönemler üzerinden ortalama, yılda 20 mSv, hiçbir yıl 50 mSv’yi geçmez.
- Mesleki Maruz Kalma için Etkili Doz Sınırı (radyasyon içeren işler için eğitim gören 16 ila 18 yaşındaki çıraklar için): yılda 6 mSv.
- Gebelikte: Anne adayının mesleki maruziyetinden fetüse verilecek doz yaklaşık 1 mSv’yi geçmemelidir.
Bu doz sınırlarının, maruz kalmanın yararının (örneğin bir tıbbi görüntüleme prosedüründen elde edilen teşhis bilgileri) potansiyel zarara karşı tartılması gereken tıbbi maruziyet için geçerli olmadığına dikkat etmek önemlidir.
Tıbbi görüntülemede, doz referans seviyeleri tipik olarak yıllık bir sınırdan ziyade belirli prosedürler için tipik doz cinsinden tanımlanır. Örneğin, bir göğüs röntgeninden elde edilen tipik bir etkili doz yaklaşık 0,1 mSv olabilirken, karın ve pelvisin BT taramasından elde edilen tipik bir etkili doz yaklaşık 10 mSv olabilir.
Etkili radyasyon dozu
Tıbbi görüntülemeden elde edilen etkili radyasyon dozu, özel prosedüre ve kullanılan teknolojiye bağlı olarak büyük ölçüde değişir. Bahsettiğiniz prosedürler ve durum için bazı yaklaşık değerler aşağıdadır:
Kranial BT: Bir kafa BT taramasından elde edilen etkili doz yaklaşık 2 milisieverttir (mSv), ancak kullanılan spesifik parametrelere bağlı olarak 2,3 ile 4 mSv arasında değişebilir.
Göğüs Röntgeni: Tek bir arka-ön göğüs röntgeni, yaklaşık 0,02-004 mSv’lik etkili bir radyasyon dozuna sahiptir.
Transatlantik uçuş: Kozmik radyasyon, transatlantik bir uçuş için yaklaşık 0,05 mSv’lik etkili bir doz verir.
Bu radyasyon dozlarından kaynaklanan riskin bağlam içine alınması gerektiğine dikkat etmek önemlidir. ABD’deki ortalama bir kişi, uzaydan ve yerden gelen doğal arka plan radyasyonundan yılda yaklaşık 3 mSv’lik etkili bir doz alır.
Dokulara göre
Dokuların radyasyona duyarlılığı öncelikle hücre bölünme ve farklılaşma hızları ile belirlenir. Bu yasa genellikle “Bergonié ve Tribondeau Yasası” olarak anılır ve adını 1906’da formüle eden Fransız bilim adamları Jean Alfred Bergonié ve Louis Tribondeau’dan alır. Bu yasaya göre, hızla bölünen ve henüz farklılaşmamış doku ve hücreler en çok bulunur. radyasyona duyarlı.
Bunun nedeni, radyasyonun öncelikle hücrelerdeki DNA ile etkileşerek hasara neden olması, mutasyonlara yol açması ve potansiyel olarak hücreleri öldürmesidir. Bölünme sürecindeki hücreler, DNA’larını aktif olarak kopyaladıkları için bu tür hasarlara karşı daha savunmasızdır ve radyasyondan kaynaklanan hataların yeni hücrelere dahil edilmesi daha olasıdır.
Bahsettiğiniz dokuların neden özellikle hassas olduğunun dökümü aşağıda verilmiştir:
Kemik İliği: Hematopoietik kök hücreler olarak adlandırılan kemik iliğindeki hücreler, kandaki tüm hücreleri üretmek için sürekli olarak bölünürler. Bu yüksek bölünme oranı, onları radyasyona karşı özellikle duyarlı hale getirir.
Tiroid Bezi: Tiroid bezindeki hücrelerin kendileri radyasyona özellikle duyarlı değildir, ancak tiroid bezi radyoaktif iyot dahil iyodu emer ve konsantre eder. Bu, belirli nükleer kaza türlerinden veya tıbbi prosedürlerden tiroit için yüksek radyasyon dozuna yol açabilir.
Göğüs Dokusu: Memedeki hücreler, özellikle genç kadınlarda nispeten hızlı bölünerek onları radyasyona duyarlı hale getirir. Ek olarak, meme dokusu tipik olarak vücut yüzeyine daha yakındır ve diğer dokular tarafından daha az korunur, bu nedenle dış kaynaklardan daha yüksek radyasyon dozu alabilir.
Üreme Bezleri: Yumurta ve sperm üreten yumurtalıklar ve testislerdeki hücreler sürekli olarak bölünür ve farklılaşır. Bu onları radyasyona karşı çok hassas yapar.
Öte yandan, sinir ve kas hücreleri gibi yavaş bölünen hücrelerden oluşan dokular tipik olarak radyasyona daha az duyarlıdır.
Yaş
Doğumda toplam vücut suyu, vücut ağırlığının yaklaşık %75-80’i kadardır. Yaşamın ilk yılında yaklaşık %60-65’e düşer. Ergen erkeklerde toplam vücut suyu, vücut ağırlığının yaklaşık %60’ı iken, ergen kızlarda yaklaşık %55’tir.
Yetişkin erkekler için toplam vücut suyu vücut ağırlığının yaklaşık %60’ı kadardır ve yetişkin kadınlar için bu oran %50-55 civarındadır. Bu cinsiyet farkının nedeni, kadınların tipik olarak yağsız dokudan daha az su içeren vücut yağ yüzdesinin daha yüksek olmasıdır.
Çocuklardaki yüksek su içeriği, yetişkinlere göre daha geniş bir yüzey alanına/hacim oranına sahip oldukları ve daha hızlı su kaybedebildikleri için onları dehidrasyona karşı daha duyarlı hale getirir.
Vücuttaki radyasyon emilimi büyük ölçüde radyasyonun tipine ve karşılaştığı dokuların bileşimine bağlıdır. Farklı doku türleri, değişen yoğunlukları ve bileşimleri nedeniyle radyasyonu farklı şekilde emer.
Su, nötron radyasyonu gibi belirli radyasyon türlerinin iyi bir emicisi olduğundan, vücut su içeriği teorik olarak radyasyon emilimini etkileyebilir. Bununla birlikte, tıbbi görüntüleme bağlamında (röntgen ve CT taramaları gibi), yetişkinler ve çocuklar arasındaki su içeriği farkı, radyasyon emilimini veya duyarlılığını etkileyen ana faktör değildir.
Daha da önemlisi, çocukların dokuları hızla bölünüyor ve büyüyor, bu da onları radyasyonun etkilerine karşı daha duyarlı hale getiriyor. Uluslararası Radyolojik Koruma Komisyonu (ICRP), çocukların daha uzun yaşam süreleri ve bu zaman diliminde artan kanser oluşumu olasılığı nedeniyle eşdeğer radyasyona maruz kalma risklerinin yetişkinlerden daha yüksek olduğunu belirtmektedir. Bu nedenle, pediatrik radyolojide, görüntüleme parametrelerini ve koruma tekniklerini radyasyon maruziyetini mümkün olduğunca en aza indirecek şekilde ayarlamak çok önemlidir.
Çocuklarda
Çocuklarda, özellikle bebeklerde, birçok kemik henüz tam olarak kemikleşmemiştir, yani henüz sert, olgun kemiğe dönüşmemişlerdir. Bu, özellikle kıkırdak adı verilen daha yumuşak, daha esnek bir doku türünden yapılan uzun kemiklerin uçlarındaki “büyüme plakaları” için geçerlidir.
Ultrason, ses dalgalarını vücuda göndererek ve ardından farklı dokulara çarptıktan sonra geri dönen dalgaları tespit ederek çalışır. Farklı dokular bu ses dalgalarını farklı derecelerde yansıtır. Örneğin, kaslar veya organlar gibi yumuşak dokular ses dalgalarının bir kısmının geçmesine izin verir ve bu dokular ultrason görüntüsünde daha koyu görünür. Ancak kemik gibi sert dokular ses dalgalarının çoğunu yansıtır ve bu dokular ultrason görüntüsünde parlak beyaz görünür.
Bebeklerde ve çocuklarda, iskeletlerinin çoğu hala daha yumuşak, daha az kemikleşmiş dokudan oluştuğu için, ultrason daha derine nüfuz edebilir ve altındaki yapıların daha net görüntülerini sağlayabilir. Bu özellikle kalça displazisi taraması, yenidoğanlarda kranial ultrason ve bazı pediatrik abdominal durumların değerlendirilmesi gibi bir dizi pediatrik uygulamada yararlıdır.
Bununla birlikte, çocuk büyüdükçe ve kemikler daha fazla kemikleştikçe, ultrasonun kullanımı daha sınırlı hale gelebilir ve bazı durumlarda X-ışını veya MRI gibi diğer görüntüleme teknikleri tercih edilebilir.
Teknik
Görüntü kalitesini korurken çocuklarda ve yeni doğanlarda radyasyon maruziyetini azaltmak için kullanılan çeşitli stratejiler ve teknikler vardır.
Boyuta dayalı teknikler: Birçok modern röntgen makinesi, hastanın boyutuna ve yaşına göre ayarlanabilen ayarlara sahiptir. Makineler, radyasyon ışınının yoğunluğunu ve alanını ayarlayarak hastanın aldığı toplam radyasyon dozunu azaltabilir.
Kalkan: Vücudun görüntülenmesi gerekmeyen hassas bölgelerini korumak için kurşun önlükler veya kalkanlar kullanılabilir. Örneğin, bir kalça röntgeni sırasında bir kızın yumurtalıklarını veya bir erkeğin testislerini korumak için bir kurşun önlük kullanılabilir.
Kolimasyon: Bu teknik, X-ışını ışınının yalnızca ilgili alanı kaplayacak ve çevre dokulara maruz kalmayı en aza indirecek şekilde ayarlanmasını içerir.
Last Image Hold (Son Görüntü Tutma): Bu özellik, en son görüntünün kaydedilmesine ve ek pozlama gerekmeden görüntülenmesine olanak tanır. Bu, prosedürlere rehberlik etmek için gerçek zamanlı X-ışını görüntülerinin kullanıldığı floroskopi sırasında özellikle yararlıdır.
Nabız veya aralıklı floroskopi: Sürekli görüntüleme yerine floroskop, toplam radyasyona maruz kalma miktarını azaltacak şekilde aralıklarla görüntü alacak şekilde ayarlanabilir.
Dijital Radyografi (DR): DR, geleneksel film radyografiden daha hassastır ve daha düşük radyasyon dozlarına izin verir.
ALARA ilkesi: ALARA, “Makul Derecede Ulaşılabilir Kadar Düşük” anlamına gelir. Bu ilke, tüm tıbbi görüntüleme yaklaşımlarına rehberlik eder, ancak pediatride özellikle önemlidir.
Tekrar görüntüleme: Gereksiz tekrarlanan görüntülemeden kaçınmak, bir çocuğun kümülatif radyasyon maruziyetini de önemli ölçüde azaltabilir.
Bu teknikler, ALARA (Makul Olarak Ulaşılabilecek Kadar Düşük) ilkesi doğrultusunda pediatrik hastalarda radyasyon maruziyetini en aza indirmeye yardımcı olur.
Referanslar:
Hücresel düzlem
Radyasyon gerçekten de farklı hücre ölümü tipleriyle sonuçlanabilecek bir dizi hücresel tepkiye neden olabilir. Bunlar şunları içerir:
Apoptoz (programlanmış hücre ölümü): Radyasyon hasarı, hücrenin kendi programlanmış hücre ölüm yollarını tetikleyerek, hücrenin çevre dokular üzerindeki etkiyi en aza indiren organize bir şekilde parçalanmasına yol açabilir.
Nekroz: Hasar yeterince şiddetliyse, hücreler daha az kontrollü bir şekilde ölebilir, bu da iltihaba ve çevre dokularda potansiyel hasara yol açabilir.
Mitotik felaket: Radyasyon, DNA’ya ve hücre bölünmesi için kritik olan hücrenin diğer bileşenlerine zarar verebilir. Önemli hasara sahip bir hücre bölünmeye çalışırsa, mitoz sırasında meydana gelen bir tür hücre ölümü olan mitotik felaketle sonuçlanabilir.
Senescence (yaşlanma): Radyasyona maruz kalan hücreler, yaşlanma olarak bilinen kalıcı bir hücre döngüsü durması durumuna geçebilir. Bu hücreler metabolik olarak aktif kalırlar ancak artık bölünemezler. Yaşlanma, kendi başına bir tür hücre ölümü değildir, ancak bir terminal büyüme durması biçimi olarak kabul edilebilir.
Otofaji: Bu, radyasyonun dayattığı stres koşullarına yanıt olarak bir hücrenin kendi bileşenlerini sindirdiği bir hayatta kalma mekanizmasıdır. Stres çok şiddetli ise, otofaji hücre ölümüne yol açabilir.
Bir hücrenin radyasyon maruziyetine tam tepkisinin, hasarın türü ve kapsamı, hücrenin türü ve organizmanın genel sağlığı gibi birçok faktöre bağlı olabileceğini unutmayın.
Retionopati
Radyasyon retinopatisi, göze radyasyon maruziyetinin olası bir komplikasyonudur ve tipik olarak 30 Gy’nin üzerindeki radyasyon dozlarıyla tedaviyi takiben ortaya çıkabilir, ancak kesin doz eşiği değişir. Bu durum, retinanın kan damarlarının hasar görmesinden kaynaklanır ve görme sorunlarına yol açar.
Radyasyon retinopatisinin genellikle maruziyetten aylar hatta yıllar sonra semptomlar göstermediğini ve bu nedenle, gözleri içeren radyasyon tedavisi gören herkes için düzenli takip göz muayenelerini çok önemli hale getirdiğini not etmek önemlidir.
60 Gy’lik bir doz yüksektir ve aslında radyasyon retinopatisi riskini ve ayrıca optik nöropati gibi diğer potansiyel komplikasyonları artırabilir. Risk, doz oranı, radyasyonun tam yeri, ışınlanan retinanın hacmi, bireysel hastanın genel sağlığı ve komorbid durumları ve diğer faktörler dahil olmak üzere çeşitli faktörlere bağlıdır.
Öte yandan, 1 Gy’lik bir doz genellikle erişkinler için düşük kabul edilir ve radyasyon retinopatisine veya diğer ciddi komplikasyonlara neden olma olasılığı daha düşüktür, ancak potansiyel olarak göz merceğinde zamanla katarakta yol açan bir dereceye kadar hasara neden olabilir.
Radyasyon tedavisinin, sağlıklı dokuların maruz kalmasını en aza indirmek ve terapötik oranı optimize etmek için tam olarak hedeflenmesi çok önemlidir. Bu özellikle göz gibi hassas yapılar için önemlidir.
Prensipler
“Stochastika”, “tahminsel” anlamına gelen Yunanca bir terimdir. Antik Yunan dünyasında bu terim, belirsiz olan ve çözümü için olasılık veya tahmine dayanan sorunları belirtmek için kullanılıyordu. Çeşitli felsefi ve matematiksel bağlamlarda kullanıldı. Tıp bağlamında, belirli olanlardan ziyade olası sonuçlara dayanan teşhis veya tedavilere atıfta bulunabilir.
“Conjectadi”, aynı zamanda eksik bilgiye dayanan varsayım veya sonuca atıfta bulunan Latince “coniectura” teriminden türetilmiş gibi görünmektedir. Bu terim benzer şekilde bir belirsizlik derecesini gösterir.
Radyasyon bağlamında, bu terimler, gerekli yiyecek veya kaynak miktarı hakkında tahminde bulunma veya eğitimli tahminler yapma sürecini belirtmek için kullanılabilir. Örneğin, tayınların dayanması gereken sürenin uzunluğu, beslemeleri gereken insan sayısı, beslenmeleri gereken insan sayısı gibi belirsiz faktörlere dayalı olarak ihtiyaç duyulan tayın miktarı hakkında bir “tahmin” veya “rastlantısal” bir tahmin yapılması gerekebilir. bu insanların aktivite düzeyleri vb.
Alara prensibi
“Makul Olarak Ulaşılabilecek Kadar Düşük” anlamına gelen ALARA ilkesi, radyasyondan korunma ve radyoloji alanında temel bir ilkedir. ALARA ilkesinin arkasındaki konsept, radyasyona maruz kalmayı en aza indirmek ve iyonlaştırıcı radyasyonla ilişkili potansiyel riski azaltmaktır.
ALARA ilkesi, ne kadar küçük olursa olsun, radyasyona maruz kalmanın herhangi bir miktarının, kanser gibi sağlık sorunlarına yol açan biyolojik hasara neden olma riski taşıdığı anlayışına dayanmaktadır. Bu nedenle, özellikle tıbbi görüntüleme veya radyoterapi gibi yararın potansiyel zarardan ağır bastığı durumlarda, maruziyeti mümkün olduğunca düşük tutmak önemlidir.
Uygulamada, ALARA ilkesinin uygulanması şu anlama gelir:
Gerekçe: Radyasyona maruz kalmanın yararları, potansiyel zararlarından ağır basmalıdır. Örneğin, tıbbi görüntülemede, bir prosedür yalnızca hastanın sağlığını veya esenliğini iyileştirmek için değerli bilgiler sağlaması bekleniyorsa gerçekleştirilmelidir.
Optimizasyon: Maruz kalma, gerekli amaca mümkün olan en düşük maruz kalma ile ulaşılacak şekilde optimize edilmelidir. Bu, mümkün olan en düşük miktarda radyoaktif malzemenin kullanılmasını veya maruziyeti en aza indiren tekniklerin ve teknolojilerin (koruyucu veya kolimasyon gibi) kullanılmasını içerebilir.
Doz Limitleri: Gereksiz riskleri önlemek için belirlenmiş doz limitlerine uyulması. Mesleki maruz kalma, düzenleyici kurumlar tarafından belirlenen doz sınırlarına kesinlikle uymalıdır. Hastalar için, doz limitleri kavramı daha az uygulanabilirdir, çünkü kesin doz genellikle kişinin boyuna, spesifik tıbbi ihtiyaca ve beklenen tanısal veya terapötik faydalara bağlı olacaktır.
ALARA ilkesi evrensel olarak kabul edilmektedir ve dünya çapında radyasyon güvenliği yönergelerine ve düzenlemelerine dahil edilmiştir.
Kaynak:
- Mettler FA Jr, Huda W, Yoshizumi TT, Mahesh M. Effective doses in radiology and diagnostic nuclear medicine: a catalog. Radiology. 2008;248(1):254-63. doi:10.1148/radiol.2481071451
- United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). Sources and effects of ionizing radiation. UNSCEAR 2008 Report to the General Assembly with Scientific Annexes. New York: United Nations; 2010.
- Hall EJ, Giaccia AJ. Radiobiology for the Radiologist. 8th edition. Philadelphia: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins, 2019.
- Kliegman RM, St. Geme JW, Blum NJ, et al, editors. Nelson Textbook of Pediatrics. 21st ed. Elsevier; 2020.
- The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP publication 103. Ann ICRP. 2007;37(2-4):1-332. doi:10.1016/j.icrp.2007.10.003
- Strauss KJ, Kaste SC. ALARA in pediatric interventional and fluoroscopic imaging: striving to keep radiation doses as low as possible during fluoroscopy of pediatric patients–a white paper executive summary. Radiology. 2006;240(3):621-622. doi:10.1148/radiol.2403051351.
- Joiner, M., & van der Kogel, A. (2009). Basic Clinical Radiobiology Fourth Edition. CRC Press.
- Eriksson, D., & Stigbrand, T. (2010). Radiation-induced cell death mechanisms. Tumor Biology, 31(4), 363-372.
- Akgun, E., Caloglu, M., & Koc, A. (2019). A Brief Review on Radiation-Induced Retinopathy after Conventional Radiotherapy and/or Brachytherapy in Soft Tissue, Head and Neck and Central Nervous System Tumors. Asia-Pacific Journal of Ophthalmology, 8(5), 400-405.
- Merriam, J. C., & Focht, E. F. (1957). A clinical study of radiation cataracts and the relationship to dose. American Journal of Roentgenology, 77(5), 759-785.
- ICRP Publication 103. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. Ann. ICRP 37 (2-4), 2007.
- European Commission. European Guidelines on Quality Criteria for Computed Tomography. EUR 16262 EN, 2000.
- American College of Radiology. ACR–AAPM Technical Standard for Diagnostic Medical Physics Performance Monitoring of Computed Tomography (CT) Equipment. 2012.
- Radiation Safety in the Practice of Cardiology. Journal of the American College of Cardiology, 2018.
- Slovis TL. The ALARA concept in pediatric CR and DR: dose reduction in pediatric radiographic exams—a white paper conference executive summary. Pediatr Radiol. 2002;32(4):217-213.
- Moore MM, Gustas CN. Pediatric musculoskeletal ultrasound. Appl Radiol. 2017;46(9):9-20.
- Rieter J, Royall NA. Ultrasound imaging of pediatric musculoskeletal disease. Radiol Clin North Am. 2017;55(5):969-983.
Yorum yazabilmek için oturum açmalısınız.