RADYASYON FARKINDALIĞI ve KORUNMA

1. RADYASYON FARKINDALIĞI ve KORUNMA Doç.Dr. Mustafa KOPLAY Selçuk Üniversitesi Tıp Fakültesi Radyoloji Anabilim Dalı

2. Öğrenme hedefleri Radyasyon, radyasyon dozu ve absorpsiyonu ile ilgili birimler Doğal radyasyon kaynakları Radyasyonun stokastik ve deterministik etkileri ALARA prensibi Radyasyonun erken ve geç etkileri Radyasyon ölçüm cihazları ve dozimetreler Radyasyonla çalışan personel ve diğer bireylerde güvenli radyasyon dozu sınırları Radyasyondan korunmada genel kurallar ve gereksiz doz alımını önlemeye yönelik tedbirler

3. Radyasyon Radyasyon veya Işınım, elektromanyetik dalgalar veya parçacıklar biçimindeki enerji yayımı ya da aktarımıdır. "Radyoaktifmaddelerinalfa, beta, gama gibi ışınları yayması"na veya "Uzayda yayılan herhangi bir elektromanyetik ışını meydana getiren unsurların tamamı"na da radyasyon denir.

4. X ışınları, ultraviyole ışınlar, görülebilen ışınlar, kızıl ötesi ışınlar, mikro dalgalar, radyo dalgaları ve manyetik alanlar, elektromanyetik tayfın parçalarıdır.

5. EKSPOJUR BİRİMİ RADYASYON DOZU BİRİMİ EŞDEĞER DOZ BİRİMİ RADYASYON BİRİMLERİ

6. EKSPOJUR BİRİMİ X-ışını tüpünden salınan x-ışınları havadan geçerken iyonizasyona neden olur. Buna ekspojur adı verilir. Ekspojur birimi Röntgendir (R).

7. RADYASYON DOZU BİRİMİ X-ışınlarının enerjisi hastanın vücudunda, oluşan iyonizasyon nedeniyle depolanır. Radyasyon ekspojuruna bağlı olarak bu enerji depolanmasına radyasyon absorbsiyon dozu adı verilir. Birimi RAD dır. İnternasyonal sisteme göre, radyasyon doz birimi Gray (Gy)’dir. (1 Gy= 1 joule/kg= 100 RAD)

8. EŞDEĞER DOZ BİRİMİ 1 Radyasyona maruz kalan kişi, radyasyon çalışanı ise mesleki radyasyon ekspojuru, eşdeğer doz birimiyle (REM) belirlenir. İnternasyonal sisteme göre, Seivert (Sv) olarak adlandırılır(1 SV= 1 joule/kg). 1 Sv=100RAD RAD ve REM’in birimleri aynıdır. Aralarındaki fark REM’in radyasyondan korunma amacıyla kullanılmasıdır.

9. EŞDEĞER DOZ BİRİMİ 2 Radyasyon dozu biriminin kalite faktörüyle çarpımı, eşdeğer doz birimini verir. RAD x Kalite faktörü=REM Tanısal radyoloji pratiğinde, kalite faktörü 1 olarak kabul edildiğinden, radyasyon dozu birimi ile eşdeğer doz birimi aynıdır. Röntgentanıda, Röntgen, RAD ve REM değerleri oldukça yüksek rakamlar oluşturduğundan bu birimlerden 1000 kat az olan miliröntgen, milirad ve milirem birimleri kullanılır.

10. 1Gy═1000mGy ═ 1Sv═ 100 rad

11. Radyoaktivite • Bir atomun parçacık (alfa, beta, gama) ya da ışıma (x-ışınları) yoluyla enerji kaybetmesidir.

12. X-Işınları • 1895 yılında Wilhelm Röntgen tarafından keşfedildi. • Röntgen ışınları ışığa benzeyen fakat gözle görülmeyen, oldukça delici özellikli bir ışımadır. • İnsan dokusundan geçebildiği fakat kemik ve metalden geçemediği fark edilmiştir. • Etkileşime girdiği her atomdan bir elektron koparabilecek enerjiye sahiptir. Bu nedenle iyonlaştırıcı radyasyon sınıfına dahil olduklarından zararlıdırlar.

13. X-Işınları • Elektrik enerjisinden elde edilir. • Hızlandırılan elektronlar atom numarası yüksek bir maddeye çarptığında kinetik enerjilerinin bir bölümü x-ışınına çevrilir. • Çarpan elektronların %99’u ısıya, %1’i x-ışınlarına dönüşür.

14. Röntgen • Görüntülenecek vücut bölgesinden x-ışını geçirilir. • Bu geçiş yapıların • Atom ağırlıkları • Yoğunlukları • Kalınlıklarına göre farklı oranlardadır • Bu farklılıktan röntgen görüntüsü oluşur. • İncelenecek bölgedeki organlar üstüste düşerek (süperpozisyon) yapıların seçilebilmesini zorlaştırır.

15. Röntgen • Koyu tonlar x-ışınını az tutan (çok geçiren)[radyolusent] • Açık tonlar ise x-ışının çok tutan (az geçiren)[radyopak] dokulardır. • Röntgenin iki farklı temel yöntemi vardır. • Floroskopi (radyoskopi) canlı görüntü oluşturur. • Radyografide ise görüntüler sabittir.

16. Radyasyonun Etkileri • 1895’te x-ışınlarının bulunmasından hemen sonra 1896’da radyasyona bağlı 23 radyodermatit olgusu yayınlanmıştır. • 1911-1914 yılları arasında 3 ayrı yayında radyasyonla ortaya çıkmış198 kanser olgusu ve 54 kanserden ölüm bildirilmiştir.

17. Radyasyonun Etkileri • Isı • Eksitasyon • X-ışınının çarptığı atomun kimyasal olarak reaktif hale gelmesi • İyonizasyon • X-ışını çarptığı atomdan elektron koparır ve kimyasal olarak çok aktif olan iyonize atom meydana gelir.

18. Radyasyonun Etkileri • Kimyasal • Elektron kaybı maddeyi kimyasal olarak çok aktif hale getirir. • Örneğin x-ışınları suda iyonizasyona sebep olarak doku için zararlı olan hidrojen peroksit (H2O2) oluşurabilir. • X-ışınlarının etkilerine maruz kalan enzimlerde bozulmalar görülebilir. • Biyolojik • Alınan ışın miktarına göre değişiklik gösterir. • Deride kızarıklıktan (eritem) yara açılmasına (nekroz) kadar değişiklikler ortaya çıkar • Kanser oluşumu gözlenebiliir

19. Radyasyonun Hücreye Etkileri • Radyasyona tamamen dirençli hücre yoktur, ancak dokuların etkilenmeleri farklı olur. • Radyosensitif (duyarlı): Fetus, kan hücreleri, lenf dokusu, üreme hücreleri • Radyoresponsif (cevap oluşturabilen): Sindirim sistemi epiteli, deri • Radyorezistif (dirençli): Kas, kemik ve sinir dokuları

20. Radyasyonun Hücreye Etkileri • DNA gibi moleküllerin hücre içinde benzeri yoktur. Bu “anahtar” moleküllerde oluşan değişiklik doğrudan hücre yapısını etkiler. • DNA’da meydana gelecek değişiklikler derecesine göre genetik mutasyon ya da hücrenin ölümü ile sonuçlanır. • Üreme hücrelerindeki DNA değişikliği gelecek nesli etkileyebilir. Yüksek doz radyasyon hücrenin çoğalma yeteneğini kaybetmesine ve ölümüne sebep olur.

21. Radyasyonun Organizmaya Etkileri

22. Radyasyonun Organizmaya Etkileri Deterministik Etki: • Yüksek dozlarda radyasyon (> 0,5 Gy-50 rad) etkisi deterministiktir ve başlıca hücre ölümüne neden olur. • Doz-sonuç ilişkisi ile açıklanabilen etkilerdir. Düşük dozlarda etkiler oluşmazken eşik değer üzerinde etkilerin ortaya çıkma olasılığı %100’e ulaşır. • Bağışıklık sistemi hücreleri olan lenfositler radyasyona en duyarlı hücrelerdir ve 1Gy’den düşük dozlarda sayılarında azalma gözlenir.

23. Deterministik etkiler

24. Deterministik etkiler

25. Radyasyonun Organizmaya Etkileri • 5Gy deri dozu ile deride kızarıklık oluşur, 30Gy’de ise deri nekrozu ortaya çıkması beklenir. • Katarakt oluşumu total doza ve bu dozun ne kadar kısa sürede alındığına bağlıdır.

26. Üreme sisteminde testis ışınlamasında 0,15-0,3 Gy’lik bir dozda sperm sayısı azalabilir. Sterilitenin meydana gelmesi için kadında 3-4Gy (300-400rad), erkekte 5-6Gy(500-600rad) gerekir. • Tanısal amaçlı radyolojide bu tarz deterministik etkiler görülmez. • Yalnız floroskopi süresinin çok uzun olduğu ve çok sayıda film çekilen girişimsel işlemlerde ciltte kızarıklık gibi etkiler nadiren görülebilir.

27. Akut Radyasyon Sendromu • Vücudun tamamının veya büyük bir bölümünün akut bir ışınlamaya maruz kalması sonucunda gelişen Akut Radyasyon Sendromları (ARS) iyonlaştırıcı rad- yasyonların en önemli deterministik etkisidir. • Hafif (1-2Gy), orta (2-4Gy), şiddetli (4-8Gy) ve ölümcül (>8Gy) olabilir. • Kusma, ishal gibi semptomlarla başlayıp bilinç kaybı ve ölüme kadar ilerleyebilir.

28. Geç etkiler • Geç etkiler ışınlanmadan çok zaman sonra oluşur. • Geç etkiler yüksek doz ve kısa zamanda ışınlanmaya bağlı olabileceği gibi tanısal radyolojide olduğu gibi uzun zaman içerisinde düşük doza bağlı olarak da gelişmiş olabilir.

29. Geç etkiler • Düşük doz radyasyon maruziyetine bağlı bölgesel doku değişiklikleri oluşabilir. • Örneğin deride görülen renk değişikliği, lenfositlerde kromozom değişikliği, katarakt bölgesel değişikliklere örneklerdir.

30. Radyasyonun Organizmaya Etkileri • Rastlantısal (sitokastik) Etki: Radyasyonun rastlantısal etkisi kanser gelişimi ve genetik hasardır. Etkinin şiddeti alınan dozdan bağımsızdır, alınan doz sadece olasılığı arttırır. Tanısal incelemelerde olduğu gibi düşük dozlarda (<0,5Gy-50rad) rastlantısal etki önem kazanır. Radyasyondan korunma alınan dozu dolayısıyla rastlantısal etkiyi en aza indirecek şekilde düzenlenir.

31. Radyasyonun Riskleri Etkileyen faktörler: • Yaş • Erken dönemde maruziyet kanser riskini artırır. • Cinsiyet • Kadınlar daha duyarlıdır. • Bölge • Işınlamanın total ya da bölgesel olması • Radyasyon tipi • Düşük ya da yüksek enerji değeri

32. Radyasyonun Riskleri • Gebede ışına maruziyette fetal risk gebelik dönemine göre değişir. İlk 10 gün içerisinde önemli bir radyasyona maruz kalınma sonrası en önemli değişiklik erken intrauterin ölümdür. • Fetüsün radyasyona bağlı anomali gelişimine en duyarlı olduğu dönem ilk 3 ay, özellikle ilk 20-40 gündür. • Radyasyona bağlı olasılığı en yüksek anomali mikrosefalidir (kafa çapının normalden küçük olması). Bunun haricinde büyüme geriliği ve zihinsel gerilik de görülebilir. 150 günden sonraki maruziyetlerin en büyük etkisi çocukta kanser gelişimidir.

33. Fetal anomaliler için eşik doz 100-200 mGy olup bu doza 3 batın BT ve 20 direk batın grafisi ile yaklaşmak mümkün değildir

34. Radyasyona ikincil kanser riski • Akut lösemi • Kadın meme ca • Tiroid ca • Mide ca • Kolon ca • AC ca • Mesane ca • Prostat ca • Uterus/over ca • Non-melanotik melanoma • Diğer

35. Günlük hayatımızda aldığımız radyasyon miktarları • Doğal radyasyon %48 • Tıbbi amaçlı radyasyon %46 • Nükleer silah testleri ve sızıntılar %3 • Diğer %3

36. Radyasyondan Korunma • Temel prensip ışınla olabildiğince az karşılaşmak ve ışından uzak durmaktır.

37. Radyasyondan Korunma • Her düzeyde iyonizan radyasyon zararlıdır. • Pratikte yapılması gereken olabilecek en az dozun verilmesidir. • Gereksiz tetkikler yapılmamalı, tetkiklerin gereksiz yere tekrarından kaçınılmalıdır.

38. Toplum Dozu • Doğal zemin radyasyonu yaklaşık 3mSv/yıldır. • Doğal rasyasyon kaynakları kozmik ışınlar, topraktan gelen radyoaktivite ve vücudun içindeki radyonükleidlerdir. • Kozmik ışınlar enerjisi çok yüksek partiküllerdir ve çoğu atmosferde tutulur. %0,05’ten azı deniz seviyesine ulaşır. Kozmik ışınlar yükseldikçe artar. • Bir transatlantik uçuşta alınan doz yaklaşık 30-50mSv, uzay uçuşlarında 10mSv/saattir.

39. Toplum Dozu • Doğal radyasyona en önemli katkı evlerdeki radondan gelir. • Radondan türeyen radyoaktif ürünler aerasollere yapışarak akciğere gelir ve bronş mukozasını ışınlayarak bronkojenik kanser riskini arttırır. Toplam doz yıllık 2mSv kadardır.

40. Toplumun tıbbi incelemelerde aldığı doz birey başına yıllık yaklaşık 1mSv’dir. Bu dozda en büyük pay BT’nindir. Diğer tetkiklere görece dozu yüksektir ve sık kullanılır. • BT’den alınan doz miktarı çok dedektörlü BT’ler ile daha da artar.

41. Hasta Korunması • ALARA (As Low As Reasonably Achievable) prensibine uyulmalı, hasta dozu mümkün olduğu kadar aza indirilmelidir. • İncelemelerde daima kolimasyon kullanılmalıdır. • Işınlanan alan gonadlara (over ve testis) yakınsa ve görüntüyü engellemeyecekse gonadal koruma yapılmalıdır. • Mümkün olan her durumda floroskopi yerine radyografi yapılmalıdır.

42. ALARA • Radyasyon kaynağı ile ilgili uygulamalar • Fiziksel ortamın uygun hale getirilmesi • Tekrardan kaçınma • Algoritmik yaklaşım • Yetkisiz kişilerin çalışmamaları • Periyodik eğitim

43. Hasta Korunması • Gebeler ve çocuklar öncelikle korunmalıdır. • Periyodik röntgen ile tarama mümkün olduğunca azaltılmalıdır. • 40 yaşın altında zorunlu olmadıkça mamografi yapılmamalıdır. • Oda dışındakileri korumakiçin duvarlar 2m yüksekliğe kadar 1.6mm’lik kurşunla zırhlanır.

44. Hasta Korunması Çocuk Hastalar: • Çocuklar erişkinlere göre daha radyosensitif • Boyut nedeniyle daha fazla efektif doz alırlar • Yaşam süreleri uzun olduğu için kanser gelişme riski daha fazla • Doz azaltma teknikleri • Düşük kVp ve mA ayarlarını kullanmak • Tarama alanını minimumda tutmak • Tekrarlardan kaçınmak • Pediatrik meme, göz, gonad ve tiroid koruyucuları kullanmak • Otomatik ekspojur kontrolü (AEC)

45. Otomatik ekspojur kontorlü

46. Pediatrik Koruyucular

47. BT’de Alınan Doz • Bir bayanın BT pulmoner anjiyografide her bir memeye aldığı doz 20mGy, standart 2 yönlü mamografide aldığı doz ise 4mGy’dir. • Tek toraks BT incelemesinde 35 yaş altı bayana verilen 1 Rad dozun yaşam boyu meme ca gelişme riskini %13,6 arttırdığı tahmin edilmekte. • Tekrarlayan tetkikler insanlarda birikerek iyonizan radyasyonun biyolojik etkilerinde artışa neden olur. • Endikasyon doğru konulmalıdır..

48. Çoklu travma hastaları Çoklu künt travma • • Tüm vücut BT uygulaması • • Sessiz hasarları ortaya koyar • • Zamanında sağaltım sağlar • • Yaşam kurtarıcıdır • • ~15 mSv doz maruziyeti * • • Tarama testi İR bağlı mortalite riski ~1/1250

49. Röntgende Alınan Doz • Radyografide ekran film teknolojisinde bir röntgenogram oluşturmak için gereken miktar sabittir ve yaklaşık 500uR (mikro röntgen)’dir. Dijital sistemlerde ise incelemeye göre değişiklik gösterebilir. • Dijital yöntemlerde dozun çok azaltılmasına rağmen kalitesi düşük de olsa görüntü elde edilebilmesi kalitenin önemli olmadığı bazı incelemelerde dozun önemli oranda azaltılabilmesine olanak sağlar.

50. Abdominal grafi 0,55 3,92 Radyolojik görüntüleme yöntemleri uygulandığında hastaların aldığı doz (mSv), akciğer grafisine göre maruz kalınan doz. Görüntüleme yöntemi Doz (mSv) Kaç adet akciğer grafisine karşılık geldiği Akciğer grafisi 0,14 1 Abdominal BT 13,3 95 Alt ekstremite arteriografi 12,4 88 Baryumlu mide grafisi 3,7 26 Abdominal MR 0 0 Abdominal US 0 0