09. Оптимизация радиационной защиты в кардиологии
реклама
МАГАТЭ Международное агентство по атомной энергии Оптимизация радиационной защиты в кардиологии Лекция 9 Цели обучения 1. Оптимизация в интервенционной кардиологии 2. Пути совершенствования радиационной безопасности процедуры (баланс между диагностической информацией и дозой облучения пациента) 3. Опыт одного центра (Удине, Италия) в оптимизации системы с плоско-панельным детектором Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 2 МАГАТЭ Правильно или нет? 1. Переход от старого ангиографического аппарата с усилителем рентгеновского изображения на новый аппарат с плоскопанельным детектором, несомненно снизит дозу облучения пациента. Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 3 МАГАТЭ Обращали ли Вы внимание на это? Дозиметрические индикаторы в процедурном помещении Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 4 МАГАТЭ Знаете ли вы как интерпретировать эти данные? Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 5 МАГАТЭ Практическая проверка ... Дозиметрические данные и Дозовые отчеты • Разбираетесь ли вы в дозиметрической информации, имеющейся в рентгеноперационной? • Следите ли вы за отчетами о дозах облучения пациентов (и архивируете ли вы их)? • Понимаете ли вы величины полученых вами индивидуальных доз облучения? • Можете ли вы отличить, когда доза облучения, показываемая на мониторе, является "нормальной“, а когда "слишком высокой"? Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 6 МАГАТЭ Практическая проверка ... Знание вашего рентгеновского аппарата • Какую “цену” в единицах дозы облучения вы “платите” за желаемое качество изображения? • Оценивали ли вы, приемлемо ли для вас меньшее число изображений с более низким качеством? • Знаете ли вы, какие значения мощности дозы и дозы за кадр соответствуют разным режимам работы? • Знаете ли вы, в какой степени отличаются дозы облучения при различных размерах поля на приемнике изображения (при использовании цифрового увеличения)? • Знаете ли вы, как использовать новые особенности рентгеновского аппарата для снижения облучения? Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 7 МАГАТЭ Siemens Axiom Artis, низкодозовый режим скопии 20 см орг. стекла 13 мкГр/кадр (на входе) Радиационная защита в кардиологии Siemens Axiom Artis нормальный режим съемки 20 см орг. стекла 177 мкГр/кадр (на входе) Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 8 МАГАТЭ Средства оптимизации... • Чтобы избежать записи большего числа изображений, чем нужно: • Контролируйте время рентгеноскопии. • Контролируйте число серий. • Контролируйте количество кадров в серии. • Во избежание получения изображений с ненужно высоким качеством (полученных с большей дозой облучения): • Иногда допустимы скопические и рентгенографические изображения низкого качества (большой уровень шума) Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 9 МАГАТЭ Оптимизация радиационной защиты • Минимизация дозы облучения пациентов и персонала не должна быть основной целью • Надо оптимизировать дозы облучения пациентов и минимизировать дозы облучения персонала • Оптимальная мощность дозы пациента, соответствует мощности дозы, достаточной для получения изображений нужного качества Если качество изображений недостаточно, любая доза облучения является излишней! Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 10 МАГАТЭ МАГАТЭ Международное агентство по атомной энергии Опыт одного центра с новым ангиографическим аппаратом с плоско-панельным детектором Видеосигнал Видео камера Моторизованная диафрагма Электроника преобразующая Электроны 2,400 ПЗС или PUT Свет 400,000 Цифровые данные Экран выходной Электроны 400 Свет 3,000 Йодид цезия (CsI) 1 ФОТОНЫ Частицы # ДЕТЕКТОР УРИ Электроника Фото-катод Электроны Слой аморфного кремния (Фотодиоды/Транзисторы) Свет Йодид цезия (CsI) Фотоны Усилитель рентгеновского изображения (УРИ) Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 12 Плоская панель МАГАТЭ МАГАТЭ Международное агентство по атомной энергии Ожидается, что внедрение цифровой плоско-панельной технологии позволит снизить дозы за кадр на 30% Коронарная ангиография и ангиопластика Удине, 1990-2002 г.г. Philips Integris 3000 (1995) Philips OM 200 (1983) ангиография ангиопластика 2000 1500 Выполнено 3 сосудистыми хирургами, за исключением 1998 г 1000 500 0 '90 '91 '92 '93 Радиационная защита в кардиологии '94 '95 '96 '97 '98 '99 '00 '01 '02 Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии '03 14 МАГАТЭ GE Innova 2000 (ангиографический аппарат с цифровым плоско-панельным детектором), Удине • Работа началась 04/12/2002 • Январь - октябрь 2003 1421 процедур (79% от общего числа) • 1019 диагностических коронарных ангиографий • 402 перкутанные коронарные ангиопластики Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 15 МАГАТЭ Сравнение Philips H 3000 и Innova 2000 для перкутанных коронарных интервенций - Характеристики пациентов H 3000: 588 пациентов, 90% от всех леченых в 2002 году Innova: 274 пациентов, 67% oт всех леченых с января по октябрь 2003 Больные сосуды (%) Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 16 МАГАТЭ Сравнение Philips H 3000 и Innova 2000 для перкутанных коронарных интервенций - Характеристики процедур и поражений (1) 70 65.9 60 H 3000 56.5 Innova 50 % 40 30 22.9 25.5 20 15.3 14.8 11.3 10.2 10 6.1 6.6 3.6 2.6 2.9 3.2 0 on e si l 1 mu ss e 1v n sio e l i lt Радиационная защита в кардиологии 2-3 ls s se e v ++ Ca + ++ a C ion s u cl oc Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 0d >3 d n sio u l c oc 17 d un et. МАГАТЭ Сравнение Philips H 3000 и Innova 2000 для перкутанных коронарных интервенций - Характеристики процедур и поражений (2) 40 37.2 H 3000 Innova 35 30 29 25 22.2 22.3 % 20 18.1 16.1 15 12.8 10 6.2 5 4.8 4.7 3.6 3.3 Радиационная защита в кардиологии ab l. Ar DC uo s or t vt se Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии ot ity m ) 2m bi fu rc .( > os ti a l C B2 0 18 МАГАТЭ Сравнение Philips H 3000 и Innova 2000 для перкутанных коронарных интервенций – Индекс режима и сложности процедуры H 3000 2 70 84 1,8 59 60 Innova 1,6 1,4 48 50 1,47 1,37 1,2 40 1 1 40 0,93 0,8 30 24,1 0,6 21,6 20 11,6 0,4 0,2 11,5 0.30 0.29 0.34 0.26 r (with fluoro time) 0 10 0 Fluoro T proced. T Радиационная защита в кардиологии (m’) room occ. contrast (dl) Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 19 МАГАТЭ Сравнение Philips H 3000 и Innova 2000 для диагностических процедур - Характеристики пациентoв и процедур 120 H 3000: 1401 пациент, 92% от 99 98 100 80 всех исследованных в 2002 году Innova: 702 пациентов, 69% oт 72 74 всех исследованных с января по октябрь 2003 71 69 67 67 60 40 24 20 20 19 18 20 12 9 9 1.9 1.9 AB G C ot he r r. rt og ao ca t. R LV co ro es ex m al m ) (s q A BS ag e( y) 0 (%) Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 20 МАГАТЭ Сравнение Philips H 3000 и Innova 2000 для диагностических процедур 60 - Индексы режимов работы и эксплуат. измерено параметры H 3000 50 рассчитано 54 54 Innova 45.88 40 35.32 31.06 30 28 27.05 24 20.39 20 1,3 18.83 15.6 15.8 10.67 10 4.2 4.4 0 Радиационная защита в кардиологии m’ Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии Gy * cm2 21 МАГАТЭ Входная поверхностная доза: H 3000 и Innova 2000 Мощности входной поверхностной дозы, поле на УРИ 17 с м , ф а н т ом и з 20 cм ор г . с т ек л а 70 60 50 Мощность в х одн ой дозы (м Г р /м и н ) 40 30 H 3000 20 Innova 2000 10 0 Low Normal High Качество изображения Мощность входной поверхностной дозы в режиме рентгеноскоии LOW для Innova на 30% ниже Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 22 МАГАТЭ Почему ожидаемое 30% снижение дозы облучения за кадр при введении цифровой плоско-панельной технологии не приводит к эффективному снижению дозы облучения пациентов Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 23 МАГАТЭ Различия в эксплуатационных характеристиках двух систем Innova H 3000 • поле на приемнике (см) • поле на приемнике (см) 20/17/15/12 23/18/14 • режим съемки 12,5 / 25 кадров • режим скопии низкий/средний/высокий 15/30 кадров ур 1/ур 2 (низкая доза) • режим скопии низкий/нормальный • фильтр • фильтр автоматический Радиационная защита в кардиологии • режим съемки вручную Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 24 МАГАТЭ Площади детекторов сходные 20 cm 400 cm2 375 cm2 H3000 Радиационная защита в кардиологии Innova 2000 Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 25 МАГАТЭ Использование сходных размеров номинальных полей (размер поля на приемнике) соответствует сильно различающимся площадям двух рентгеновских пучков 17 cm 290 cm2 230 cm2 H3000 Innova 2000 площадь + 26% ПДП + 26% !!!! Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 26 МАГАТЭ Другие вероятности …… пациенты могут различаться процедуры могут различаться действия операторов фильтры / коллимация использование "трудных" проекций (рентгеноскопия/снимки) средние расстояния от фокуса до детектора ............... Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 27 МАГАТЭ Использование коллиматоров в INNOVA для снижения облучения 15см снижение дозы 25% Радиационная защита в кардиологии [still] Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 28 МАГАТЭ Использование коллиматоров в INNOVA для снижения облучения 20 см Радиационная защита в кардиологии [still] Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 29 МАГАТЭ H 3000 Ухудшение изображения из-за ненадлежащей фильтрации надлежащая фильтрация Фильтрация предотвращает появление обеднения изображения в областях с низкой степенью поглощения излучения Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 30 МАГАТЭ INNOVA Радиационная защита в кардиологии ненадлежащая фильтрация не приводит к ухудшению изображения Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 31 МАГАТЭ Изменения мощности дозы облучения кожи в зависимости от проекции (мощность ПДП) измерения с антропоморфным фантомом среднего размера Проекция Входная мощность дозы при скопии (мГр/мин) Входная мощность дозы при графии (мГр/мин) AP 31 388 RAO 30° 19 203 LAO 40° 20 216 LAO 40°, Cran 30° 80 991 LAO 40°, Cran 40° 99 1236 LAO 40°, Caud 20° 29 341 Cusma JACC 1999 Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 32 МАГАТЭ Расстояние между пациентом и детектором Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 33 МАГАТЭ Закон обратных квадратов Source При увеличении расстояния в 2 раза, от “d” до "2d“, через в 4 раза большую площадь пройдет то же количество энергии, и в результате, тот же самый объект получит только четверть дозы облучения d 2d Удвоение расстояния от источника снижает дозу в 4 раза Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 34 МАГАТЭ Закон обратных квадратов Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 35 МАГАТЭ Коллимация Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 36 МАГАТЭ Отсеивающая решётка Увеличивает ПДП и кожную дозу в 2 раза Улучшает качество изображения Должна быть удалена для педиатрических пациентов!! Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 37 МАГАТЭ Критерии качества DIMOND для оптимизации коронарной ангиографии Аспекты оптимизации ангиографических методов 1) Использование клиновидного фильтра в светлых периферийных областях 2) 2-3 серии снимков (за исключением трудных анатомических деталей) 3) 12.5-15 кадров/сек (25-30 только тогда, когда пульс превышает 90-100 ударов/мин или у детей) 4) 60 снимков в серии в среднем (12.5-15 кадров/сек), за исключением случаев изображения коллатералей или медленного кровотока Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 38 МАГАТЭ Innova 2000. Изменение экспозиционных параметров с течением времени -диагностические процедуры июль 2003 - февраль 2004 Время скопии, мин 5 4 ПДП 34 ( Г р * cм 2 ) 33 32 31 3 30 29 2 28 27 1 26 0 Июль- С е н т А вг Окт Н оя б Де к Радиационная защита в кардиологии Я н вФ е вр 25 Июль- С ент - Н оя б - Я н в- А вг Окт Де к Ф е вр Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 39 МАГАТЭ МАГАТЭ Международное агентство по атомной энергии Процесс оптимизации Оптимизация требует ………. • Знания факторов, влияющиех на дозу облучения пациентов и персонала Характеристики пациента Характеристики процедуры Характеристики оборудования (аппарата) • Знания возможностей рентгеновского аппарата для снижения доз облучения • Периодического обновления клинических и технических рабочих протоколов Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 41 МАГАТЭ Процесс оптимизации включает в себя ........... • Сбор данных • процедуры, ПДП, время рентгеноскопии • Анализ данных • достоверность данных • Обсуждение и обзор • использование коллиматоров/фильтров, проекции, размер поля • Внедрение изменений • более точный сбор данных, использование коллиматоров /фильтров, размер поля 17 всегда когда возможно, избегать проекций LAO (косых лево-передних) • Проверка данных Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 42 МАГАТЭ Контрольные уровни Контрольные уровни: инструмент, помогающий проводить процедуры по оптимизации уровней облучения пациентов Регламентируются международным (МАГАТЭ) и национальными законодательствами Для сложных (комплексных) процедур контрольные уровни должны включать: •больше параметров •принимать во внимание комплексность процедур. (рекомендации Европейского консорциума DIMOND) Радиационная защита в кардиологии 3-й уровень “Риски для пациента" Уровень 2 + DAP + Максимальная доза в коже (МДК) 2-ой уровень “Протокол проведения процедуры" Уровень 1 + число снимков + время рентгеноскопии 1-й уровень “Характеристика оборудования" Мощность дозы и доза за снимок (BSS, CDRH, AAPM) Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 43 МАГАТЭ •Современные рентгеновские установки отображают дозиметрические показатели непосредственно на мониторах в пультовой и в операционной, позволяя кардиологам знать уровень радиационного риска во время процедуры. •Обычно отображаются величины произведения дозы на площадь (ПДП) и суммарная доза (*) . (*) Суммарная доза (СД) - это керма в воздухе, полученная за процедуру в конкретной точке относительно рентгеновской С-дуги (она не включает обратного рассеяния от пациента). Может служить индикатором дозы в коже. Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 44 МАГАТЭ Пример данных, включенных в исследовательский отчет (Siemens) FIXED Coro ND 1k 1 CARD A 81kV 744mA 6.0ms 200CL small 0.3Cu 17cm 7s 15F/s 15-Jan-03 09:16:21 211.4µGym² 36.2mGy 0LAO 0CRA 105F FIXED Coro ND 1k 2 CARD A 86kV 734mA 6.0ms 600CL small 0.2Cu 17cm 6s 15F/s 15-Jan-03 09:17:01 376.9µGym² 63.8mGy 29RAO 0CRA 94F FIXED Coro ND 1k 3 CARD A 124kV 553mA 8.0ms ****** small 0.2Cu 17cm 5s 15F/s 15-Jan-03 09:17:43 490.3µGym² 94.1mGy 48RAO 22CRA 75F FIXED Coro ND 1k 4 CARD A 115kV 591mA 8.0ms ****** small 0.2Cu 17cm 6s 15F/s 15-Jan-03 09:18:16 460.4µGym² 97.8mGy 48RAO 22CRA 84F FIXED Coro ND 1k 5 CARD A 96kV 714mA 8.0ms ****** small 0.2Cu 17cm ***** 15F/s 15-Jan-03 09:19:05 9.3µGym² 1.9mGy 15RAO 30CRA 2F FIXED Coro ND 1k 6 CARD A 102kV 666mA 8.0ms ****** small 0.2Cu 17cm ***** 15F/s 15-Jan-03 09:19:07 17.2µGym² 3.5mGy 15RAO 30CRA 3F Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 45 МАГАТЭ Предлагаемые контрольные уровни для коронарной ангиографии и ангиопластики: ПДП 45 Гр·см2 и 75 Гр·см2; время рентгеноскопии 7,5 мин и 17 мин и число кадров 1250 и 1300, соответственно. Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 46 МАГАТЭ Оптимизация процедур в интервенционном (ангиографическом) кабинете много общего для пациента и персонала …… • правильные показания приборов • сокращение времени скопии • сокращение частоты кадров (25 12,5 кадр/сек) • коллимация / фильтрация • oграничение косой лево-передней краниальной проекции (LAO CRA) • расстояние от рентгеновского источника • просвинцованные фартуки и воротнички • защитные очки и экраны Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии (пациент) (персонал) 47 МАГАТЭ • Оптимизация особенно важна в более сложных процедурах ангиопластики хронические окклюзии бифуркации дегенеративные повреждения подкожных вен повреждения в сильно извилистом сосуде Повреждение устья сосуда Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 48 МАГАТЭ Оптимизация процедур годовая доза облучения рук (кардиолог) Cardiologia & Fisica Sanitaria - Udine 1994-1998 - 71% 60 мЗв 50 40 30 Nпроцедур*10 доза, мЗв + 2% - 27% 20 - 49% 10 - 23% 0 1994 Радиационная защита в кардиологии 1995 1996 1997 1998 Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 49 МАГАТЭ Оптимизация процедур Измерения ПДП в больнице в Удине (все процедуры) 70 60 Гр*cм2 50 ПДП графия ПДП скопия ПДП общее 40 30 20 10 0 1998 Радиационная защита в кардиологии 1999 2000 2001 2002 Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 50 МАГАТЭ Рассеяное излучение Меры по снижению уровней Рентгеновское облучения пациентов помогают излучение ограничить и облучение персонала Радиационная защита в кардиологии Лекция 9: Оптимизация радиационной защиты в кардиологии 51 МАГАТЭ
