Nove smjernice u zaštiti od zračenja pacijenata i njihova znanstvena utemeljenost

Olovne pregače i njihova svrha zaštite gonada u pacijenata kod rendgenskog zračenja je uobičajena praksa i preporuka koja datira još iz 1950 g. kada su studije na voćnim mušicama izazvale zabrinutost da zračenje možda može oštetiti ljudsku DNA i izazvati razne anomalije pri rođenju djeteta te se ta praksa primjenjuje i danas kao dio zaštite pacijenata od rendgenskih zraka uz standardni ALARA pristup.

Zadnje desetljeće su radiološki profesionalci počeli preispitivati navedenu praksu s obzirom na napredak u tehnologiji i bolje razumijevanje djelovanja rendgenskog zračenja.

Količina zračenja koja je danas s ovom tehnologijom potrebna za rendgensku snimku iznosi oko 1/20 zračenja koje je bilo potrebno 1950. g., a kako navodi American Association of Physicists in Medicine (AAPM), prema Publikaciji 103 iz 2007. g. koju je objavila International Commission on Radiological Protection (ICRP) : “No human studies provide direct evidence of a radiation-associated excess of heritable disease”(hrv. “Nijedno ispitivanje na ljudima ne pruža izravne dokaze o značajnom povećanju nasljednih bolesti“).

Također smjernice izdane od strane American College of Obstetricians and Gynecologists (ACOG) uz podršku American College of Radiology (ACR) tvrde sljedeće : “With few exceptions, radiation exposure through radiography, computed tomography scan, or nuclear medicine imaging techniques is at a dose much lower than the exposure associated with fetal harm”(hrv. „Uz nekoliko iznimaka, doza zračenja u radiografiji, skeniranju računarskom tomografijom ili tehnikama snimanja nuklearne medicine je mnogo niža od doze zračenja povezane s oštećenjem ploda“).

Također prema AAPM olovna zaštita nije učinkovita u sprječavanju efekta unutarnjeg raspršenja zračenja koje je glavni izvor doze za organe koji nisu u polju snimanja. Kao treći razlog zbog kojeg bi se trebala napustiti ova praksa navode nepravilno postavljanje zaštite od strane tehnologa najčešće kod zaštite gonada te se s tim mogu ometati anatomske strukture koje su važne za analizu.

Slika 1 : radiološka prostorija za rendgenski uređaj

Studija „Poor Utility of Gonadal Shielding for Pediatric Pelvic Radiographs“, Mark C. Lee, MD; Jessica Lloyd, BSBE; Matthew J. Solomito, PhD iz 2017. g. u kojoj su od 3400 pedijatrijskih pacijenata snimljenih između 2008. i 2014. g. dobi u rasponu od 8-16 g., a kojima su napravljene AP ili frog leg snimke zdjelice slučajnim odabirom izabrani radiogrami 84 dječaka i 84 djevojčice te su isti podvrgnuti analizi nam daje sljedeće rezultate : zaštita za gonade je krivo postavljena u 49% AP projekcija i 63% frog leg projekcija. Kod frog leg projekcije zaštita je češće krivo postavljena kod djevojčica nego kod dječaka (76% vs 51%). Koštane strukture u zdjelici su često bile nedostupne adekvatnoj analizi u frekvenciji od 7-43% ovisno o specifičnoj koštanoj strukturi. Glava femura i acetabulum su bili nedostupni adekvatnoj analizi do 2% svih snimki te studija kao zaključak navodi da su protokoli za zaštitu gonada kod pacijenata nedjelotvorni kao i sljedeću tvrdnju : „Consideration should be given to alternative protocols or abandonment of this practice.“(hrv. „Potrebno je razmotriti alternativne protokole ili napuštanje ove prakse“).

Još jedna studija „Efficacy of gonadal shielding in pediatric pelvis X-rays“, Gürsu S., Gürsu T., Çamurcu Y., Yıldırım T., Gürsu A., Şahin V. iz 2013. g. ide u prilog tezi o lošem postavljanju zaštita za gonade. U periodu između listopada 2011. g. i veljače 2012. g. 1137 rendgenskih snimaka zdjelice napravljenih na 675 pacijenata (323 dječaka i 352 djevojčice dobi raspona od 6 mjeseci do 17 godina) su podvrgnute analizi u smislu upotrebe zaštite za gonade od strane ginekologa, ortopeda i pedijatra. Zaštita za gonade je korištena u 566 (49.8%) rendgenskih snimaka, kod dječaka u njih 193 (17%), a kod djevojčica u njih 373 (32.8%). Kod dječaka je samo u 74 (6.5%) slučaja zaštita ispravno postavljena dok je taj broj kod djevojčica 30 (2.6%). Također u 293 (25.7%) slučajeva zaštita je bila djelomična, u 109 (9.6%) slučajeva je zaštita bila totalno krivo postavljena te se u 19 (3.3%) slučajeva rendgenska snimka morala ponavljati zbog krivo postavljene zaštite. Kao zaključak studija navodi sljedeće : „If we take into consideration that use of pelvic X-rays is essential and indispensable for the diagnosis of many pediatric pelvic diseases, we believe that technicians who are responsible for taking these X-rays should be better trained on the use of gonadal shields and designs of gonadal shields should be improved.“ (hrv. „Ako uzmemo u obzir da su snimke zdjelice nužne i neophodne za dijagnozu bolesti, vjerujemo da bi se radiološki tehnolozi, koji su odgovorni za snimanje, trebali bolje osposobiti za dizajn i korištenje štitnika gonada“).

Slika 2 : pravilan položaj zaštite za gonade

Slika 3 : nepravilan položaj zaštite za gonade

Još jedan od razloga za napuštanje prakse zaštite gonada prema „Patient Shielding in Diagnostic Imaging: Discontinuing a Legacy Practice“, Rebecca M. Marsh and Michael Silosky je automatska ekspozicija većine današnjih RTG uređaja, odnosno činjenica da ako olovnu zaštitu stavimo u ciljani FOV uređaj poveća ekspozicijsku dozu u želji da „probije“ zaštitu što uzrokuje veću dozu i lošiju kvalitetu snimke.

Studija „Female gonadal shielding with automatic exposure control increases radiation risks“, Summer L. Kaplan, Dennise Magill, Marc A. Felice, Rui Xiao, Sayed Ali & Xiaowei Zhu iz 2017. g. provedena na 2 fantoma (fantomi koji imitiraju odraslu osobu i 5-godišnje dijete) gdje su promatrali promjene u dozi po području (eng. dose–area product) i apsorbiranu dozu organa u slučaju kada se koristila ženska zaštita za gonade skupa sa automatskom ekspozicijom nam daje sljedeće rezultate : zaštita za gonade skupa sa AEC-om povećava DAP (dose–area product) za 63% u slučaju 5-godišnjeg fantoma i 147% kod odraslog fantoma. Apsorbirana doza organa u nezaštićenom području kao što su crijeva,želudac i jajnici je porasla od 21-51% u slučaju 5-godišnjeg fantoma i 17-100% kod odraslog fantoma. Apsorbirana doza organa ispod zaštite u slučaju 5-godišnjeg fantoma se smanjila 67% dok je kod odraslog fantoma doza smanjena za 16%. Kao zaključak autori navode „Female gonadal shielding combined with AEC during pelvic radiography increases absorbed dose to organs with greater radiation sensitivity and to unshielded ovaries. Difficulty in proper use of gonadal shields has been well described, and use of female gonadal shielding may be inadvisable given the risks of increasing radiation.“(hrv. „Zaštita ženskih gonada, u kombinaciji s AEC tijekom radiografije zdjelice, povećava apsorbiranu dozu na organima veće osjetljivosti na zračenje i na zaštićene jajnike. Poteškoće u pravilnoj upotrebi zaštite dobro su opisane a upotreba može biti neprimjerena s obzirom na rizike povećanja zračenja“).

Kod studija vezanih za CT nailazimo na različite rezultate, ovisno o regiji koja je snimana i organima koje želimo zaštititi. Tako imamo studiju „Radiation dose reduction at a price: the effectiveness of a male gonadal shield during helical CT scans“, Lawrence T. Dauer, Kevin A. Casciotta, Yusuf E. Erdi, Lawrence N. Rothenberg iz 2007. g. Istraživanje je rađeno na „real bone“ humanoidnom fantomu zdjelice koji je dizajniran da imitira prosječno velikog pedijatrijskog ili manjeg odraslog muškog pacijenta te je u njega stavljena 6 cm3 ionska komora na mjesto muških gonada. Važno je napomenuti da je u ovom istraživanju kao mjerna jedinica korišten roentgen (R) te će se rezultati također iskazati u toj mjernoj jedinci. Istraživanje je izvedeno na 16 slojnom CT uređaju, korištene su 3 veličine (velika,srednja i mala) zaštite debljine 1mm te su evaluirane 2 studije. U prvoj studiji snimanje je rađeno u svrhu proučavanja efekta zaštite samo na raspršeno zračenje sa i bez zaštite. Doza na gonade u ovom slučaju bez zaštite je 68.6 mR (~ 0.62 mGy), dok ista sa zaštitom iznosi 29.1, 33.2 i 39.8 mR ovisno o veličini zaštite što bi značilo redukciju doze od samo 20-30 mR (58 % u slučaju korištenja velike zaštite). Procjena kvalitete snimke u ovom slučaju nije pokazala razlike, tek devijaciju od 5.5 HU u regiji od interesa. U drugoj studiji zdjelica je snimljena u svrhu proučavanja zaštite na direktno zračenje (primarno i izlazno). Doza za gonade bez zaštite je bila 4806 mR(~ 43.7mGy), dok je ista za zaštitom iznosila 137.2, 171.4, i 265.4 ovisno o veličini zaštite (97% u slučaju velike zaštite) te je razlika u dozi značajna. Procjena kvalitete snimke u ovom slučaju je pokazala ozbiljnu razliku u smislu degradacije kvalitete. Istraživanje navodi kako doza raspršenog zračenja u situaciji bez zaštite čini 1.5 % doze koje pacijent primi kada su gonade bile direktno snimane također bez zaštite. U studiji se također navodi kako se ista razina smanjena doze može primijeniti prilagođavajući CT protokole veličini pacijenta i regiji od interesa. Kao zaključak autori navode : „Images in the direct exposure case are not useful due to these severe artifacts and the difficulties in positioning these shields on patients in the scatter exposure case may not be warranted by the small absolute reduction in scatter dose unless it is expected that the patient will be subjected to numerous future CT scans.“ (hrv. “Snimke učinjene preko zaštita nisu korisne zbog velikih artefakata i poteškoća u postavljanju ovih štitova na pacijente u slučaju izloženosti raspršenju ne mogu biti opravdane malim apsolutnim smanjenjem doze raspršivanja, osim ako se ne očekuje da će pacijent biti podvrgnut većem broju CT snimanja.”)

Slika 3 : A- CT snimka fantoma sa zaštitom u prvom slučaju     B- CT snimka fantoma bez zaštite u prvom slučaju
Slika 4 : CT snimka fantoma za zaštitom u drugom slučaju

Posebno je zanimljiv i pregledni članak „The Current Use and Effectiveness of Bismuth Shielding in Computed Tomography: A Systematic Review“, Stephanie Lawrence, BRadMedImag (Hons); Euclid Seeram, PhD, FCAMRT iz 2017. g. u kojem su autori proveli sistematski pregled dostupnih članaka koristeći PubMed i Scopus baze podataka te su na taj način evaluirali 50 relevantnih članaka na navedenu temu. Vrijednost ovog preglednog članka leži u odabiru kriterija dostupnih članaka a to su: da se publicirani 2010 i kasnije, da su recenzirani, da su iz pouzdanog izvora, studije koje procjenjuju trenutnu uporabu i učinkovitost zaštite od bizmuta u CT-u, uključujući najmanje mogućnosti smanjenja doze ili utjecaj na kvalitetu slike, studije o alternativama i strategiji smanjenja korištenja CT-a odnosno studije o smanjenju upotrebe CT-a na radiosenzitivnim organima; posebno na dojkama, štitnjači, žlijezdama i lećama oka. Kao rezultat navode „This review found that whilst bismuth shielding proves to provide significant dose reductions to radiosensitive organs, numerous concerns exist including wasted radiation, reduced image quality and unpredictable results when combined with AEC. Alternative methods such as tube current modulation and iterative reconstruction algorithms can provide equivalent dose savings at superior image quality, without the limitations of bismuth shields.“ (hrv. “Ovaj je pregled utvrdio da, iako zaštita bizmutom pokazuje značajno smanjenje doze na radiosenzitivnim organima, postoje brojne nepoznanice što uključuje raspršeno zračenje, smanjenu kvalitetu slike i nepredvidive rezultate u kombinaciji s automatskom kontrolom ekspozicije. (AEC). Alternativne metode kao što su modulacija struje u RTG cijevi i iterativni algoritmi rekonstrukcije mogu osigurati ekvivalentnu uštedu doze uz vrhunsku kvalitetu slike, bez ograničenja uzrokovanim zaštitom od bizmuta.”), ali također preporučuju i daljnje korištenje zaštite kao dostupnu strategiju u smanjenju doze dok opisane alternativne metode ne postanu dostupne u svim ustanovama.

Slika 5 : kriteriji za sistemski pregled literature

U dentalnoj radiologiji The American Dental Association tvrdi da abdominalna zaštita možda nije potrebna ali i dalje preporuča korištenje zaštite za štitnjaču kada god je to moguće. Tu tvrdnju potvrđuje i studija „Radiation protection in dental radiology – Recent advances and future directions”, V.Tsapaki iz 2017. g. koja navodi sljedeće : „As far as shielding is concerned, recent data confirm that use of lead apron, even in pregnant patients, or gonadal shielding are not recommended, due to negligible radiation dose reduction. Thyroid lead shielding should be used in case the organ is in or close to the primary beam. Specifically for CBCT, leaded glasses, thyroid collars and collimation (smaller field of view (FOV) especially for paediatric patients) minimize the dose to organs outside the FOV.“ (hrv. „Što se tiče zaštite, nedavni podaci potvrđuju da se uporaba olovnih zaštita, čak i kod trudnica ili za gonade, ne preporučuje, zbog zanemarivog smanjenja doze zračenja. Zaštitu štitnjače treba koristiti u slučaju kada se organ nalazi u blizini središnje RTG zrake ili blizu nje. Konkretno za CBCT, naočale sa olovom, ogrlice za štitnjače i kolimacija snopa /manje vidno polje, FOV, posebno za pedijatrijske bolesnike/ minimiziraju dozu za organe izvan FOV-a. “)

Važno je napomenuti kako zaštita za štitnjaču može smetati prilikom korištenja novijih 3D dentalnih uređaja za snimanje.

Prepreke u napuštanju dosadašnje prakse također postoje i njih možemo naći u više razloga. Jedan od njih je psihološki efekt na pacijenta i njegov osjećaj sigurnosti dok nosi olovnu zaštitu kao i duboka ukorijenjenost dosadašnje prakse u radiološku dijagnostiku.
AAPM navodi kako se praksa olovne zaštite može nastaviti kod pacijenata i pratnje sa izraženim strahom od izloženosti zračenju ukoliko bi to pomoglo da se pretraga izvede.

Važno je napomenuti kako se i dalje preporuča zaštita profesionalnog osoblja.

Iz svega navedenog možemo zaključiti da postoji znanstvena opravdanost za primjenu navedenih novih smjernica kao i pojedine prepreke u primjeni istih. Uloga radioloških tehnologa u primjeni novih smjernica za zaštitu pacijenata od zračenja, koje su već prihvatile ili su u procesu prihvaćanja država poput SAD-a, Kanade, Australije i Velike Britanije, je ključna zbog izravnog kontakta s pacijentom, te ovisi u konstantnoj vlastitoj edukaciji kako bi mogli pacijentu pružiti adekvatne informacije vezane za nove smjernice. Prepreke u napuštanju dosadašnje prakse također postoje i njih možemo naći u više razloga. Jedan od njih je psihološki efekt na pacijenta i njegov osjećaj sigurnosti dok nosi olovnu zaštitu kao i duboka ukorijenjenost dosadašnje prakse u radiološku dijagnostiku. AAPM navodi kako je korištenje olovne zaštite može nastaviti kod pacijenata i pratnje sa izraženim strahom od izloženosti zračenju ukoliko bi to pomoglo da se pretraga izvede. Važno je napomenuti kako se i dalje preporuča zaštita profesionalnog osoblja.

Dok navedene smjernice ne budu prihvaćene u Republici Hrvatskoj, važno je kontinuirano usavršavanje radiološkog tehnologa o pravilnom postavljanju olovnih zaštita, kako bi se izbjegli slučajevi opisani u navedenim studijama kao i konstantna edukacija o novostima vezanima za struku i zaštitu od zračenja kako da bi se nove smjernice, ukoliko budu prihvaćene i kod nas mogle što lakše primijeniti.

Domagoj Brkić, bacc.radiol.techn.

Povjerenstvo za edukaciju i trajno usavršavanje

Legenda kratica:
AAPM – American Association of Physicists in Medicine
ICRP – International Commission on Radiological Protection
ACOG – American College of Obstetricians and Gynecologists
ACR -American College of Radiology

Izvori :
● Poor Utility of Gonadal Shielding for Pediatric Pelvic Radiographs by Mark C. Lee, MD; Jessica Lloyd, BSBE; Matthew J. Solomito, PhD 2017. g.
Link na navedenu studiju : http://pdfs.semanticscholar.org/bc8c/6fb6303a790def7c22b38c1eeb336191f11c.pdf
● Efficacy of gonadal shielding in pediatric pelvis X-rays by Gürsu S1, Gürsu T, Çamurcu Y, Yıldırım T, Gürsu A, Şahin V 2013. g.
Link na navedenu studiju : https://europepmc.org/article/med/23692195
● Patient Shielding in Diagnostic Imaging: Discontinuing a Legacy Practice by Rebecca M. Marsh and Michael Silosky 2019. g.
Link na članak : https://www.ajronline.org/doi/full/10.2214/AJR.18.20508
● Gonadal Shielding in Radiography: A Best Practice? by Terri L Fauber, EdD, R.T.(R)(M) 2016. g.
Link na navedenu studiju : http://www.radiologictechnology.org/content/88/2/127.short
● No Shield From X-Rays: How Science Is Rethinking Lead Aprons by Mary Chris Jaklevic January 15, 2020. g.
Link na članak : https://khn.org/news/no-shield-from-x-rays-how-science-is-rethinking-lead-aprons/?fbclid=IwAR3fgjcNr0UoVdUACqMR30ZjQmT1WUCOhieSY97F3EQtNeQNr9Crr63MoT8
● American Association of Physicists in Medicine (AAPM)
Link na članak : https://www.aapm.org/org/policies/details.asp?id=468&type=PP
● Radiation dose reduction at a price: the effectiveness of a male gonadal shield during helical CT scans“ by Lawrence T Dauer, Kevin A Casciotta, Yusuf E Erdi, Lawrence N Rothenberg 2007. g.
Link na navedenu studiju : https://bmcmedimaging.biomedcentral.com/articles/10.1186/1471-2342-7-5
● The Current Use and Effectiveness of Bismuth Shielding in Computed Tomography: A Systematic Review by Stephanie Lawrence, BRadMedImag (Hons); Euclid Seeram, PhD, FCAMRT 2017. g.
Link na navedeni članak : http://dx.doi.org/10.17140/ROJ-2-113
● Radiation protection in dental radiology – Recent advances and future directions by V.Tsapaki iz 2017. g.
Link na navedenu studiju : https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S112017971730234X
● Female gonadal shielding with automatic exposure control increases radiation risks by Summer L. Kaplan, Dennise Magill, Marc A. Felice, Rui Xiao, Sayed Ali & Xiaowei Zhu 2017. g.
Link na navedenu studiju : https://link.springer.com/article/10.1007/s00247-017-3996-5