MONITORING DOZE ZA OČNO SOČIVO U INTERVENTNOJ RADIOLOGIJI I
KARDIOLOGIJIKARDIOLOGIJI
Olivera CIRAJ BJELAC, Danijela ARANĐIĆ, Predrag BOŽOVIĆ, Sandra ĆEKLIĆ, Jelena STANKOVIĆ-PETROVIĆ, Jelica KALJEVIĆ
Univerzitet u Beogradu, Institut za nuklearne nauke Vinča, Beograd, Srbija
Uvod
• Epidemiološka istraživanja, različite popualcije ispitanika
– ICRP: Prag doze značajno niži nego što je ranije smtrano
ICRP 103 (2007):
Prag doze od 2 Gy (akutbo izlaganje) i 5 Gy (hronično izlaganje)
Granica izlaganja za očno sočivo: 150 mSv/y
ICRP 118 (2012):
• Odnos doza efekt nije u potpunosti jasan
– Potrebna je bolja dozimetrija
ICRP 118 (2012):
Prag doze od 0.5 Gy
Granica izlaganja za očno sočivo: 20 mSv/y
Cilj rada
1. Prikaz i evaluacija metodologije za donošenje odluke o potrebi za individualnim
monitringom za očno sočivo u interventnim kardiološkim i radiološkim
procedurama
2. Prikaz rezultata pilot monitoringa pomoću namenskih dozimetara za očno sočivo
kalibrisanim u dozimetrijskoj veličini lični dozni ekvivalent Hp(3)
100
1000
10000
Eye
do
se [
µSv
/pro
ced
ure
]
Nivoi doze za očno sočivo
1
10Eye
do
se [
µSv
/pro
ced
ure
]
Unprotected eye dose:• varies up to 250 fold for
• range from less than 0.1 to 1100 µSv
Nivoi doze za očno sočivo
Vrsta procedure Doza za očno sočivo [µSv] Komentar
Različite interventne radiološke procedure 47 (0-557) Upotreba zaštitnih sredstava
Hemoembolizacija 270-1070/16-64 Bez zaštite/sa zaštitom
Ilijačna agioplastika 250-1110/15-66 Bez zaštite/sa zaštitom
Neoroembolizacija 1380-5600/83-336 Bez zaštite/sa zaštitom
TIPS 410-1860/25-112 Bez zaštite/sa zaštitom
Anesteziologija, rezličite procedure 44 -Anesteziologija, rezličite procedure 44 -
Gastroeneterologija, ERCP 90/10 Bez zaštite, cev iznad /cev ispod pacijenta
Vaskularna hirurgija, EVAR 10 Bez zaštite
Urologija, različite procedure 26-100 Bez zaštite
Ortopedija, različite procedure 50 Bez zaštite
CT fluoroskopija, različite procedure 7-48 -
Interventna kardiologija, prvi operater,
raziličie procedure3-1040 Sa zaštitom, različiti autori
Interventna kardiologija, prvi operater,
raziličie procedure300-2500 Bez zaštite
Ciraj-Bjelac O, et al, JACR 2016, 13(11), 1347-1353
Metode za procenu doze za očno sočivo
Passive dosimetry
Active dosimetry
Retrospective dosimetryScatter dose levels
Correlation between patient dose indices and eye dose
Metode za procenu doze za očno sočivo
Metod Dozimetrijska veličina Dozimetar Tačnost Komentar
P Hp(3) Etaloniran i testiran
za Hp(3)
Zadovoljavajuća i
uobičajena za IM
-
P Hp(0.07) Namenjen
monitoringu
ekstremiteta
Umerena, faktor 0.4-
1.4
-
P Hp(10) Namenjen Velika , zavisi od -P Hp(10) Namenjen
monitoringu celog
tela
Velika , zavisi od
orijentacije snopa x-
zračenja
-
A Hp(3)/Hp(0.07) APD Velika Legalna dozimetrija?
Odziv u impulsnim
poljima x-zračenja
R KAP KAP meter Velika, zavisi od
poznavanja radnih
uslova
konverzioni faktore: 1
µSv/Gycm2 i 10
µSv/Gycm2, za situacije
sa i bez primene
zaštitnih sredstava,
respektivno
Izazovi
Who should be monitored?
Why? And how?
Eye lens monitoring Eye lens monitoring methodologies
Practicalities, guidance
Kome je potreban monitoring?
• Unifomno polje zračenja
(prodorno)
• Neunifomna polja zračenja
– Kada je zaštićeno telo a nije
Zašto?
• Procena rizika
• Granice izlaganja
• Infomacija o nivou – Kada je zaštićeno telo a nije
glava;
– Kada je glava bliže izvoru
zračenja;
– Izlaganje beta zračenju
• Infomacija o nivou
doze
Kako?
Monitoring za očno sočivo
Pre rutinskog individualnog monitoringa
• Da li je IM neophodan?
• Koji method?
• Koji interval IM?
Routinski monitoring
• Ukoliko je utvrđeno da je doza
dovoljno visoka, veća od 5-6 mSv
(IAEA, TECDOC 1731).
Pasivni ili aktivni?• Koji interval IM?
• Podaci:
– Workplace monitoring
– Literatura
– Simulations
– IM u ograničenom vremenu
• Pasivni ili aktivni?
• Pozicija dozimetra?
Praktičnost i smernice
Da li je TECDOC 1731 primenljiv u svim situacijama?
Da li primeniti korekcioni faktor za
- Poziciju doziemtra
- Primenu zaštitnih sredstava- Primenu zaštitnih sredstava
Kako evidentirati dozu?
Da li je neophodan dodatni zdravstveni nadzor?
Predlog metodologije za porcenu doze za očno sočivo i donošenje odluke o monitoringu
• Pravilnik o granicama izlaganja i merenjima radi prpcene izlaganja pacijenata, profesionalno izloženih lica i stanovništva (Sl. glasnik R Srbije 86/11)
• H*(10)
• Merenje u režimu snimanja i prosvetljavanja, fantom dimenzija 20 cm x 20 cm x 15 cm
• Pozicija glave, grudi, gonada i ruku lica koja rukuju rendgen-aparatom uz primenu najnepovoljnijih uslova u pogledu faktora opterećenjapogledu faktora opterećenja
• Broj realizovanih procedura u određenom vremenskom intervalu, njihovo trajanje, doprinos različitih projekcija
• Konverzija dozimnetrijske veličine H*(10) u Hp(3) za odgovarajuće kvalitete snopova (blisko jediničnog vrednosti za N-60 i N-80 kvalitete snopa)
Primer: H*(10)
Projekcija
PA
(sa paravanom
i plafonskom
zaštitom)
PA
(sa
paravanom)
PA cranial
(sa paravanom
i plafonskom
zaštitom)
LAO
(sa paravanom
i plafonskom
zaštitom)
Caudal
(sa paravanom
i plafonskom
zaštitom)
RAO cranial
(sa paravanom
i plafonskom
zaštitom)
SPIDER
(sa paravanom
i plafonskom
zaštitom)
Uslovi
akvizicije
Flu
oro
(70
kV
,
13
7 m
A,
Akviz
icij
a
(78
kV
,
47
3 m
A,
Flu
oro
(70
kV
,
13
7 m
A,
Akviz
icij
a
(78
kV
,
47
3 m
A,
Flu
oro
(66
kV
,
14
3 m
A,
Akviz
icij
a
(68
kV
,
43
9 m
A,
Flu
oro
(65
kV
,
14
3 m
A,
Akviz
icij
a
(72
kV
,
49
6 m
A,
Flu
oro
(66
kV
,
14
8 m
A,
Akviz
icij
a
(74
kV
,
49
8 m
A,
Flu
oro
(67
kV
,
16
9 m
A,
Akviz
icij
a
(72
kV
,
49
5 m
A,
Flu
oro
(70
kV
,
14
4 m
A,
Akviz
icij
a
(74
kV
,
78
7 m
A,
Glava lekara,
H*(10) 600 500 1100 5000 42 300 50 190 41 140 35 250 80 480
Fluke Biomedical 451 P, Axiom Artis, Siemens, prvi operater
H*(10)
(µSv/h)
600 500 1100 5000 42 300 50 190 41 140 35 250 80 480
1200 intrevnih hemodinamičkih procedura: 600 koronarnih angiografija (CA) i oko 600 pekutanih koronarnih intrevencija
(PCI), trajanjaoko 10 min i 45 min, respektivno
Procenjena je doza u visini glave, odnosno doza za očno sočivo na godišnjem nivou: 220 mSv na godišnjem nivou, bez upotrebe
zaštitnih naočara a uz primenu kolektivnih zaštitnih sredstava
Prosečna doza za očno sočivo tokom pojedinačne CA i PCI procedure procenjena na 70 µSv i 315 µSv, respektivno, ili prosečno na
180 µSv po jednoj porceduri za jednog operatera.
Upotreba zaštitinih naočara umanjila bi ove vrednosti za faktor 10.
Ukoliko intreventni kardiolog na mesečnom nivou relaizuje 30 CA i 20 PCI procedura, to bi doza za očno sočivo na mesečnom
nivou bila oko 5 mSv, odnosno oko (50-60) mSv na godišnjem nivou, bez primene zaštinih sredstava ili oko 5 mSv uz primenu
zaštitnih sredstava.
Pilot monitoring: Hp(3)
Dozimetri za očno sočivoDozimetri sa termoluminescentnim kristalom LiF:Mg,Cu,P.
Dozimetri su kalibrisani u Laboratoriji za etaloniranje u okviru LRM (Laboratorija za zaštitu od zračenja
Instituta Vinča) koristeći homogeni cilindrični fantom od polimetilmetakirlata (PMMA) prečnika 16 cm.
Kao referentni kvalitet korišćen je ISO N-80 snop
Dozimetri za celo teloDozimetri sa dva termoluminescentna detektora LiF:Mg,Ti (TLD-100TM), rutinski kalibrisani u veličini
Hp(10).
Hp(3) [mSv] Hp(10) [mSv] Hp(3)/Hp(10) Broj porceduraHp(3)
Kardiolog
Hp(3) [mSv] Hp(10) [mSv] Hp(3)/Hp(10) Broj porceduraHp(3)
[µSv]/procedura
Desno oko Levo oko Celo telo Desno oko Levo oko PCI CADesno
okoLevo oko
1 0.67 1.8 1.01 0.663 1.782 54 76 5 14
2 0.67 1.64 0.97 0.691 1.691 23 47 10 23
3 0.63 1.89 2.81 0.224 0.673 55 79 5 14
4 1.5 6.7 2.18 0.688 3.073 33 68 15 66
5 0.8 1.27 2.03 0.394 0.626 46 79 6 10
6 1.05 3.01 1.5 0.700 2.007 45 70 9 26
7 1.45 7.36 4.04 0.359 1.822 59 98 9 47
Zaključak
• Integralna doza za očno sočivo na osnovu ambijentlnog monitoringa precenjena za
faktor 2-3, imajući u vidu da je realan broj procedure na godišnjem nivou u
intervalu 400-1000;
• Značajan pokazatelj nivoa doze za očno sočivo u kontekstu donošenje odluke o
individualnom monitoringu;
• Razlike u dozi za pojedine operatere posledica su distribucije i broja obavljenih
procedura ali i razlike u primenjenoj radnoj tehnici;procedura ali i razlike u primenjenoj radnoj tehnici;
• Vrednosti doza za očno sočivo u nisu korigovane za atenuaciju usled primene zaštitnih naočara, imajući u vidu poziciju dozimetara prilikom merenja;
• Ovakav podatak se može smatrati reprezentativnim usled činjenice da operateri ne
koriste redovno zaštitne naočare a neki od njih ih uopšte i ne koriste;
Zaključak
• Rezultati pilot monitoringa ukazali su da doza za levo oko iznosi od 10 do 66 µSv po jednoj proceduri, odnosno da granica doze od 20 mSv može biti prekoračena nakon izvedenih 300 procedura ukoliko se ne koriste odgovarajuća lična zaštitna
sredstva;
• U ovakvim okolnostima neophodan je monitoring doze za očno sočivo;
• Ukoliko je isti nepraktično realizovati putem namenskih dozimetera, dozu za očno
sočivo moguće je oceniti na osnovu dozimetra za celo telo nošenog preko zaštitne sočivo moguće je oceniti na osnovu dozimetra za celo telo nošenog preko zaštitne
kecelje i odnosa Hp(3)/Hp(10) određenog za svakog operatera tokom perioda pilot
monitoringa;
EURALOC overview
Recruitment of
interventional
cardiologists &
controls
1. Completion of
questionnaires
2. Ophthalmological
examinations
1a. General & medical quest.
1b. Occupational quest.
Confounding factors
Eye lens doses
2a. Slit lamp imaging
2b. Scheimpflug imaging
LOCS III scores
Density values
Input for statistical analysis of dose-response relationship
European epidemiological study on radiation induced lens opacities among interventional cardiologistsEuropean epidemiological study on radiation induced lens opacities among interventional cardiologistsEuropean epidemiological study on radiation induced lens opacities among interventional cardiologistsEuropean epidemiological study on radiation induced lens opacities among interventional cardiologistsFirst Open Research Call from the OPERRA project (Open Project for the European Radiation Research Area - OPERRA-2013 Grant
agreement number 60498)
Dosimetry approach 1: Information on working history
Questionnaire on occupational history (per decade)
( )( )( )∑∑ ××
×=
i j
zyjii
zjp
p
zyjcump NCH
HDDH ,,,
,
,,3
33
glasses without
glasses with i: decades
j: type of procedure
• For each type of procedure (j), the relevant x-ray beam
projections and operator positions are selected
• The type of x-ray system is considered (z)
Dosimetry approach 1: summary
Distribution of eye lens dose data • Per type of procedure (j)
• With/without ceiling screen (y)
• Per type of x-ray system (z)
• Correction accounting for evolution of the x-ray systems and the procedures• Effect of frame rate
• Effect of reference dose at the detector
• Number of procedures performed per decade • In a specific decade (i)
• For a specific type of procedure (j)
• With specific type of protection (y)
• For a specific system (z)
Collected in the
occupational questionnaire
8 types of procedures• Haemodynamic: CA, CA&PCI, CTO, valvuloplasty
• Electrophysiology: RF ablations, PVI, PM/ICD implantation, CRT-D
• The type of x-ray system is considered (z)
• European ELDO project (funded by DoReMi network):
“Correlation between eye lens dose and whole body dose”
• Measurement of eye lens doses and whole body doses in clinical conditions
Dosimetry approach 2: Whole body dosimetry
doses in clinical conditions
– Operator: Rando-Alderson phantom
– Patient: PMMA plates
– Passive and active dosemeters
– Measurements above the lead apron• Eye level
• Collar level
• Chest level
• Waist level
• Left – middle – right side
( ) ( ) ( )( )
( )( )
jp
p
jp
p
i j
jipcump H
HD
H
HDHH
×
×=∑∑glasses without
glasses with
3
3
10
3103
,
Effect of lead glasses: matching
projection and distance
i: year
j: type of procedure
Yearly Hp(10) value
Dosimetry approach 2: summary
Yearly Hp(10) value(above the lead apron)
Conversion of Hp(10) to Hp(3)• No protection
• Ceiling screen
Both approached use the distributions of different quantities, rather
than a single variable representing a distribution.
Dose calculation tool
• Overview of the calculated cumulative eye lens doses from the median eye
lens dose per exposure configuration
– Frequency histogram of obtained cumulative eye lens doses
Minimum: 0.5 mSv
Individual eye lens doses
Minimum: 0.5 mSv
Median: 151 mSv
Maximum: 2815 mSv
Minimum: 0.9 mSv
Median: 114 mSv
Maximum: 2056 mSv
� Dose-response relationship
� Excess Relative Risk: quantifies how much the level of risk among persons with a given level of dose exceeds the risk of non-exposed persons
� Include the correlation of the outcomes between both eyes
⇒ not a single expression of the ERR
Main results
⇒ not a single expression of the ERR
⇒ 4 different outcomes according to the status of each eye:
++, +-, -+, and - -
� Linear relationship without threshold: most preferable model
� Incorporation of a threshold did not improve the fit of the data
Condition
of the left eye
Condition
of the right eye
� Dose-response relationship
� Excess Relative Risk: quantifies how much the level of risk among persons with a given level of dose exceeds the risk of non-exposed persons
� Compared to absence of opacity
/ ×=−−−+ LDERR β
Main results
⇒ ββββ = 1,31
( ) ( ) 111/
/
/
−×+××+=
×=
−−++
−−+−
−−−+
LR
R
L
DDERR
DERR
ββ
β
(95% CI: 0.13–3.32, p=0.025)
A cardiologist having 1 Gy cumulated dose to the lens has 2.31 more chance to have a PSC opacity to one eye compared to an unexposed participant having the same age and the same statue to the fellow eye
• Personal use on mobile devices
• Track and optimize individual eye lens dose
→ approximaTon of the cumulated eye lens dose
↔ routine physical eye lens dosimetry
mEyeDose
• www.euraloc.eu
mEyeDose
Automatic reduction of dose
