IAEA International Atomic Energy Agency Радиационная защита в диагностике и интервенционной радиологии Л17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии. - презентация

1 IAEA International Atomic Energy Agency Радиационная защита в диагностике и интервенционной радиологии Л17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

2 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 2 Введение Интервенционная радиология (ИР) включает в себя терапевтические и диагностические процедуры, управляемые с помощью флюороскопии Это сложные процедуры с высоким уровнем облучения, требующие специального оборудования Хорошее знание оборудования необходимо для эффективной оптимизации радиационной защиты

3 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 3 Содержание Принципы интервенционной радиологии Требования к дизайну и международные рекомендации: WHO/FDA/ACR Спецификации для заказа Рабочие приёмы Уровень риска (персонал и пациенты) Факторы, влияющие на дозы облучения персонала и пациентов Примеры значений доз

4 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 4 Обзор Умение применять принципы радиацион- ной защиты в интервенционной радио- логии в процессе конструирования аппа- ратуры, её работы и контроля качества

5 IAEA International Atomic Energy Agency Л17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии Тема 1: Принципы интервенционной радиологии Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

6 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 6 Принципы интервенционной радиологии Методы интервенционной радиологии используются всё большим числом медицинских работников, не прошедших необходимого обучения в радиационной безопасности или радио-биологии Излишнее облучение приводит к радиационным поражениям кожи пациентов Молодые пациенты подвергаются излишнему риску возникновения рака

7 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 7 Принципы интервенционной радиологии Многие работники не знают о потенциальном риске радиационных поражений во время процедур и простых методах его снижения при использовании методов контроля доз Многие пациенты не консультируются относительно радиационного риска и не наблюдаются на предмет развития радиационных поражений, когда дозы при проведении сложных процедур способны их вызвать

8 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 8 Принципы интервенционной радиологии Операторы, проводящие процедуры, могут подвергать воздействию высоких доз не только себя, но и окружающий персонал Облучение профессионалов может быть снижено при уменьшении облучения пациентов, правильной комплектации и использовании

9 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 9 Процедуры в ИР могут классифицироваться как: Кардиологические, некардиологические, васкулярные, неваскулярные ДРЕНАЖ И ПУНКТУРА ПЕРКУТАННАЯ ИГОЛЬНАЯ БИОПСИЯ УСТАНОВКА СТЕНТА КОАГУЛЯЦИОННАЯ ТЕРАПИЯ ЭМБОЛИЗАЦИЯ Введение лекарственных препаратов (катетеризация опухолии) АНГИОПЛА стика (ПТА, атерэктомия, установка стента) Кардиологические процедуры (ПТКА, радиочастотная абляция) ЧРЕЗЯРЕМНЫЙ ВНУТРИПЕЧЕНОЧНЫЙ ПОРТОСИСТЕМНЫЙ ШУНТ ВАСКУЛЯРНЫЕ ПРОЦЕДУРЫ : НЕВАСКУЛЯРНЫЕ ПРОЦЕДУРЫ:

10 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 10 tДолгие и сложные процедуры tБлизость персонала к пациентам tДолгое время облучения tОтсутствие защитных экранов Современные сложные рентгеновские Современные сложные рентгеновскиесистемы Использование специальных средств Использование специальных средств защиты, очков и т.д. Необходимость хорошего знания обору- Необходимость хорошего знания обору- дования и правильной организации труда Особенности интервенционной радиологии

11 IAEA International Atomic Energy Agency Л17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии Тема 2: Требования к конструированию и международные рекомендации: WHO/FDA/ACR Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

12 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 12 Генератор постоянного напряжения Дуга (рентгеновская трубка внизу) УРИ с высокой эффективностью Лёгкость в управлении Удобство при запоминании и воспроизводстве изображений КАК ДОЛЖНА БЫТЬ СПРОЕКТИ- РОВАНА СИСТЕМА ДЛЯ ИНТЕР- ВЕНЦИОННОЙ РАДИОЛОГИИ?

13 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 13 РЕКОМЕНДУЕМАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ (1): ýИспользование звуковых индикаторов дозы не считается приемлемым ýДоза и качество изображения могут регулироваться ýДополнительная фильтрация ýСменная решётка ýИмпульсные режимы флюороскопии ýСистема запоминания изображений ýГибкость для AРЭ (баланс между дозой и качеством изображения) ýРекурсивная или временная фильтрация: усреднение (понижение дозы, улучшение отношения сигнал/шум) Требования к оборудованию (совмест- ная WHO/IRH/CE конференция1995 (1))

14 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 14 * Дорожная карта (накладка используемого изображения на эталонное) * Моделирование изображений (влияние изменений технических факторов и эффект полупрозрачных фильтров) * Область интереса (ROI): изображение с низким шумом в центре, окружённое областью с низкой дозой (высоким шумом) * Применение дополнительного экранирования для оптимизации защиты персонала Требования к оборудованию (совмест- ная WHO/IRH/CE конференция1995 (2))

15 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 15 РЕКОМЕНДУЕМАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ (2): ý УРИ над столом ý Система слежения за расстоянием между источником излучения и УРИ ý Вогнутая поверхность стола для комфорта пациентов ý Измеритель произведения дозы на площадь ý Обеспечение персонала защитными экранами ý Дисплей, показывающий время флюороскопии, произведение дозы на площадь (для флюороскопии и радиографии) и примерную дозу облучения кожи. Требования к оборудованию (совмест- ная WHO/IRH/CE конференция1995 (3))

16 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 16 РЕКОМЕНДУЕМАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ (3): ýИнтерфейс компьютера для дозиметрической информации ýОбеспечение нормального и добавочного режимов изодозными диаграммами рассеянного излучения ýВесь инструмент и переключатели ясно обозначены ýМинимальный размер видеопамяти ýАппаратура для составления дорожных карт ýЖелательно наличие автоматического инжектора ýСредства иммообилизации пациента Требования к оборудованию (совмест- ная WHO/IRH/CE конференция 1995(4))

17 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 17 РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА И ГЕНЕРАТОР: Фокальное пятно: ýКардиология 1,2/0,5 mm ýНейрорадиология1,2/0,4 mm ýИсследование сосудов1,2/0,5 mm ýМинимальное кожно-фокусное расстояние 30 cм ýТеплоёмкость рентгеновской трубки должна быть достаточной для выполнения процедур без задержки времени ýГенератор мощностью 80 кВт ýГенератор постоянного напряжения ýНаличие аппаратуры для импульсной флюороскопии ýАвтоматический коллиматор поля излучения Требования к оборудованию (совмест- ная WHO/IRH/CE конференция 1995 (5))

18 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 18 ýКардиология: 25 cм; макс. мощн. дозы: 0,6 мкГр/с ýНейрорадиология: 30 cм ; макс. мощн. дозы: 0,6 мкГр/с ýВаскулярные иссл.: cм; макс. мощн. дозы: 0,2 мкГр/с Замечание: мощность дозы при нормальном режиме должна быть измерена на входе УРИ ýНаличие 2 x кратного увеличения ýНаличие режима с низкой мощностью дозы и дополнительного режима ýРучной выбор уставок АРЭ ýДолжен быть согласован дизайн АРЭ Требования к оборудованию (совмест- ная WHO/IRH/CE конференция 1995 (6))

19 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 19 Усилитель рентгеновского изображения áОператор должен иметь возможность включения и отключения автоматического контроля мощности дозы на входе УРИ áЗадержка между нажатием ножного переключателя напряжения и появлением изображения должна быть меньше одной секунды áЗапоминание последнего изображения áНа последнем изображении желательно иметь индикатор раскрытия диафрагмы Требования к оборудованию (совмест- ная WHO/IRH/CE конференция 1995 (7))

20 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 20 ТЕСТЫ НА ПОСТОЯНСТВО (ежемесячно): Контрольные величины дозы и мощности дозы ýРазрешение ýДиаметр поля ýКоллимация ýКонтрастная чувствительность ýПараметры трубки и генератора Устройства для получения твердой копии изображений Требования к оборудованию (совмест- ная WHO/IRH/CE конференция 1995 (8))

21 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 21 Рекомендуемый «уровень действия» для доз облучения персонала Тело 0,5 мЗв/месяц Глаза 5 мЗв/месяц Кистирук/конечности 15 мЗв/месяц Требования к оборудованию (совмест- ная WHO/IRH/CE конференция 1995 (9))

22 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 22 l Установить стандартные рабочие процедуры и клинические протоколы, включая ограничение времени облучения при флюороскопии l Знать мощности доз для каждого режима работы флюорографической системы, используемого в клинической практике l Оценить потенциальный риск для пациентов при применении протоколов для каждой процедуры Рекомендации FDA для ИР (1994) (I)

23 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 23 l Модифицировать протокол, чтобы ограничить накопленную поглощённою дозу в области кожи до необходимого минимума и избежать дозы, которая может вызвать неприемлемый неблагоприятный эффект l Использовать оборудование, которое помогает минимизировать поглощённую дозу l Привлечь квалифицированного медицинского физика к работе над выполнением этих принципов так, чтобы снижение доз облучения не помешало достижению клинической цели процедур Рекомендации FDA для ИР (1994) (II)

24 IAEA International Atomic Energy Agency Л17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии Тема 3: Комплектные спецификации Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

25 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 25 ý Размеры, вес и движения C-дуги ý Управление движением ý Генератор и рентгеновская трубка ý Резервуар ý Коллиматор ý Решётка и полупрозрачные задвижки ý Усилитель рентгеновского изображения ý Видеокамера, мониторы ý Цифровой процессор ý Устройства для печати и регистрации Комплектные спецификации (пример для системы C-дуги) (1)

26 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 26 Генератор 2 Тип: преобразователь постоянного тока 2 Напряжение: ступенчато регулируемое с шагом 1кВ от 40 до 105 кВ 2 Значения мAс: регулируемое с шагом примерно 25% от 0,20 до 80 мAс 2 Макс. флюоро ток: 3 мA 2 Макс. ток для высокодозной флюороскопии (ВДФ): 7 мA 2 Макс. Время ВДФ: 20 с 2 Постоянный ток при радиографии: 20 мA 2 Номинальная мощность: кВт (пример для системы C-дуги) (2) Комплектные спецификации (пример для системы C-дуги) (2)

27 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 27 Усилитель изображения: Размер входного экрана: cм ( дюймов) cм ( дюймов) Входной экран: CsI Тип видеокамеры: ПЗС сенсор с высоким разрешением и регулировкой яркости Линии (чересстрочная развёртка): 625 при источнике напряжения 50 Гц (525 при 60 Гц) (пример для системы C-дуги) (3) Комплектные спецификации (пример для системы C-дуги) (3)

28 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 28 Мониторы: *Тип: высокое разрешение, анти- отражающий экран *Размер: 43 cм / 17 дюймов *Регулировка яркости: автоматическая Цифровой процессор: *Матрица дисплея: 1008 x 576 x 8 at 50 Гц *Ёмкость диска: изображений Опции для обработки: *Дисплей для изображений: 100 Гц / 625 линий PAL (пример для системы C-дуги) (4) Комплектные спецификации (пример для системы C-дуги) (4)

29 IAEA International Atomic Energy Agency Л17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии Тема 4: Рабочие режимы Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

30 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 30 Типы ТВ камер ТВ камеры ПЛЮМБИКОН: ýменьшее запаздывание изображений, чем у видиконов ýпозволяют наблюдать движущееся изображение с минимальным размыванием ýОднако, КВАНТОВЫЙ ШУМ велик (камеры для кардиологии) ЦИФРОВАЯ ФЛЮОРОСКОПИЯ ýДигитальные прицельные снимки обычно имеют плохое разреше- ние, которое определяется телевизионной камерой и составляет не менее 2 п.л./мм для телевизионных систем с 1000 линиями ýДля ТВ систем с 525 линиями, один кадр обычно состоит из 525² = пикселов. Каждый пиксел требует 1 байт (8 бит) или 2 байта (16 бит) для регистрации сигнала ВИДИКОН ПЛЮМБИКОН (кардиологические системы) ПЗС

31 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 31 ВАЖНО ЗНАТЬ МОЩНОСТИ ДОЗ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ РАБОЧИХ РЕЖИМОВ И РАЗНЫХ РАЗМЕРОВ ВХОДНЫХ ЭКРАНОВ УРИ ТОГДА ЕСТЬ КРИТЕРИИ ДЛЯ ПРАВИЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВА- НИЯ РАБОЧИХ РЕЖИМОВ

32 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 32 Относится к оборудованию Установка парамет- ров осуществляется при техническом об- служивании Доза / изобра- жение на вхо- де УРИ Относится к специалисту Количество изображе- ний, зарегистрирован- ных для каждой проце- дуры

33 IAEA International Atomic Energy Agency Л17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии Тема 5: Уровень риска (персонал и пациенты) Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

34 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 34 ОСВЕДОМЛЁННОСТЬ МЕЖДУНАРОДНЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ О ВОЗРАСТАЮЩЕМ ЧИСЛЕ ТРАВМ ИНТЕРВЕНЦИОННЫХ РАДИОЛОГОВ ПОИСК ВОЗМОЖНЫХ ПРИЧИН УВЕЛИЧЕНИЕ ОБЪЁМА РАБОТЫ ПЛОХИЕ УСЛО- ВИЯ РАБОТЫ СТАРЫЕ РЕНТГЕ- НОВСКИЕ СИСТЕМЫ

35 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 35 Рак Стохастический эффект Детерминирован- ный эффект Повреждение хрусталиков Повреждения кожи Наследственные заболевания у потомков Радиационные эффекты

36 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 36 Катаракта 0,5 – 2,0 Зв Однократное облучение 5 Зв при фракц. обл.. >0,1 Зв/год постоянно 5 Зв одна экспозиция. > 8 Зв при фракцион. >0,15 Зв/год пост. Хрусталики (детерм. эфф.) Пороговое значение дозы Определено в МКРЗ Замутнён- ность

37 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 37 Полезные величины при оценке риска для персонала и пациентов: Произведение дозы на площадь (для стохастического эффекта) Входная поверхностная доза (для детерминированного эффекта) Доза облучения персонала за процедуру (более, чем в одной локализации в теле человека) Дозиметрические параметры

38 IAEA International Atomic Energy Agency Л17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии Тема 5: Факторы, влияющие на дозу облучения персонала Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

39 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 39 Факторы, влияющие на дозу облуче- ния персонала (I) Основной источник облучения персонала во флюорографи- ческом кабинете – это пациент (рассеянное излучение) Рассеянное излучение вокруг пациента неоднородно Мощность дозы вокруг пациен- та является сложной функцией, зависящей от множества факторов

40 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 40 Мощность дозы рассеянного излучения на расстоянии 1 м от пациента должна быть выше 1 мГр/мин для некоторых позиций дуги При цифровой флюороскопии мощность дозы может быть уменьшена на (25%) по сравнению с обычным режимом

41 IAEA International Atomic Energy Agency Л17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии Тема 6: Факторы, влияющие на дозу облучения персонала и пациентов Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

42 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 42 t Время флюороскопии t Число серий (изображений) t Размер пациента t Характеристики применяемой рентгеновской системы t Имеющиеся средства защиты Уровень радиации при ИР процедурах Важные факторы

43 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 43 Размер поля УРИ Относительная вход- ная доза облучения пациента 12" (32 cm) доза 100 9" (22 cm) доза 150 6" (16 cm) доза 200 4,5" (11 cm) доза 300

44 IAEA International Atomic Energy Agency Л17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии Тема 7: Примеры значений доз Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

45 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 45 Примеры значений доз

46 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 46 Примеры значений доз

47 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии ,3 5 3,3 1 TIPS HEPATIC EMBOLIZ. BILIAR DRAINAGE ABDOM. ANGIOPLAST. HEPATIC MANOM. CEREBRAL ARTER. ABDOM. ARTERIOGR. BRONQUIAL ARTERIOGR. RENAL ARTERIOGR. LOWER LIMB ARTER. UPPER LIMB FISTUL. LOWER LIMB PHLEBOGR Время флюороскопии (мин.) ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ

48 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии ,7 96,42 92,92 87,5 81,68 68,87 68,16 66,63 66,51 25,3 24,7 8,71 2,94 TIPS VALVULOPLASTY RENAL ARTERIOGR. PTCA HEPATIC EMBOLIZ. BILIAR DRAINAGE CEREBRAL ARTERIOG. LOW EXTREM. ART. CORONARIOGRAPHY HEPATIC MANOMETRY AORTIC ARTERIOGR. UPPER EXTREM. FISTUL. LOW EXTREM. PHLEBOG Гр.cм 2 Произведение дозы на площадь Средние ориентировочные значения

49 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии CEREBRAL ARTERIO. LOWER LIMB ARTERIO. UPPER LIMB FISTUL. BRONCHIAL ARTERIO. RENAL ARTERIO. ABDOMINAL ARTERIO Серии изображений Число изображений Ориентировочные значения

50 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 50 Входные дозы облучения пациен- тов для кинорежима могут быть между 70 и 130 мкГр/фр.: 1 минута облучения в кинорежиме при 25 кадров/с может привести к дозе 150 мГр, почти эквивалент- ной 15 снимкам брюшной полос- ти или 400 снимкам грудной клетки Цифровое изображение требует 4 мГр ДОЗЫ ПРИ РАБОТЕ В КИНОРЕЖИМЕ И ДЛЯ ЦИФРОВОЙ АНГИОГРАФИИ

51 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 51 Резюме Много физических и технических факторов могут существенно влиять на дозу пациента и персонала для интервенционной радиологии Оборудование, используемое в этой области, должно соответствовать международным требованиям и спецификации для комплек- тации Медицинские работники должны быть знакомы с такими рекомендациями

52 IAEA 17.1: Оптимизация защиты в интервенционной радиологии 52 Где получить информацию Wagner LK and Archer BR. Minimising risks from fluoroscopic x rays. Third Edition. Partners in Radiation Management (R.M. Partnership). The Woodlands, TX USA Vañó, E and Lezana, A. Radiation Protection in Interventional Radiology. 9th European Congress of Radiology, Vienna (Austria), March 5 10, Refresher Course. Avoidance of radiation injuries from medical interventional procedures. ICRP Publication 85.Ann ICRP 2000;30 (2). Pergamon. Joint WHO/IRH/CE workshop on efficacy and radiation safety in IR. München, October, 1995.