UNIVERZA V LJUBLJANI ZDRAVSTVENA FAKULTETA
RADIOLOŠKA TEHNOLOGIJA, 1. STOPNJA
Staša Polanec in Tilen Lednik
PRIMERJAVA OBSEVANOSTI ORGANOV PRI SLIKANJU LEDVENE HRBTENICE V STRANSKI
PROJEKCIJI
diplomsko delo
COMPRASION OF ORGANS IRRADIATION IN LUMBAR SPINE IMAGING IN LATERAL
PROJECTION
diploma work
Mentor: doc. dr. Nejc Mekiš Somentorica: asist. Erna Alukić
Recenzent(-ka): viš. pred. mag Mojca Medič
Ljubljana, 2021
ZAHVALA
Zahvaljujeva se mentorju doc. dr. Nejcu Mekišu in somentorici Erni Alukić za vso strokovno pomoč, nasvete, usmeritve in podporo pri izdelavi diplomske naloge.
Zahvaljujeva se tudi družini, ki so naju tekom študija in pisanja diplomske naloge podpirali in spodbujali.
IZVLEČEK
Uvod: Slikanje ledvene hrbtenice je v splošni rentgenski diagnostiki tretje najpogosteje opravljena preiskava, ima pa največjo dozno obremenitev. Ledveno hrbtenico lahko v stranski projekciji slikamo na levem ali na desnem boku. Običajno slikanje izvajamo v ležečem položaju. Namen: Namen diplomske naloge je primerjava efektivne doze in razlika v dozni obremenitvi izbranih organov pri stranski projekciji ledvene hrbtenice na levem in desnem boku. Metode dela: Raziskavo smo izvedli na splošnem rentgenskem aparatu Multix/Vertix proizvajalca Siemens v laboratoriju Zdravstvene fakultete. Merili smo produkt absorbirane doze in površine slikovnega polja na dveh različnih fantomih.
Fantoma smo slikali v RLAT in LLAT projekciji na preiskovalni mizi. Skupno smo naredili 120 ekspozicij, 30 na desnem in 30 na levem boku za vsak fantom. Uporabili smo šest različnih pospeševalnih napetosti (v razponu med 79 in 90 kV), RGS je znašala 115 cm. Velikost slikovnega polja je pri fantomu PBU 60 znašala 31 × 16,5 cm2, pri fantomu RS – 113T pa 37 × 17,5 cm2. Slikali smo z velikim goriščem (1,00 mm) in filtracijo snopa 2,5 mm Al. Z DAP metrom pa smo merili dozo ionizirajočega sevanja. Za izračun doze na organe in efektivne doze smo uporabili računalniški program PCXMC 2.0. Rezultati: Na podlagi pridobljenih rezultatov smo ugotovili, da obstajajo razlike med efektivno dozo pri slikanju ledvene hrbtenice v stranski projekciji na desnem in levem boku. Pri PBU 60 fantomu znaša povprečna efektivna doza na desnem boku 192,3 μSv, na levem boku pa 163,1 μSv. Pri RS 113 – T fantomu znaša povprečna efektivna doza na desnem boku 158,4 μSv, na levem boku pa 135,9 μSv. Na podlagi rezultatov smo prav tako ugotovili, da obstaja razlika med dozno obremenitvijo izbranih organov pri slikanju ledvene hrbtenice v stranski projekciji na desnem in levem boki. In sicer, pri slikanju na desnem boku prejme najvišjo dozo vranica, pri čemer znaša povprečna vrednost 1902 μGy, medtem ko na levem boku prejmejo najvišjo dozo jetra, pri čemer povprečna vrednost znaša 1067,6 μGy.
Razprava in zaključek: Raziskava na fantomih je pokazala, da v povprečju slikanje na levem boku prinese efektivno dozo na organe. Pri slikanju na desnem boku je največja absorbirana doza pri bezgavkah, trebušni slinavki, tankem črevesju, vranici in želodcu.
Med dozno najbolj obremenjene organe pri slikanju na levem boku pa uvrščamo jetra, debelo črevo in žolčnik.
Ključne besede: ledvena hrbtenica, LLAT, RLAT, efektivna doza, dozna obremenitev, kritični organi, fantom
ABSTRACT
Introduction: radiography of the lumbar spine is the third most commonly performed diagnostic examination, involving the biggest dose rate to the patient. Lateral radiography of the lumbar spine can be performed with the patient lying on the right or left side.
Imaging is usually performed in the supine position. Purpose: The purpose of the thesis is to compare the effective dose and the difference in dose rate of selected organs in the lateral projection of the lumbar spine taken on the right or left side. Methods: The study was performed using a Multix/ Vertix Siemens general radiography unit in the laboratory of Faculty of Health Sciences. Two antrophomorphic phantoms were imaged in the RLAT and LLAT projection. We took a total of 120 images, 30 on the right side and 30 on the left side for each phantom. We used six different X-ray tube voltages (between 79 and 90 kV).
SDD was 115 cm. The FOV for the PBU 60 phantom was 31 × 16.5 cm and for the RS - 113T phantom was 37 × 17.5 cm. We used a large focal spot (1.0 mm) and 2.5 mm of Al for filtration of the primary beam. To measure the radiation dose, the DAP meter was used.
We used the PCXMC 2.0 programme to calculate the absorbed dose to selected organs and the effective dose. Results: Based on the results obtained, we found that there are differences in the effective dose measured on the side projection of the right and left side.
The average effective dose on the right side for the PBU 60 phantom is 192.3 μSv and on the left side is 163.1 μSv. For the 113RS-T phantom, the average dose for the right side is 158.4 μSv and on the left side is 135.9 μSv. Based on these results, we also found that there is a difference in the dose rate of the selected organs when the images were acquired positioned on the left or right side. When positioned on the right side, the spleen received the largest dose, averaging 1902 μGy, while when positioned on the left side, the liver received an average dose of 1067.6 μGy. Discussion and Conclusion: Phantom-based studies have shown that imaging the lumbar spine lying on the left side causes a lower effective dose rate to the organs. Imaging on the right side results in the greatest absorbed dose to the lymph nodes, pancreas, small intestine, spleen, and stomach, while imaging on the left side results in the greatest dose to the liver, colon, and gallbladder.
Keywords: lumbar spine, LLAT, RLAT, effective dose, dose rate, organs at risk, phantom organs, phantom
KAZALO VSEBINE
1 UVOD ... 1
1.1 Anatomija ... 1
1.2 Radiosenzitivni organi ... 2
1.3 Dozna obremenitev ... 3
1.4 Zaščita pacientov ... 4
1.5 Protokol slikanja ledvene hrbtenice v stranski projekciji ... 6
1.5.1 Priprava pacienta na preiskavo ... 6
1.5.2 Položaj pacienta ... 6
1.5.3 Položaj centralnega žarka in velikost slikovnega polja ... 7
1.5.4 Tehnične zahteve ... 7
2 NAMEN ... 9
3 METODE DELA ... 10
3.1 Meritve na fantomu ... 10
3.2 Izračun efektivne doze ... 14
3.3 Statistična analiza... 15
4 REZULTATI ... 16
4.1 Meritve efektivne doze na fantomu v stranski projekciji... 16
4.2 Meritve absorbirane doze na izbrane organe pri slikanju ledvene hrbtenice v stranski projekciji ... 18
5 RAZPRAVA ... 23
6 ZAKLJUČEK ... 27
7 LITERATURA IN DOKUMENTACIJSKI VIRI ... 28
KAZALO SLIK
Slika 1: Nastavitev RS – 113T fantoma za slikanje ledvene hrbtenice na desnem boku (Polanec In Lednik, 2021) ... 11 Slika 2: Nastavitev RS – 113T fantoma za slikanje ledvene hrbtenice na levem boku (Polanec in Lednik, 2021) ... 12 Slika 3: Nastavitev PBU 60 fantoma za slikanje ledvene hrbtenice na desnem boku (Polanec in Lednik, 2021) ... 12 Slika 4: Nastavitev PBU 60 fantoma za slikanje ledvene hrbtenice na levem boku (Polanec in Lednik, 2021) ... 13 Slika 5: DAP merilnik (Polanec in Lednik, 2021) ... 13 Slika 6: Namestitev DAP merilnika na zaslonko rentgenske cevi (Polanec in Lednik, 2021) ... 14 Slika 7: Osnovne statistične lastnosti efektivne doze na fantomu PBU 60 ... 17 Slika 8: Osnovne statistične lastnosti efektivne doze na fantomu RS 113 – T ... 18 Slika 9: Povprečje absobiranih doz pri PBU 60 fantomu v stranski projekciji za kritične organe ... 20 Slika 10: Povprečje efektivnih doz pri RS – 113 – T fantomu v stranski projekciji za kritične organe ... 22
KAZALO TABEL
Tabela 1: Osnovne statistične lastnosti meritve efektivne doze na fantomu PBU 60 v stranski projekciji ... 16 Tabela 2: Osnovne statistične lastnosti meritve efektivne doze na fantomu RS 113 - T v stranski projekciji ... 17 Tabela 3: Osnovne statistične lastnosti meritev absorbirane doze na izbrane organe pri fantomu PBU 60 v stranski projekciji... 18 Tabela 4: Osnovne statistične lastnosti meritev absorbirane doze na izbrane organe pri fantomu RS – 113 - T v stranski projekciji ... 20
SEZNAM UPORABLJENIH KRATIC IN OKRAJŠAV
Al Aluminij
ALARA As Low As Reasonably Achievable AP Anteroposteriorna projekcija
cm Centimeter
CR Računalniška radiografija Cu Baker
D Absorbirana doza
DAP Produkt absorbirane doze in ploščine slikovnega polja DR Digitalna radiografija
E Efektivna doza EU Evropska unija Gy Gray
H Ekvivalentna doza
ICRP International Commission on radiological protection ITM Indeks telesne mase
kg Kilogram
kV Kilovolt (enota za pospeševalno napetost) LAO Leva pol stranska anteroposteriorna projekcija LLAT Leva stranska projekcija
LPO Leva pol stranska posteroanteriorna projekcija
mAs Miliamper sekunda (enota za tok in trajanje ekspozicije) mm Milimeter
mSv Milisievert
NUK Narodna in univerzitetna knjižnica PA Posteroanteriorna projekcija
PCXMC PC-based Monte Carlo program
RAO Desna pol stranska anteroposteriorna projekcija RGS Razdalja gorišče-slikovni sprejemnik
RLAT Desna stranska projekcija
RPO Desna pol stranska posteroanteriorna projekcija RSŠ Razmerja signal-šum
RTG Rentgen
SPSS Statistical Package for the Social Sciences SSD Razdalja vira sevanja-detektorja
Sv Sievert
TDL Termoluminiscentni dozimeter VKD Vstopna kožna doza
ZVD Zavod za varstvo pri delu 𝐰𝐓 Tkivni utežni faktor
μGy Mikrogray μSv Mikrosivert
1
1 UVOD
Diagnostična in interventna radiologija ter intervencijska kardiologija so področja uporabe ionizirajočega sevanja, ki povsod po svetu prispevajo največji delež k obsevanosti (Zdešar, 2019). Med 7 najpogosteje izvedenih preiskav v splošni rentgenski diagnostiki sodijo slikanje pljuč, vratne, prsne in ledvene hrbtenice, abdomna, medenice in kolkov ter mamografske preiskave. Najpogosteje opravljena preiskava je slikanje pljuč, medtem ko je slikanje ledvene hrbtenice na tretjem mestu. Slikanje ledvene hrbtenice ima največjo dozno obremenitev med vsemi preiskavami v splošni rentgenski diagnostiki, saj je kolektivna doza znašala 32169 človek Sv v 5 letih (European Commission, 2014).
Z 0,76 mSv povprečne efektivne doze ima tudi v Sloveniji najvišjo dozno obremenitev v splošni rentgenski diagnostiki slikanje ledvene hrbtenice. Na drugem mestu je slikanje medenice in kolkov z 0,51 mSv povprečne efektivne doze (Zdešar, 2019).
1.1 Anatomija
Hrbtenica nam zagotavlja tako strukturno kot živčno oporo. Omogoča nam lahkotno upogibanje in sukanje, prav tako pa je vod za večje žile, ki potekajo od možganov pa vse do konic prstov (Higsmith, 2020).
Hrbtenico sestavlja 33 – 34 vretenc, ki jih delimo na (Dahmane, 2005):
7 vratnih – vertebrae cervicales
12 prsnih – vertebrae thoracicae
5 ledvenih – vertebrae lumbales
5 križničnih – vertebrae sacrale
4 – 5 trtičnih – vertebrae coccygeae.
Ledveni del hrbtenice je spodnji del hrbta, ki se začne pod zadnjim prsnim vretencem (T12) in se konča na vrhu križnice (S1).Večina ljudi ima 5 ledvenih vretenc, nekateri pa jih imajo tudi 6 (Stewart, 2020). Ledvena vretenca imajo velika telesa in dolge stranske odrastke, ki pa so ostanki reber, zato jih imenujemo processus costarius. Telo L5 je klinaste oblike, z ožjim robom obrnjenim posteriorno in z bazo križnice oblikuje kot, ki ga imenujemo brdo – promontorium. Ta je značilen za človeka in je nastal zaradi njegove pokončne drže (Dahmane, 2005).
2
1.2 Radiosenzitivni organi
Radiološki posegi sicer zelo pomagajo pri diagnozi, vendar lahko vključujejo potencialna tveganja, kot so rakotvorni in genetski učinki. Zato je potrebno, da je odmerek sevanja, ki ga bolnik dobi čim manjši, torej razumno dosegljiv, kar nam narekuje načelo ALARA – As Low As Reasonably Achivable (Chaparian, 2014). Načelo pravi (Lipovec et al., 2016;
ZVD, 2002):
vsaka sevalna dejavnost mora biti dokazana, da bo korist večja od škode za zdravje ljudi – načelo upravičenosti
optimizirati je potrebno varstvo ljudi in okolja pred ionizirajočim sevanjem, tako da je izpostavljenost ob upoštevanju gospodarskih in družbenih dejavnikov na kolikor mogoče nizki ravni – načelo optimizacije zaščite
potrebno je uporabljati dozne ograde – vrednost doze, ki jo zaradi posamezne vrste vira sevanja sme prejeti posameznik
zagotoviti je potrebno, da zaradi opravljanja dejavnosti doze izpostavljenosti delavcev ne bodo presegale predpisanih mejnih vrednosti – načelo individualnih doznih omejitev.
Rentgenska absorpcija je največja v organih in tkivih, ki se nahajajo najbližje viru sevanja.
Fotoni, ki prečkajo telo se zmanjšajo od vstopne površine proti slikovnemu receptorju.
Notranji organi med obsevanjem absorbirajo rentgenske žarke. Vsak organ je različno občutljiv na sevanje, zato obsevanje iz različnih kotov spremeni biološki vpliv in potencialna tveganja sevanja na celotno telo (Shlomo, 2015).
Po podatkih ICRP 103 (2007) uvrščamo radiosenzitivne organe – to so tisti organi, ki so najbolj občutljivi na sevanje, v 4 skupine od najbolj do najmanj občutljive:
1. skupina: pljuča, želodec, kostni mozeg, dojke, debelo črevo (wT = 0,12) 2. skupina: spolne žleze (wT = 0,08)
3. skupina: ščitnica, požiralnik, mehur, jetra (wT = 0,04)
4. skupina: pokostnica, koža, možgani, žleze slinavke (wT = 0,01)
Radiosenzitivne organe ščitimo tako, da pravilno izberemo ekspozicijske pogoje in s pravilno omejitvijo slikovnega polja (Lipovec et al., 2016).
3
1.3 Dozna obremenitev
Vsaka še tako majhna doza rentgenskega sevanja, ki jo telo prejme je potencialno škodljiva za človeški organizem. Zato je vsak rentgenogram kompromis med najmanjšo možno dozo, ki je potrebna zato da, rentgenogram nastane in optimalno kakovostjo (Lipovec et al., 2016).
Pri radiologiji se pogovarjamo o absorbirani dozi, ekvivalentni dozi in efektivni dozi.
Absorbirana doza (D) predstavlja količino energije, ki jo je materija prejela od ionizirajočega sevanja. Enota za omenjeno dozo je Joule/kg ali Gy (gray) (Lipovec et al,, 2016).
Ekvivalentna doza (H) je absorbirana doza v tkivu ali organu, utežna glede na vrsto in kakovost sevanja (Uradni list RS, 2018).
Efektivna doza (ED) je količina s katero ocenjujemo sevalno obremenjenost pacientov in jo izražamo v Sivertih (Sv). Izraža stopnjo škode za zdravje ljudi, ki nastane zaradi izpostavljenosti ionizirajočim sevanjem (Lipovec et al, 2016). Za izračun efektivne doze, ki jo preiskovanci prejmejo pri radioloških postopkih moramo poleg spektra in količine sevanja, natančno poznati tudi katero področje telesa je bilo slikano in kako veliko je bilo slikano polje (ZVD, 2000).
Kerma zraka na površino (entrance surface air kerma) je točka, kjer rentgenski žarek prihaja do bolnika ali fantoma. Diagnostične referenčne ravni v medicinskih publikacijah označujejo izraz z kratico ESAK ali s starejšo kratico ESD. Točka, na kateri merimo kumulativno zračno kermo na površini pacientove kože, se imenuje referenčna točka in je opredeljena kot osrednja os rentgenskega žarka, 15 cm od izocentra v smeri žariščne točke (ICRP, 2017).
Vstopna kožna doza (VKD) je mera doze sevanja, ki jo koža absorbira, ko pride do bolnika. Večinoma se meri s pomočjo termoluminiscentnih dozimetrov (TLD). VKD je referenčna meritev, ki se uporablja za nadzor kakovosti na radioloških oddelkih. Njena slabost je, da ne upošteva občutljivosti tkiva, prodora in površine rentgenskih žarkov, zato slabo zazna tveganje za sevanje. VKD se uporablja v navadni radiografiji za določanje diagnostičnih referenčnih ravni (Murphy, 2016).
4
Diagnostične referenčne ravni so v radiologiji vrednosti količine ionizirajočega sevanja za tipične preiskave za skupino bolnikov ali standardne fantome. Pričakuje se, da te ravni z dobro prakso in opremo ne bodo presežene. Če pa se to zgodi, je potrebno sprejeti korektivne ukrepe (European Commission, 2014).
Iz poročila o varstvu pred sevanje (Medical Radiation Exposure of the European Population) v katerem je zajetih 36 evropskih držav, katerega priprava je trajala 5 let (med letoma 2005 in 2010), lahko razberemo, da je bilo opravljenih skupno 660 milijonov rentgenskih preiskav (povprečno 1,1 preiskave na posameznika). Navedene preiskave so prispevale kolektivno dozo 605000 človek Sv (povprečno 1,05 človek Sv efektivne doze na posameznika) (European Commission, 2014).
Lai et al. (2020) so ugotovili, da protokoli z majhnimi odmerki ED omogočajo ustrezno prepoznavo anatomskih struktur. S povečanjem razdalje med virom sevanja in detektorjem (SSD) se ED zmanjša za 59,5 %. Prav tako lahko dodatek 0.1 mm Cu filtra pripomore k zmanjšanju doze za 27,6 %.
1.4 Zaščita pacientov
Za zmanjševaje dozne obremenitve pacienta je na voljo veliko postopkov in sredstev.
Dozno obremenitev lahko zmanjšamo na naslednje načine (Lipovec et al., 2016):
Zaslonka in velikost slikovnega polja: Slikovno polje omejimo na področje, ki ga želimo prikazati, saj tako zmanjšamo dozo in povečamo kakovost rentgenograma.
Izbira tehničnih pogojev: Pospeševalna napetost, anodni tok in čas ekspozicije morajo biti tako izbrani, da je doza čim manjša, rezultat pa optimalen. Primerna tehnika je da izberemo visoke kV in nizke mAs, vendar pa to ni splošno načelo, ki se nanaša na vsako ekspozicijo.
Filtracija: Filtre vstavimo pod gorišče rtg cevi, da iz njih odstranimo nizko energetske fotone, ki bi jih absorbirala koža in bi to bistveno povečalo dozo na pacienta. Da dosežemo optimalno počrnitev rentgenograma morajo biti ekspozicijski pogoji zaradi uporabe filtra nekoliko večji, vendar se doza z naraščanjem filtra manjša, ker ima več rentgenskih fotonov večjo energijo in zato prodirajo skozi telo.
5
Radiografske rešetke: Rešetka leži med pacientom in filmom, da prepreči vpliv sipanega sevanja na film. Ker rešetka poleg sipanih fotonov absorbira tudi tiste, ki so ohranili smer in so nosilci informacij je treba povečati ekspozicijske pogoje za enako počrnitev rentgenograma kot brez rešetke. Povečanje sicer povzroča večjo dozo, vendar rešetka izboljša kakovost slike. Da dobimo ustrezno dozno obremenitev, uporabljamo rešetke z nizkim razmerjem.
Slikovni receptor: Če gledamo z vidika dozne obremenitve mora biti hitrost slikovnega receptorja čim večja in pa seveda usklajena z zahtevami po kakovosti slike. Uporaba ojačevalnih folij v kombinacij s primernim filmom zmanjša dozo.
Z naraščanjem hitrosti sistema folija – film se doza zmanjša, hkrati pa se zmanjša tudi ločljivost detajlov. Zato je potreben kompromis med dozo in kakovostjo slike.
Namestitev objekta: Pacient mora imeti glavo vedno obrnjeno stran od izhodnega snopa.
Zaščitna sredstva: Zaščitna mora biti nameščena med izhodni snop in pacientovo telo. Zaščite, ki jih uporabljamo so: zaščitni predpasnik, pregrinjalo, gonadni predpasnik in mala gonadna zaščita. Ustrezno zaščito moramo obvezno uporabiti pri vsakem radiografskem posegu.
Ponavljanje slikanja: Je eden iz med bolj pomembnih razlogov za nepotrebno povečanje dozne obremenitve. Zato lahko rentgenogram ponovimo le, če so informacije na njem tako pomanjkljive, da ne moramo iz njega razbrati diagnostično pomembnih detajlov.
6
1.5 Protokol slikanja ledvene hrbtenice v stranski projekciji
Ledveno hrbtenico lahko slikamo v anteroposteriorni (AP), posteriornoanteriorni (PA), stranski in pa posteriorni polstranski projekciji. Protokol je opisan za slikanje na kasete s sistemom folija – film oz. kasete s CR slikovno ploščo, smiselno pa ga uporabljamo tudi, če je slikovni sprejemnik digitalen (DR) (Lipovec et al., 2016).
1.5.1 Priprava pacienta na preiskavo
Posebna predpriprava za samo preiskavo ni potrebna. Priporočljivo je, da prejšnji dan uživa lahko hrano, ki ne povzroča tvorbe plinov v črevesju. Sence plinov v črevesnih vijuga lahko onemogočijo jasno razpoznavo detajlov na skeletu hrbtenice (Medič, Mekiš, 2018).
Ko pokličemo pacienta v diagnostiko preverimo njegovo identifikacijo, se mu predstavimo in natančno razložimo potek preiskave ter kakšno sodelovanje pričakujemo od njega.
Ženske v rodni dobi (med 12. in 50. letom) slikamo le po zagotovilu da niso noseče (Medič, Mekiš, 2018).
Preiskavo izvedemo v ležečem položaju na preiskovalni mizi. Z ledvenega dela odstranimo vse kar bi na rentgenogramu povzročilo morebitne artefakte. Za zaščito prsnega koša uporabimo zaščitno pregrinjalo ter gonadno zaščito (Medič, Mekiš, 2018).
Naveed (2003) navaja da se lahko projekcija izvede tudi v stoječem položaju. Opozarja, da mora pacient stati naravnost, stabilno na obeh nogah ter roke dati nad glavo. Gonade ščitimo s svinčenim gonadnim predpasnikom, vendar je potrebno paziti, da predpasnik ne zakriva slikanega področja.
1.5.2 Položaj pacienta
Pacient leži v stranskem položaju, pod glavo ima blazino. V kolenih in kolkih sta nogi pokrčeni in pritegnjeni k trupu. Med kolena damo blazino, saj s tem dosežemo, da je medenica v stranskem položaju. Roki sta nad glavo. Dorzalna površina trupa je navpična in poteka vzporedno s stranskim robom mize (Medič, Mekiš, 2018).
7
Os ledvenega predela je proti cevi rahlo konkavna, saj tako prikažemo odprte medvretenčne prostore vzdolž celotne ledvene hrbtenice. Včasih je potrebno podložiti pacientov pas, ramena in boke, zaradi pacientove anatomije, še posebej pri ženskih, ki imajo široko medenico. Če ne moremo doseči kakovosti s podlaganjem, pa prilagodimo potek centralnega žarka v kranialni in kavdalni smeri z naklonom rentgenske cevi (5°-10°).
Katodna stran rentgenske cevi je nad križnico (Medič, Mekiš, 2018; Naveed, 2003).
1.5.3 Položaj centralnega žarka in velikost slikovnega polja
Centralni žarek poteka skozi tretje ledveno vretence, in sicer pravokotno na slikovni sprejemnik. V višini najnižje točke rebrnega loka poteka prečni del centralnega žarka, vzdolžni del pa poteka po najvišji točki črevničnega grebena (crista iliaca). Slikovno polje je vzdolžno odprto do ksifoida, prečno pa je omejeno na 16 cm (Medič, Mekiš, 2018).
1.5.4 Tehnične zahteve
Za nastanek optimalnega rentgenograma je potrebno pravilno izbrati ekspozicijske pogoje, kot so pospeševalna napetost (kV), anodni tok (mA), čas ekspozicije (s) in razdalja gorišče slikovni sprejemnik. Ti dejavniki vplivajo drug na drugega in na končni produkt (Lipovec et al., 2016).
Za slikanje ledvene hrbtenice stransko uporabimo kaseto velikosti 35 × 43 cm vzdolžno.
Izberemo avtomatsko kontrolo ekspozicije, saj tako dosežemo optimalno razmerje signal – šum, srednjo celico in anodno napetost med 80 in 90 kV. Razdaljo gorišče – slikovni sprejemnik nastavimo na 115 cm, saj pri slikanju ledvene hrbtenice uporabljamo bucky rešetko. Predpisana filtracija je 2,5 – 3 mm aluminija (Busch, 2004; Medič, Mekiš, 2018).
Peacock in sodelavci (2020) so v svoji raziskavi za slikanje ledvene hrbtenice uporabili 80kV in 80 mAs ter 90 kV in 40 mAs. Naredili so 22 rentgenogramov pri pospševalni napetosti 80kV in 31 rentgenogramov pri pospeševalni napetosti 90 kV. Primerjali so produkt DAP in ugotovil da se pri povečanju napetosti iz 80 na 90 kV povprečna vrednost DAP zmanjša le za 5,9%. S to raziskavo so pokazali kako se spreminja DAP pri spremembi pospeševalne napetosti in kako sprememba kV vpliva na kvaliteto slike.
8
Ugotovili so, da so bili vsi rentgenogrami diagnostično sprejemljivi in da se je pri povečanju kV zmanjšal odmerek sevanja na bolnika.
9
2 NAMEN
Namen diplomske naloge je primerjava efektivne doze in razlika v dozni obremenitvi izbranih organov pri stranski projekciji ledvene hrbtenice na levem in desnem boku.
Na podlagi pregleda literature smo si zastavili naslednja raziskovalna vprašanja:
V1: Ali obstaja razlika v efektivni dozi pri stranski projekciji ledvene hrbtenice na levem in desnem boku? (Polanec)
V2: Ali obstaja razlika med dozno obremenitvijo (absorbirano dozo) izbranih organov pri slikanju ledvene hrbtenice v stranski projekciji na levem in desnem boku? (Lednik)
10
3 METODE DELA
Uporabili smo deskriptivno in eksperimentalno metodo raziskovanja. Najprej smo pregledali literaturo, ki smo jo iskali v knjižnici Zdravstvene fakultete v Ljubljani, knjižnici Celje, Trbovlje in NUK-u. Pri iskanju nam je pomagal tudi Google Učenjak in Cobiss. Pregledali smo tako slovenske kot tuje vire. Iskali smo s ključnimi besedami:
ledvena hrbtenica, ionizirajoče sevanje, radiosenzitivni organi, lateralna projekcija, efektivna doza, zmanjševanje doze, raziskava.
3.1 Meritve na fantomu
Eksperimentalno metodo smo izvedli na Zdravstveni fakulteti v Ljubljani na splošnem rentgenskem aparatu Multix/Vertix proizvajalca Siemens (Siemens AG, Germany). Aparat ima možnost izbire dveh gorišč velikosti 0,6 mm in 0,1 mm. Lastna filtracija koristnega snopa je 2,5 mm aluminija, zaslonka pa omogoča filtracijo 1 mm aluminija. Možna je uporaba dodatne filtracije od 0 do 0,3 mm Cu, ki se lahko dodaja v korakih po 0,1 mm.
Anodna napetost rentgenske cevi je od 40 kV do 150 kV. Radiografska rešetka ima razmerje 12:1, število lamel na cm - 40, optimalna razdalja gorišče slikovni receptor (RGS) je 115 cm. Detektorski sistem je fotostimulativni fluorescentni (PSP) detektorskisistem.
Imenujemo ga tudi računalniška radiografija (CR), AGFA (Agfa – Gevaert N.V., Belgija).
Za rentgensko slikanje ledvene hrbtenice smo uporabili dva fantoma. Za prvo slikanje smo uporabili fantom medenice in ledvene hrbtenice z oznako RS – 113T (Radiology support devices, 2020), ki ima enak atenuacjiski koeficient kot 175 cm visok moški z maso 75 kg.
Za drugo slikanje pa smo uporabili fantom celega telesa z oznako PBU 60, ki simulira pacienta visokega 165 cm in težkega 50 kg (Koyoto Kagaku, 2020). Oba fantoma smo slikali v stranski projekciji, in sicer na levem in desnem boku.
Pri izvedbi meritve smo upoštevali priporočila DIMOND 3 (Busch, 2004), ki svetuje uporabo pospeševalne napetosti 80 – 90 kV. Fantoma smo slikali v različnih napetostih v omenjenem razponu (79 – 90 kV), ki nam jih omogoča naš rentgenski aparat pri uporabi avtomatskega nadzora ekspozicije (uporabili smo srednjo ionizacijsko celico). Pri slikanju smo uporabljali rešetko (R12, N40, Fo 115), zato je naša razdalja gorišče – slikovni sprejemnik (RGS) znašala 115 cm. Velikost slikovnega polja je pri fantomu PBU 60
11
znašala 31 × 16,5 cm2, pri fantomu RS – 113T pa 37 × 17,5 cm2 . Uporabili smo veliko gorišče (1,00 mm) in filtracijo snopa 2,5 mm Al.
Fantoma smo slikali po protokolu za slikanje ledvene hrbtenice v stranski projekciji.
Centralni žarek smo na fantomu nastavili tako, da bo potekal skozi točko, ki leži v višini tretjega ledvenega vretenca oz. skozi najnižjo točko rebrnega loka 6 do 8 cm anteriorno od posteriorne kožne meje hrbta, pravokotno na sredino kasete. Velikost polja smo oblikovali glede na velikost ledvene hrbtenice, tako da so bila na sliki prikazana vsa ledvena vretenca, zadnje prsno vretence, križnica ter sklep med petim ledvenim in prvim križničnim vretencem (Lipovec et al., 2016). Fantom smo med posameznimi ekspozicijami odstranili iz preiskovalne mize in ga ponovno pozicionirali, zato da smo v meritve vključili tudi napako pri pozicioniranju.
Sliki 1 in 2 prikazujeta položaj fantoma RS – 113T za slikanje ledvene hrbtenice na desnem in levem boku.
Slika 1: Nastavitev RS – 113T fantoma za slikanje ledvene hrbtenice na desnem boku (Polanec In Lednik, 2021)
12
Slika 2: Nastavitev RS – 113T fantoma za slikanje ledvene hrbtenice na levem boku (Polanec in Lednik, 2021)
Sliki 3 in 4 prikazujeta položaj fantoma PBU 60 za slikanje ledvene hrbtenice na desnem in levem boku.
Slika 3: Nastavitev PBU 60 fantoma za slikanje ledvene hrbtenice na desnem boku (Polanec in Lednik, 2021)
13
Slika 4: Nastavitev PBU 60 fantoma za slikanje ledvene hrbtenice na levem boku (Polanec in Lednik, 2021)
Za merjenje produkta doze in površine slikanega področja smo uporabili DAP merilec (slika 5), katerega proizvajalec je PTW Freiburg, model Diamentor M4-KDK, T11017- 0044, izdelan v Nemčiji, ki smo ga pritrdili pod izhodni snop na rentgenskem aparatu.
Slika 5: DAP merilnik (Polanec in Lednik, 2021) Slika 6 prikazuje namestitev DAP merilnika na zaslonko rentgenske cevi.
14
Slika 6: Namestitev DAP merilnika na zaslonko rentgenske cevi (Polanec in Lednik, 2021) Skupno smo izvedli 120 ekspozicij, pri čemer smo vsak fantom slikali 60 krat na levem boku in nato še 60 krat na desnem boku. Slikanje smo ponovili petkrat pri vsaki anodni napetosti za določen položaj fantoma. Ob vsaki ekspoziciji smo si v tabelo zapisali ekspozicijske pogoje: napetost (kV), produkt toka in časa ekspozicije (mAs), DAP in velikost polja.
3.2 Izračun efektivne doze
Efektivno dozo smo izračunali s pomočjo programa PCXMC 2.0. V omenjeni program smo vnesli maso in višino fantoma PBU 60 in RS – 113 – T, velikost polja in DAP.
Program je za raziskovalne namene razvila Uprava za varstvo pred sevanji in jedrsko varnost Finske. PCXMC 2.0 temelji na metodi Monte Carlo in se uporablja za izračun prejete doze na paciente, kot tudi prejete doze na posamezen organe pri medicinskih rentgenskih preiskavah. Za izračun efektivne doze program preračunava glede na tkivne utežne faktorje iz ICRP publikacije 103 iz leta 2007 in ICRP publikacije 60 iz leta 1991.
Program omogoča različne nastavitve, in sicer različno rentgensko tehniko ter vključuje modele za otroke in odrasle. Izračun doze na organe se lahko uporablja tudi za oceno tveganja za nastanek raka, ki je posledica izpostavljanja sevanju (Radiation and Nuclear Safety Authority, 2015).
Organe, na katerih smo merili dozo smo izbrali glede primarno polje slikanja. To so kostni mozeg, nadledvične žleze, debelo črevo, žolčnik, ledvice, jetra, pljuča, bezgavke, jajčniki, trebušna slinavka, tanko črevo, vranica, želodec in maternica.
15
3.3 Statistična analiza
Vse podatke smo analizirali s pomočjo IBM SPSS STATITICS, verzije 26. Za izračun rezultatov smo uporabili osnovni statistični test, za preverjanje normalnosti vzorca pa Shapiro-Wilk test. Ker podatki niso bili normalno porazdeljeni smo za analizo podatkov uporabili neparametrični Mann-Whitney U test. Rezultate smo prikazali v obliki tabel in v grafični obliki z grafom okvirja z ročaji (ang. boxplot). Rezultate ocen smo prikazali v obliki tabel in slik diagramov poleg zgoraj naštetih rezultatov. Pri preverjanju domnev smo upoštevali običajno statistično stopnjo tveganja, ki znaša 5 %.
16
4 REZULTATI
V tem poglavju predstavljamo rezultate efektivne in absorbirane doze na izbrane organe.
Meritve smo izvedli v dveh stranskih projekcijah (levi in desni bok) pri dveh različnih fantomih.
4.1 Meritve efektivne doze na fantomu v stranski projekciji
S pomočjo PCXMC 2.0 progama smo izračunali efektivno dozo za vsa slikanja, ki smo jih naredili na dveh fantomih in v tabeli 1 in 2 zapisali osnovne statistične lastnosti meritev efektivne doze v stranski projekciji.
Tabela 1: Osnovne statistične lastnosti meritve efektivne doze na fantomu PBU 60 v stranski projekciji
Projekcija Povprečje (μSv)
Mediana (μSv)
Std.odklon (μSv)
Minimum (μSv)
Maximum (μSv)
Desni bok 192,3 188,3 14,1 171,5 223,1
Levi bok 163,1 159,7 12,2 145,1 189,7
Izračunali smo razliko med povprečno efektivno dozo pri obeh projekcijah. Iz tabele 1 je razvidno, da razlika med povprečjema znaša 29,2 μSv (15,2 %). Na podlagi Mann- Whitney U testa smo ugotovili, da obstajajo statistično značilne razlike med efektivno dozo v stranski projekciji na levem in desnem boku (p< 0,001). Rezultate smo grafično prikazali z grafom okvir z ročaji na sliki 7.
17
Slika 7: Osnovne statistične lastnosti efektivne doze na fantomu PBU 60
Tabela 2: Osnovne statistične lastnosti meritve efektivne doze na fantomu RS 113 - T v stranski projekciji
Projekcija Povprečje
(μSv) Mediana
(μSv) Std.odklon
(μSv) Minimum
(μSv) Maximum (μSv)
Desni bok 158,4 158,5 11,9 134 181,8
Levi bok 135,9 135,9 10,6 119,5 156,5
Izračunali smo razliko med povprečno efektivno dozo pri obeh projekcijah. Iz tabele 2 je razvidno, da razlika med povprečjema znaša 22,5 μSv (14,2 %). Na podlagi Mann- Whitney U testa smo ugotovili, da obstajajo statistično značilne razlike efektivno dozo v stranski projekciji na levem in desnem boku(p< 0,001). Rezultate smo grafično prikazali z grafom okvir z ročaji na sliki 8.
18
Slika 8: Osnovne statistične lastnosti efektivne doze na fantomu RS – 113T
4.2 Meritve absorbirane doze na izbrane organe pri slikanju ledvene hrbtenice v stranski projekciji
Absorbirano dozo na izbrane organe smo izračunali s programom PCXMX 2.0. V tabeli 3 so predstavljene osnovne opisne statistike absorbirane doze na izbrane organe v stranskih projekcijah.
Tabela 3: Osnovne statistične lastnosti meritev absorbirane doze na izbrane organe pri fantomu PBU 60 v stranski projekciji
Organ Projekcija (μGy)
Povprečje (μGy)
Mediana (μGy)
Std.
odklon (μGy)
Minimum (μGy)
Maximum (μGy)
p- vrednost Kostni
mozeg
Desni bok 190,7 186,8 12,9 171,7 219,5 p = 0,734
Levi bok 190,3 186,4 12,8 171,4 218,9
Nadledvič ne žleze
Desni bok 226,2 226,5 13,9 205,7 257,9 p = 0,114
Levi bok 230,6 226,8 14,1 209,8 262,5
Debelo črevo
Desni bok 324,5 317,6 22,7 291,1 374,7 p< 0,001
Levi bok 358,9 351,1 25,6 321 415,1
Žolčnik Desni bok 151,5 149,5 6,7 141,9 168 p< 0,001
Levi bok 504 494,2 33,2 454,6 578
Ledvice Desni bok 858,6 843,1 70,1 755,4 1008,4 p = 0,712
Levi bok 862,8 846,9 70,7 758,6 1013,1
Jetra Desni bok 47,1 46,6 1,6 44,5 51,3 p< 0,001
Levi bok 1149 1126,1 112,5 984,1 1380
19
Pljuča Desni bok 22,1 21,7 1,1 20,5 24,7 p< 0,001
Levi bok 25,1 24,6 1,3 23,1 28,1
Bezgavke Desni bok 267,6 261,9 18,9 239,8 309,2 p< 0,001
Levi bok 206,7 202,9 13,3 187 236,5
Jajčniki Desni bok 241,5 237,5 14,1 220,8 274 p = 0,003
Levi bok 232,1 228 13 213 262
Trebušna slinavka
Desni bok 964,3 680,8 53,6 615,4 810,2 p< 0,001
Levi bok 190,6 187,5 9,5 176,8 213,2
Tanko črevo
Desni bok 471,4 462,2 31,4 425,1 541,5 p = 0,003
Levi bok 449 440,2 29,7 405,1 515,2
Vranica Desni bok 1981,7 1943,9 187 1707,7 2396,3 p< 0,001
Levi bok 45,6 45,4 1,3 42,7 48,9
Želodec Desni bok 525,5 515,2 40,2 466,1 612,6 p< 0,001
Levi bok 58 57,2 2,1 54,9 63,3
Maternica Desni bok 121,2 119,6 5,4 113,4 134,5 p = 0,487
Levi bok 121,6 120,0 5,4 113,8 134,9
Iz tabele 3 je razvidno, da ni statistično značilnih razlik v absorbirani dozi pri PBU 60 fantomu na levem in desnem boku pri kostnemu mozgu, nadledvičnih žlezah, pljučih, jajčnikih in maternici . Pri ostalih organih pa so bile statistično značilne razlike, in sicer na desni strani je večja doza pri bezgavkah 60,9 μGy (22,8 %), pri trebušni slinavki 773,7 μGy (80,2 %), pri tankem črevesju 22,4 μGy (5 %), pri vranici 1936,1 μGy (97,7
%) in pri želodcu 467,5 μGy (89 %). Na levi strani pa je doza večja pri debelem črevesju 34,40 μGy (9,6 %), pri jetrih 1101,9 μGy (95,9 %) in pri žolčniku 352,5 μGy (70 %).
Z neparamteričnim Mann-Whitnev U testom smo preverili, ali obstajajo statistično značilne razlike med absorbirano dozo v stranski projekciji na levem in desnem boku pri izbranih organih. Rezultati so pokazali, da obstajajo statistično značilne razlike v absorbirani dozi pri debelem črevesju, žolčniku, jetrih, pljučih, bezgavkah, jajčnikih, trebušni slinavki, tankem črevesju, vranici in želodcu (p< 0,001). Pri kostnemu mozgu (p = 0,734), nadledvičnih žlezah (p = 0,114), ledvicah (p = 0,712) in maternici (p = 0,487) pa ni statističnih razlik v absorbirani dozi.
20
Slika 9 prikazuje razliko pri PBU 60 fantomu med povprečjem absorbiranih doz med levim in desnim bokom za izbrane organe.
Slika 9: Povprečje absobiranih doz pri PBU 60 fantomu v stranski projekciji za kritične organe
Tabela 4: Osnovne statistične lastnosti meritev absorbirane doze na izbrane organe pri fantomu RS – 113 - T v stranski projekciji
Organ Projekcija (μGy)
Povprečje (μGy)
Mediana (μGy)
Std.
odklon (μGy)
Minimum (μGy)
Maximum (μGy)
p-
vrednost
Kostni mozeg
Desni bok 173,6 173,8 12,8 153,8 198,8 p = 0,824
Levi bok 173,8 173,8 12,7 153,9 199
Nadledvič ne žleze
Desni bok 204,5 204,8 12,8 184,3 230,3 p = 0,615
Levi bok 203,1 203,2 12,1 183,7 228
Debelo črevo
Desni bok 265,3 265,5 18,8 236,1 302,4 p = 0,525
Levi bok 262,4 262,6 18,5 233,2 299,2
Žolčnik Desni bok 80,2 79,9 3,1 75,1 87,2 p< 0,001
Levi bok 318,3 318,8 20,1 286,2 359,1
Ledvice Desni bok 633,9 633,7 54,1 551 737,8 p = 0,701
Levi bok 638,5 638,1 54,5 554,4 743,4
Jetra Desni bok 26,5 26,5 0,8 25,1 28,4 p< 0,001
21
Levi bok 986,1 983,9 100,6 833,5 1174,9
Pljuča Desni bok 23,4 23,4 1,3 21,3 26,1 p< 0,001
Levi bok 27,4 27,4 1,6 24,8 30,7
Bezgavke Desni bok 202,3 202,5 14,9 179,3 231,6 p< 0,001
Levi bok 139,7 139,8 9 125,4 157,9
Jajčniki Desni bok 301 301,3 18,3 272,2 338,2 p = 0,976
Levi bok 301 301,1 17,7 272,6 337,4
Trebušna slinavka
Desni bok 586,2 586,2 47,6 513,1 678,4 p< 0,001
Levi bok 111,9 111,6 5,1 103,5 123
Tanko črevo
Desni bok 325,9 326,4 21,7 292 369,4 p = 0,008
Levi bok 309,8 310,1 20,4 277,4 350,9
Vranica Desni bok 1822,3 1819,8 179,6 1550,6 2160,1 p< 0,001
Levi bok 22,5 22,5 0,4 21,8 23,7
Želodec Desni bok 364,8 365,1 27,9 321,6 419,4 p< 0,001
Levi bok 29,9 29,9 0,8 28,6 13,9
Maternica Desni bok 140,3 140 6,3 130,2 154 p = 0,280
Levi bok 142,2 141,9 6,6 131,5 156,4
Iz tabele 4 je razvidno da ni statistično značilnih razlik v absorbirani dozi pri RS - 113 - T fantomu na levem in desnem boku pri kostnemu mozgu, nadledvičnih žlezah, pljučih, debelem črevesju, jajčnikih in maternici. Pri ostalih organih, pa so bile statistično značilne razlike, in sicer na desni strani je večja doza pri bezgavkah 62,6 μGy (30,9 %), pri trebušni slinavki 474,3 μGy (80,9 %), pri tankem črevesju 16,1 μGy (4,9 %), pri vranici 1799,8 μGy (98,8 %) in pri želodcu 334,9 μGy (91,8 %). Na levi strani pa je doza večja pri jetrih 959,6 μGy (97,3 %) in pri žolčniku 238,1 μGy (74,8 %).
Z neparamteričnim Mann-Whitnev U testom smo preverili, ali obstajajo statistično značilne razlike med absorbirano dozo v stranski projekciji na levem in desnem boku pri izbranih organih. Rezultati so pokazali, da obstajajo statistično značilne razlike v absorbirani dozi pri žolčniku, jetrih, pljučih, bezgavkah, trebušni slinavki, tankem črevesju, vranici in želodcu (p< 0,001). Pri kostnemu mozgu (p = 0,824), nadledvičnih žlezah (p = 0,615), debelem črevesju (p = 0,525), ledvicah (p = 0,701), jajčnikih (p = 0,976) in pri maternici (p = 0,280) pa ni statističnih razlik v abosrbirani dozi.
22
Slika 10 prikazuje razliko pri RS – 113 – T fantomu med povprečjem absorbiranih doz med levim in desnim bokom za izbrane organe.
Slika 10: Povprečje efektivnih doz pri RS – 113 – T fantomu v stranski projekciji za kritične organe
23
5 RAZPRAVA
V diplomskem delu smo raziskovali ali obstaja razlika v efektivni dozi pri stranski projekciji ledvene hrbtenice na levem in desnem boku ter ali obstaja razlika med dozno obremenitvijo (absorbirano dozo) izbranih organov pri slikanju ledvene hrbtenice v stranski projekciji na levem in desnem boku.
V prvem delu raziskave smo na podlagi naših meritev ugotovili, da se ne glede na to kateri fantom uporabimo, s povečanjem napetosti v razponu od 79 – 90 kV, zmanjšuje produkt toka in časa ter prav tako produkt doze in površine. Izračunali in primerjali smo tudi koliko znaša povprečna efektivna doza pri obeh fantomih na levem in desnem boku. Ugotovili smo, da pri fantomu PBU 60 velikem 165 cm in težkem 50 kg znaša razlika v povprečni dozi med levim in desnim bokom 29,2 μSv (15,2 %), medtem ko pri fantomu RS – 113T velikemu 175 cm in težkemu 75 kg znaša razlika 22,5 μSv (14,2 %). Na podlagi meritev smo ugotovili, da ima indeks telesne mase (ITM) vpliv na dozno obremenitev. Pri slikanju PBU 60 fantoma, katerega ITM znaša 18,37 je v povprečju sevalna obremenitev na izbrane organe večja za 17,2 % v primerjavi z RS – 113T fantomom, katerega ITM znaša 24,49.
V drugem delu raziskave smo ugotavljali, kakšne so prejete absorbirane doze na izbrane organe pri obeh fantomih. Ugotovili smo, da so vranica, jetra, želodec, trebušna slinavka in ledvice najbolj dozno obremenjeni pri lateralnem slikanju ledvene hrbtenice. To potrjujejo tudi Gyekye in sodelavci(2013), ki v svoji raziskavi primerjajo dozno obremenitev izbranih organov pri slikanju ledvene hrbtenice v AP in LAT projekciji. Dokazali so, da imajo jetra in trebušna slinavka enako dozno obremenitev ne glede na projekcijo, kar je pričakovano glede na njun anatomski položaj v telesu. Iz rezultatov njihove raziskave je razvidno, da največjo dozo v AP projekciji prejme želodec (48,2 μGy), v LAT projekciji pa vranica (41,2 μGy).
Iz naših raziskave je razvidno koliko absorbirane doze prejmejo najbolj radiosenzitivni organi pri posameznem fantomu. Pri PBU 60 fantomu prejme želodec pri slikanju na levem boku 525,5 μGy, na desnem boku 58 μGy, pljuča prejmejo pri slikanju na levem boku 25,1 μGy, na desnem boku prejmejo 22,1 μGy, debelo črevo pri slikanju na levem boku prejme 285,9 μGy, na desnem boku 324,5 μGy in kostni mozeg prejem pri slikanju na levem boku 190,3 μGy, na desnem boku pa 190,7 μGy. Pri RS – 113T fantomu prejme želodec pri slikanju na levem boku 29,9 μGy, na desnem boku 364,8 μGy, pljuča prejmejo
24
pri slikanju na levem boku 27,4 μGy, na desnem boku 23,4, debelo črevo prejme pri slikanju na levem boku 262,4, na desnem boku prejme 265,3 μGy in kostni mozeg prejme pri slikanju na levem boku 173,8 μGy, na desnem boku pa 173,6 μGy.
Iz naših rezultatov je razvidno, da obstaja razlika med dozno obremenitvijo izbranih organov pri slikanju ledvene hrbtenice v stranski projekciji na levem in desnem boku, ne glede na fantom. In sicer, pri slikanju na desnem boku prejme najvišjo dozo vranica pri čemer znaša povprečna vrednost 1902 μGy, medtem ko na levem boku prejmejo najvišjo dozo jetra, pri čemer povprečna vrednost znaša 1067,6 μGy.
Davis in Hopkins (2013) sta v svoji študiji primerjala kolikšen je DAP pri slikanju ledvene hrbtenice stransko pri horizontalnem in vertikalnem poteku centralnega žarka. Pri tem sta uporabila avtomatski nadzor ekspozicije, napetost je znašala med 85 kV in 100 kV, pacienti pa so tehtali med 50 – 90 kg. Pri pacientih, ki so bili v dobri fizični kondiciji sta uporabila vertikalen potek centralnega žarka (pacient je ležal na boku), pri ostalih pacientih pa horizontalen potek centralnega žarka (pacient je ležal na hrbtu). Pri tem sta ugotovila, da slikanje s horizontalnim potekom centralnega žarka prinese večji DAP, ki je povprečno znašal 2,7 Gy cm2, medtem ko je pri slikanju z vertikalnim potekom centralnega žarka DAP znašal 1,3 Gy cm2 .
Akbar in sodelavci (2015) so izvedli študijo, v kateri so primerjali koliko doze prejme odrasel pacient pri posameznih projekcijah, in sicer pri AP in PA prsnemu košu, AP trebuhu, AP medenici in pri AP in LAT ledveni hrbtenici. Raziskavo so izvedli v 4 bolnišnicah v Iranu pri istih ekspozicijskih pogojih in pri enako težkih pacientih. Ugotovili so da je povprečna efektivna doza pri slikanju prsnega koša PA (0,03 mSv) in LAT (0,09 mSv) in vstopna kožna doza pi slikanju prsnega koža PA (0,31 mGy) in LAT (0,88 mGy) najmanjša v bolnišnici v Beheshitu, medtem ko je efektivna doza pri slikanju prsnega koša PA (0,07 mSv) in LAT (0,16 mSv) in vstopna kožna doza pri slikanju prsnega koša PA (0,65 mGy) in LAT (1,56 mGy) največja v Shibihkhanitanski bolnišnici. Pri ostalih projekcijah je najmanjša efektivna in vstopna kožna doza v Beheshitski bolnišnici, največja pa v bolnišnici v Naghaviju. Po njihovih študijah je bilo slikanje ledvene hrbtenice najbolj dozno obremenjujoče v bolnišnici v Naghaviju, kjer je efektivna doza pri slikanju ledvene hrbetnice znašala v AP projekciji 0,45 mSv, v LAT projekciji pa 0,22 mSv. Vstopna kožna doza znaša je pri slikanju ledvene hrbtenice v AP projekciji znašala 4,17 mGy, v LAT
25
projekciji pa 8,92 mGy. Akbar in sodelavci (2015) so prav tako ugotovili, da je prejeta doza odvisna od sodobne opreme in od fokus kožne razdalje.
Peacock in sodelavci (2020) so v svoji raziskavi ugotavljali kako se kvaliteta rentgenogramov spreminja z višanjem napetosti. Z VGA analizo (vizualna ocenjevalna analiza) so primerjali kvaliteto 40 AP rentgenogramov medenice in 40 LAT rentgenogramov ledvene hrbtenice. Pri AP medenici so slikali z napetostjo 75 kV, kjer je DAP znašal 14,06 mGy cm2 in pa z napetostjo 85 kV, kjer je DAP znašal 7,47 mGy cm2 . Pri LAT ledveni hrbtenici so uporabili 80 kV, kjer je DAP znašal 15,76 mGy cm2 in z 90 kV, kjer je DAP znašal 14,83 mGy cm2. Povprečni VGA rezultat pri slikanju medenice pri 75 kV znaša 11,26; pri 85 kV pa znaša 12,55. Povprečni VGA rezultat pri slikanju ledvene hrbtenice pri 80 kV znaša 9,23; pri 90 kV pa 10,64. Iz rezultatov je razvidno, da ne obstaja statistično značilnih razlik pri kvaliteti rentgenogramov pri uporabi nizkih in visokih kilovoltov.
Chaparian in sodelavci (2014) so v svoji študiji raziskovali kakšna je efektivna doza na ženske in moške spolne organe in kakšno je tveganje za nastanek raka pri različnih projekcijah, kot so anteroposteriorna (AP), posteroanteriorna (PA), desna stranska (RLAT), leva stranska (LLAT), leva polstranska (RAO), leva polstranska (LAO), poševna desna posteriorna – amteriorna (RPO) in poševna leva posteriorna – anteriorna (LPO) projekcija. Študija je pokazala daje pri PA slikanju trebuha, ledvene hrbtenice in medenice doza nižja za 50 – 57 % kot pri AP projekciji. Tudi slikanje ledvene hrbtenice v LAO projekciji prinese za 53 % manjšo dozo kot RPO projekcija, prav tako slikanje v RAO projekciji prinese za 28 % manjšo dozo kot LPO projekcija. Za zmanjšanje doze je torej priporočljiva projekcija pri rentgenskemu slikanju trebuha, ledvene hrbtenice in medenice PA in ne AP, saj se lahko pri ženskah doza na jajčnike zmanjša pri slikanju trebuha za 38
%, pri ledvene hrbtenici za 31 % in pri slikanju medenice za 25 %. Prav tako je tudi pri moških, kjer se lahko doza na testiste zmanjša pri slikanju trebuha za 76 %, pri slikanju ledvene hrbtenice za 86 % in pri slikanju medenice za 94 %. K zmanjšanju doze pripomore tudi LAO projekcija namesto RPO ter RAO projekcija namesto LPO, kjer je doza manjša za 22 % oziroma 13 % na jajčnike in 66 % oziroma 54 % na testise. Iz same raziskave pa je tudi razvidno, da je priporočena projekcija pri lateralnem slikanju ledvene hrbtenice RLAT in ne LLAT, saj so kritični organi, prejeli manjšo absorbirano dozo. Pri RLAT projekciji so jajčniki prejeli 0,719 mGy in testisi 0,049 mGy. Pri LLAT projekciji so jajčniki prejeli 0,751 mGy in testisi 0,014 mGy.
26
Na podlagi naših meritev, smo ugotovili, da je povprečna absorbirana doza na izbrane organe višja, če pacient leži na desnem boku, zato iz tega sklepamo, da je primernejša projekcija LLAT.
Pomanjkljivost te raziskave je, da ni veliko člankov s katerimi bi lahko natančno primerjali naše meritve, saj večina člankov temelji na raziskavah na pacientih in ne na fantomih kot naša. Ker je bila raziskava izvedena zgolj na fantomih, ne moremo predvideti kakšne bi bile dejanske vrednosti, če bi meritve izvajali na pacientih. Vrednosti bi se lahko razlikovale, saj je pri pacientu potrebno upoštevati več dejavnikov, kot so ITM, premiki pacienta in različna anatomija telesa. Za natančnejše podatke priporočamo izvedbo raziskave na pacientih.
27
6 ZAKLJUČEK
Namen diplomske naloge je bil primerjati efektivno dozo in absorbirano dozo na izbrane organe pri slikanju ledvene hrbtenice stransko na levem in desnem boku. Raziskava na fantomih je pokazala, da v povprečju slikanje na levem boku prinese za 15,2 % manjšo dozo obremenitev.
Ugotovili smo, da se dozna obremenitev na posamezne organe razlikuje pri slikanju ledvene hrbtenice na desnem in levem boku. Pri PBU 60 fantomu je ta razlika največje pri debelem črevesju 34,40 μGy (9,6 %), pri želodcu 467,5 μGy (89 %), bezgavkah 60,9 μGy (22,8 %), pri trebušni slinavki 773,7 μGy (80,2 %), pri tankem črevesju 22,4 μGy (5 %), pri vranici 1936,1 μGy (97,7 %), pri jetrih 1101,9 μGy (95,9 %) in pri žolčniku 352,5 μGy (70 %).
Pri RS-113T fantomu pa smo ugotovili največje razlike pri želodcu 334,9 μGy (91,8 %), pri bezgavkah 62,6 μGy (30,9 %), pri trebušni slinavki 474,3 μGy (80,9 %), pri tankem črevesju 16,1 μGy (4,9 %), pri vranici 1799,8 μGy (98,8 %),), pri jetrih 959,6 μGy (97,3
%) in pri žolčniku 238,1 μGy (74,8 %).
28
7 LITERATURA IN DOKUMENTACIJSKI VIRI
Aliasgharzadeh A, Masoumbeigi M, Mihandoost M, Mohseni M, Salimian M, (2015).
Measurement of Entrance Skin Dose and Calculation of Effective Dose for Common Diagnostic X-Ray Examinations in Kashan, Iran. Global Journal of Health Science: 202–
207. Dostopno na: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4803878/ <11.8.2021>
Busch H P (2004). DIMOND III: Image Quality and Dose Management For Digital Radiography. Final Report. European Commission. Dostopno na:
https://www.sorf.fi/doc/diamond_III.pdf <22. 10. 2020>
Chaparian A, Kanani A, Baghbanian M (2014). Reduction od radiation risks in patients undergoing some X – ray examination by using opimal projection: A Monte Carlo program – based mathematical calculation. Journal od Medical Physics 39 (1): 32 – 39. Dostopno na : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3931225/ <26.10.2020>
Dahmane R (2005). Ilustrirana anatomija. Druga, dopolnjena izdaja. Ljubljana, Tehnična založba Slovenije, 41 – 43.
European Commission (2015). Radiation protection N° 180. Medical Radiation Exposure of the European Population part 1/2. European Union. Luxemburg. Dostopno na:
https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/documents/RP180web.pdf <14.10.2020>
European Commission (2014). Radiation protection N° 180. Diagnostic Reference Levels in Thity – six European Countries part 2/2. European Union. Luxemburg. Dostopno na:
Highsmith J M (2020). Spinal Anatomy Center. Dostopno na : https://www.spineuniverse.com/anatomy <16.10.2020>
Hopkins A S, Davis A T, (2013). Optimisation of patient dose for the horizontal beam technique in lateral lumbar spine radiographic examinations. The British Journal of Radiology. Dostopno na: https://www.birpublications.org/doi/10.1259/bjr.20130053
<11.8.2021>
29
Peacock E N, Riley J P, Steward A L, (2020). An evaluation of the effect of tube potential on clinical image quality using direct digital detectors for pelvis and lumbar spine radiographs. Journal of Medical Radiation Sciences. Dostopno na:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jmrs.403 <11.8.2021>
Prince K G, Adu S, Emi R G, Yeboah J, Inkoom S, Cynthia K E, Wotorchi G S (2013).
Radiation dose estimation of patients undergoing lumbar spine radiography. Journal of MedicAL Physics: 185 – 188. Dostopno na:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3958998/ <20.10.2020>
ICRP (2007). The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection ICRP Publication 103. Elsevier: 261. Dostopno na:
https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1177/ANIB_37_2-4 <18.10.2020>
ICRP (2017). Diagnostic reference levels in medical imaging. ICRP Publication 135 Ann.
ICRP 46 (1). Dostopno na: https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1177/ANIB_46_1
<18.10.2020>
Lai H L, Reis C, Sun Z (2020). Efective dose and image optimisation of lateral lumbal spine radiography:a phantom study. European Radiology Experimental: 1 – 7. Dostopno na: https://eurradiolexp.springeropen.com/articles/10.1186/s41747-019-0132-3#Tab2
<18.10.2020>
Lipovec V, Mekiš N, Tina S (2016). Rentgenske slikovne metode in protokoli, ponatis 2.
dopolnjene izdaje. Ljubljana: Zdravstvena fakulteta, 39 – 40, 277.
Medič M in sodelavci (2013). Radiološka tehnologija 1, Učbenik za študente radiološke tehnologije. Ljubljana: Zdravstvena fakulteta, 1-2.
30
Medič M, Mekiš M (2018). Diagnostične radiološke metode – Skeletna diagnostika, Učbenik za študente radiološke tehnologije. Ljubljana: Zdravstvena fakulteta, 31, 53, 319- 320, 342.
Molčanov K, Kojić-Prodić B (2013). Stogodišnjica rentgenske kristalografije. Dostopno na: https://pierre.fkit.hr/hdki/kui/vol62/broj7-8/247.pdf <21. 10. 2020>
Murphy A (2019). Entrance skin dose. Radiopedia. Dostopno na:
https://radiopaedia.org/articles/entrance-skin-dose?lang=us <15.10.2020>
Naveed A (2003). The lowdown on lumbar spine positioning. Dostopno na:
https://www.auntminnie.com/index.aspx?sec=ser&sub=def&pag=dis&ItemID=58461
<25.10.2020>
Peacock N, Steward A, Riley P (2020). An evolution od the efect of tube potencial in clinic image quality using direct detector for pelvis and lumbar spine radiographs. Journal of Medical Radiation Sciences. Dostopno na:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/jmrs.403 <30.11.2020>
Radiation and Nuclear Safety Authority (2015). PCXMC -A Monte Carlo program for calculating patient doses in medical x-ray examinations. Dostopno na:
http://www.stuk.fi/palvelut/pcxmc-a-monte-carlo-program-for-calculating-patient-doses- in-medical-x-ray-examinations <26.10.2020>
Shlomo A B, Bartal G, Mosseri M, Avraham B, Lentiner Y, Shabat S (2015). Efective dose reduction in spine radiographic imaging by choosing the less radiation – sensitive side of the body. National Library of Medicine. Dostopno na:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26704861/ <23.10.2020>
Slovenija proti raku. Deset letni zdravstveno vzgojni program za zmanjševanje zbolevnosti in umrljivosti z rakom (2019). Sevanja in rak. 27 seminar In memoriam dr. Dušana Reje.
Ljubljana, 55. Dostopno na:
http://www.protiraku.si/Portals/0/Publikacije/Stroko/Zbornik%20Reja%202019.pdf#page=
55 <24.10.2020>
31
Uradni list republike Slovenije (2018). Uredba o mejnih dozah, referenčnih ravneh in radioaktivni kontaminaciji, stran 2819. Številka 18. Ljubjana. Dostopno na:
https://www.uradni-list.si/_pdf/2018/Ur/u2018018.pdf <21.10.2020>
Zupanič Z S (2014). Zgodovina radiologije in Inštituta za radiologijo Univerzitetnega kliničnega centra Ljubljana (1923-2013). Ljubljana: Združenje radiologov Slovenije, 39
ZVD Zavod za varstvo pri delu d. d. (2000). Obsevanost pacientov pri klasičnih
radioloških preiskavah v Splošni bolnišnici Slovenj Gradec. Ljubljana: Zavod za varstvo pri delu, 1 – 5. Dostopno na: http://www.zvd.si/media/medialibrary/2010/11/sbsg-kd.pdf
<23.10.2020>
ZVD zavod za varstvo pri delu d. d. (2002). Določanje obsevanosti pacientov zaradi rentgenskih preiskav v Republiki Sloveniji. Ljubljana: Zavod za varstvo pri delu, 1 – 3.
Dostopno na: http://www.zvd.si/media/medialibrary/2010/11/zzzs-kd.pdf <23.10.2020>
