27.01.2014
TEKNİKERLERE YÖNELİK BİLGİSAYARLI TOMOGRAFİ SİSTEMLERİNDE
RADYASYONDAN KORUNMA VE PERFORMANS TESTLERİ
BİLGİLENDİRME SEMİNERLERİ
24-25 Ocak 2014
RADYASYONUN
BİYOLOJİK ETKİLERİ
Dr. Gökçe Kaan ATAÇ
Ufuk Üniversitesi Tıp Fakültesi
Radyoloji Anabilim Dalı
RADYOBİYOLOJİ
Dersin amacı-hedefleri
•Radyobiyolojinin tanımı
•Elektromanyetik radyasyon
•İyonizan ışının etki süreci
•
*doğrudan-dolaylı etkiler
•İyonizan ışının insanda etkileri
•
*stokastik-deterministik etkiler
•Radyolojik görüntülemede riskler
•Çalışanların riskleri
RADYOBİYOLOJİ
•İyonlaştırıcı radyasyonla canlı sistemler
arasındaki etkileşimleri ve bu
etkileşmelerin sonuçlarını araştırmak
1
27.01.2014
BERGONIE VE TRIBONDUE
Hücrelerin radyasyona hassasiyeti konusunda Bergonie
ve Tribondue nin 1906 yılında önerdiği genel kurallar;
•İmmatür,
•Az differansiye
hücreler daha radyosensitive
•Aktif bölünen
(kemik iliği, mide mukozası, deri germ tabakası vb.)
DOKU DUYARLILIĞI
High
Medium
Low
Lenfoid Doku
Deri
Kas
Kemik iliği
Damarsal endotel
Kemik
Mide barsak epiteli
Akciğer
Bağ dokusu
Gonadlar
Böbrek
Kıkırdak
Embriyolar
Karaciğer
Lens
ELEKTROMANYETİK RADYASYON
2
27.01.2014
ELEKTROMANYETİK RADYASYON
İYONİZAN IŞIN ETKİ SÜRECİ
•Hücrede enerji depolanması çok kısa bir
zamanda ve rastgele (10 -18 saniye).
•Radyasyonun hücrelerle etkileşimi bir olasılık
fonksiyonu,
•Radyasyonun olumsuz etkileri yanında,
hücrelerin kendini onarma mekanizmaları da
etkinin tümünün oluşmasında etkili,
EVRELER
EVRE
REAKSİYON
SÜRE
Fiziksel
İyonlaşma,
10 -18, 10-12sn
Uyarılma
Kimyasal
Serbest radikaller,
10-12, birkaç saat
Nükleik asit, protein
Biyolojik
Hücre ölümü,
saatler, yıllar
mutasyon, kanser
3
27.01.2014
İYONİZAN IŞIN ETKİLERİ
FOTONLAR
H2O- SU
MOLEKÜLÜ
X IŞINI TÜPÜ
DNA MOLEKÜLÜ
DOĞRUDAN ETKİ
•Hücre içi makro molekülleri (DNA, proteinler)
radyasyondan etkilenir.
•Makro moleküllerle etkileşim, pek çok farklı yolla
oluşabilir.
•Bu etki tüm hücreye yönelik sonuçlar oluşturur.
•Sonuçta hücre ölebilir veya DNA değişiklikleri oluşabilir.
•Oluşan hasar, hücrenin kendini yenileyip
yenileyemeyeceğini de belirler.
DOĞRUDAN ETKİ
4
27.01.2014
DOLAYLI ETKİ
•Hücre içi su molekülleri ile radyasyonun etkileşimi,
•Hücre içi su moleküllerinde, radyasyonun etki ile
hidroliz gelişir. H+ ve OH- molekülleri ortaya çıkar.
•Hidroksil radikali kararsızdır ve organik hücre içi
moleküllerle birleşiminden organik hidroksil molekülü
oluşabilir.
•Oluşan bu molekül bir enzimin çalışmasını engellerse
hücre hasarına-ölümüne yol açabilir.
H2O
H2
H2O
H2O2
DOLAYLI ETKİ
5
27.01.2014
RADYASYON DOZU
X IŞINI
Organ-doku
dozu (Gy)
Belirli dokuda absorbe edilen
Doz
eşdeğeri
(Sievert)
doku ağırlık
faktörü
Organ-dokuda
Etkin doz
(Sievert)
toplamı
GONADLAR 0.20 → 0.08
MEME AKC 0.05 → 0.12
ICRP 2007
Tüm organdoku toplamı
ORTALAMA DOZ
DOZ (mSv) ETKİLER
0,05 / yıl
Nükleer Elektrik Santralı çevresinde izin verilen max
2,5 / yıl
Ortalama ortam (background), 0,7 mSv Rodon’dan
3-5/ yıl
Uranyum maden işçileri , uçak personel i ortalaması
20 / yıl
Radyasyon çalışanına ortalama izin verilen max doz
50 / yıl
Radyasyon çalışanına yılda izin verilen max doz
100 / yıl
Kanser riski olasılığını gösteren en düşük düzey
1000 / yıl
Kısa süreli ekspojurda radyasyon hastalığı oluşabilir
ORTALAMA DOZ-X-RAY
RADYOGRAFİ
EFFEKTİF DOZ (mSv)
Kranyum
0,1
Akciğer
0,1
Lomber vert.
1,5
Abdomen
0,7
İVP
3,0
Mide Barsak
grafisi
6,0
Kolon Grafisi
8,0
6
27.01.2014
ORTALAMA DOZ-BT
İNCELENEN BÖLGE EFFEKTİF DOZ (mSv)
Kranyum
2
Servikal -Boyun
3
Akciğer - Toraks
7
Üç fazlı karaciğer
15
Kalsiyum skorlama
3
Koroner anjio BT
15
Tüm abdomen
16
RADYOLOJİK RİSKLER-1
İyonizan ışınla etkileşim sonrası;
•Bölünmede gecikme
•Çoğalmada bozulma
•Faz arası ölüm
RADYOLOJİK RİSKLER-1
Stokastik etki;
Rastlantısal oluşan, probabilistik,
• Hücresel etkiler ve kanser oluşumu.
Tanısal radyolojik görüntüleme yöntemlerinin
sağlayacağı düşük doz düzeylerinde stokastik
etki olasılığı düşüktür.
7
27.01.2014
STOKASTİK
KARSİNOGENEZ
•Ömür boyu radyasyon a bağlı kanser riski
ekspojur yaşı ile değişir.
•Kolektif dozun %90ı yüksek doz (floro, BT)
işlemlerden,
•Abdomen BTde kafa BTye göre risk yüksek,
•Bir yaşında çocukta yaşam boyu kanserden
ölüm riski 1/1000
KARSİNOGENEZ
8
27.01.2014
KARSİNOGENEZ
KARSİNOGENEZ
KALITIMSAL
•HJ MULLER DROSOPHİLA SİNEKLERİ
RADYASYON EŞİKSİZ OLARAK MUTASYON HIZINI
ARTTIRIR.
•MENDELYEN GEÇİŞ
•MULTİFAKTORYAL
•TEMEL MUTASYON HIZI,
•İKİ KATINA ÇIKARAN DOZ (1Gy) (0,1-0,2 / Sv)
9
27.01.2014
DETERMİNİSTİK
RADYOLOJİK RİSKLER-3
Nonstokastik-deterministik etki;
belirli doz eşiklerinin aşılmasıyla oluşabilecek
etkilerdir,
10
27.01.2014
RADYOLOJİK RİSKLER-4
Lokal ışınlama
•Ciltte eritem, epilasyon, bül, nekroz,
Tüm vücut ışınlaması
•Hematolojik
sendromları
•Gastrointestinal
•Merkezi Sinir Sistemi
DERİDEKİ ETKİLER
Radyasyonun derideki etkileri
•Radyasyon miktarına
•Radyasyon arası intervallere
•Uygulanan cilt alanına
•Biyolojik faktörlere bağlı değişebilir.
DERİDEKİ ETKİLER
EVRE DOZ (Gy)
BULGULAR
0
0-2
Yok
1
2-5
Hafif-orta eritem
2
5-10
3
10-15
4
>15
Orta-belirgin eritem, nemli
desquamasyon, ödem
Katlantı dışında da nemli
desquamasyon, ödem
Tam kat deri nekrozu, ülser,
spontan kanama
Battler S, Radiology 2010 Feb;254(2):326-41.
11
27.01.2014
DERİ ETKİLERİ
Evreleme önemli, 5 Gy altında sorun bekleme.
EPİLASYON -BT PERFÜZYON
•Standart protokollerde
oluşması beklenmez,
•BT perfüzyon 80 kVp ve
200 mAs ile uygulanmalı,
KATARAK
•Baş ve boyun BT uygulanan
hastalarda katarak sıklığı artmış,
•Tekrarlayan BT incelemeleri ile
risk artar,
•American Journal of Roentgenology. 2013;201: 626-630.
•Çocuklarda lens dozları
tekrarlayan Btlerde artmış,
•Kümülatif ED 1,7mSv, lens
dozu 167 mGy,
•Eur J Radiol. 2012 Aug;81(8):1896-900.
12
27.01.2014
KATARAK
Bizmut kaplı lateks örtüler lens dozunu
yaklaşık %50 azaltabilir
Hopper KD, AJNR 2001; 22; 1194
EMBRİYO-FETUS
•Gelişme geriliği
•Doğumsal anomaliler
•Embriyo-fetus veya neonatal ölüm
Pre implantasyon; fertilize yumurtanın ölümü,
Organogenez;neonatal ölüm, anomalilerde
artış, geçici gelişme geriliği (10 gün-6 hafta).
Fetus; kalıcı gelişme geriliği, mikrosefali, MR
EMBRİYO-FETUS
•GELİŞME GERİLİĞİ
•Organogenez Ø, pre implant-geçici, fetal-kalıcı
•DOĞUMSAL ANOMALİLER
•Organogenez 10 gün-6 hafta,
•8-15 hafta: mikrosefali, MR (0,i2 Gy
•EMBRİYO-FETAL NEONATAL ÖLÜM
•Relatif doz ve risk arası Lineer ilişki
13
27.01.2014
EMBRİYO-FETUS
SONUÇ
ETKİ
DOZ
RİSK
KALITIMSAL
% 0,2 /Sv ÇOK DÜŞÜK,
EŞİK YOK
EMBRİYO-FETUSA %40 / Sv DETERMİNİSTİK
(8-15 H)
(MR)
200 m Gy EŞİK
%10 / Sv
(16-25H)
KARSİNOGEN
(FATAL)
%5/ Sv
EŞİK DEĞER YOK
SONUÇ
•Deterministik etkiden korunma, stokastik
olasılığını düşürmek,
•Deterministik; eşik dozun altında kal,
•Stokastik; şiddeti doza bağlı değil, olasılığı
bağlı,
•ALARA prensibi esas,
•ABDde 1 yıllık Radyoloji kaynaklı doz,
dünyadaki Çernobile bağlı kollektif dozun
1,5 katı
14
Download

RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİ RADYOBİYOLOJİ