środa, 3 grudnia 2014

Promieniowanie podczas badań diagnostycznych

Nawiązując do moich poprzednich postów chciałbym poruszyć parę zagadnień związanych z obecnością „promieniowania” podczas różnych lekarskich badań diagnostycznych.
Do powszechnie stosowanych obecnie metod należą zdjęcia rentgenowskie (RTG), tomografia komputerowa (CT), rezonans magnetyczny (MRI), mammografia oraz ultrasonograf (USG). Rzadziej stosowana jest pozytonowa tomografia emisyjna (PET), która jest rozwinięciem scyntygrafii - badania przez wprowadzanie izotopów promieniotwórczych do organizmu.

Najpierw zdefiniujmy pojęcia. Promieniowanie jonizujące wykorzystywane jest jedynie podczas zdjęć RTG, tomografii, mammografii, scyntygrafii i PET. USG wykorzystuje ultradźwięki, czyli fale dźwiękowe o bardzo wysokiej częstotliwości, niesłyszalne dla człowieka. Rezonans magnetyczny, choć czasem jest zwany „jądrowym rezonansem magnetycznym”, nie ma nic wspólnego z radioaktywnością – wykorzystuje fakt drgania jąder atomów w polu magnetycznym. Oba te badania są praktycznie nieszkodliwe dla człowieka.

Standardowe prześwietlenie / zdjęcie rentgenowskie (RTG) wykorzystuje promieniowanie rentgenowskie, które jest zbliżone właściwościami do promieniowania gamma i jest również promieniowaniem jonizującym. Od promieniowania gamma różni się miejscem powstawania – wytwarzane jest w lampie rentgenowskiej na skutek wyhamowywania rozpędzonych elektronów, podczas gdy promieniowanie gamma powstaje na skutek przemian w jądrach atomów pierwiastków niestabilnych. Zakres promieniowania gamma i rentgenowskiego częściowo pokrywa się, z tym że rentgenowskie leży bliżej ultrafioletu, zaś gamma, mające mniejszą długość fali, na samym końcu widma promieniowania elektromagnetycznego.
Jeżeli mamy być ściśli, prześwietlenie polega na obserwowaniu fluorescencyjnego ekranu podczas ciągłego prześwietlania pacjenta w czasie rzeczywistym. Zarówno pacjent, jak i lekarz otrzymują wtedy dużo większa dawkę niż podczas zdjęcia rentgenowskiego (rentgenografii), działającego jak normalna fotografia - krótki impuls promieniowania powoduje naświetlenie kliszy, podczas gdy obsługa jest osłonięta przed promieniowaniem. Więcej na ten temat u Zgliczyńskiego (Radiologia, wyd. II, s.10-12).

Podczas tomografii komputerowej również wykorzystuje się promieniowanie rentgenowskie, ale prześwietlenie ma charakter ciągły, głowica przesuwa się wokół ciała pacjenta, dając trójwymiarowy obraz tkanek. Przy tym badaniu moc dawki jest zdecydowanie większa, choć nadal w bezpiecznych granicach. Tomografia daje obraz trójwymiarowy, unika się więc nakładania obrazów na siebie i można obejrzeć narządy schowane jeden za drugim.

Mammografia jest z kolei badaniem, polegającym na wykonaniu serii zdjęć RTG piersi, aby wykryć wczesne zmiany, mogące prowadzić do nowotworów. Maksymalna dawka podczas badania jest ograniczona polskimi przepisami do 2,5 mGy, (zwykle 0,4mGy) czyli jest nieco niższa niż roczne naturalne  promieniowanie tła w Polsce.

Scyntygrafia jest badaniem, podczas którego wprowadza się do organizmu substancje chemiczne z domieszką radioizotopów, a następnie obserwuje ich rozmieszczenie w organizmie. Podanie związków jodu znakowanych radioaktywnym jodem I-131 pozwala wykryć np. guzy tarczycy. Izotop użyty podczas badania powinien mieć wystarczającą energię promieniowania, aby mógł być zarejestrowany przez aparaturę pomiarową, ale jednocześnie na tyle niską, by powodował jak najmniej szkód w organizmie. Jego czas połowicznego zaniku powinien być niski i powinien być szybko usuwany z organizmu (o biologicznym czasie połowicznego zaniku jeszcze będzie mowa).

Swoistym rozwinięciem scyntygrafii jest pozytonowa tomografia emisyjna. Podczas PET wprowadza się do organizmu izotop radioaktywny o krótkim czasie półrozpadu. Izotop ten ulega rozpadowi beta plus, emitując pozytony - dodatnio naładowane elektrony. Cząstki te reagują z elektronami atomów organizmu, ulegając anihilacji. Powstają przy tym dwa kwanty promieniowania gamma, które rozchodzą się w przeciwnych kierunkach pod kątem 180 st. i są zliczane przez aparaturę. Badanie jest kosztowne, gdyż wykorzystywane izotopy mają krótki czas półrozpadu, co wymaga bliskiego umieszczenia cyklotronu, w którym są produkowane. Przykładowo, technet-99m (metastabilny) ma czas półrozpadu 6 godzin, czyli de facto znika po 60 godzinach (dla porównania jod-131 ma t1/2=8 dni i "znika" po 80 dniach).

Badania scyntygraficzne i PET mogą się wydać przerażające - promieniujemy od wewnątrz! - ale emisja utrzymana jest na bezpiecznym poziomie poprzez odpowiedni dobór dawki i rodzaju izotopów, zaś korzyści diagnostyczne przewyższają znacznie zagrożenia. 

Przy ocenie zagrożenia istotne jest uwzględnienie mocy dawki oraz naświetlanego narządu. Stosunkowo duże dawki można przyjąć na kończyny, najmniejsze zaś na układ krwiotwórczy, narządy płciowe, tarczycę. Mało odporne są narządy silnie ukrwione i o szybkim podziale komórek (szpik!). Stosunkowo odporny na promieniowanie jest układ nerwowy. Wielkość pochłoniętych dawek podczas RTG poszczególnych narządów łatwo porównać, zestawiając je z promieniowaniem naturalnym (tła). Prześwietlenie ręki odpowiada 1,5-7 dni promieniowania naturalnego (zależnie od źródła), podczas gdy prześwietlenie klatki piersiowej – kilku miesiącom. Tomografia głowy to już odpowiednik rocznego promieniowania tła. Efektywne dawki ukazuje poniższa tabela:

cyt. za A.. Czerwiński, Energia jądrowa i promieniotwórczość, tabl. 10
Obecnie w rentgenografii stosuje się dużo mniejsze dawki niż kiedyś. Przyjmuje się zasadę stosowania najmniejszych możliwych dawek, jakie są „rozsądnie użyteczne”. Obraz na kliszy rentgenowskiej nie jest wytwarzany bezpośrednio przez promieniowanie, a na skutek świecenia ekranu fluorescencyjnego, co pozwala na użycie niższych dawek (sama klisza nie jest bardzo czuła na promienie RTG, dlatego naświetla ją światło widzialne emitowane przez ekran - por. S.L. Zgliczyński, Radiologia, wyd. II, s. 11).

Z prześwietleniami, a przede wszystkim bardziej inwazyjnymi badaniami nie powinno się przesadzać. Często jednak nie ma wyboru (złamanie), a zysk, w postaci wczesnej diagnozy np. guza, przewyższa zagrożenie wywołane promieniowaniem. Co więcej, zamiast tradycyjnych zdjęć RTG powinno się częściej stosować nowsze i bardziej dokładne metody - tomografię i rezonans magnetyczny. Może w ten sposób miałbym szybciej zdiagnozowany guz okołokręgosłupowy, którego nie wykrywały kolejne prześwietlenia, a który nie dawał mi spokoju przez 3 lata. Ukazał go dopiero rezonans, w stadium wymagającym natychmiastowej operacji i to dużego ryzyka. Niestety, zwykłe RTG długo jeszcze będzie tanim i często nadużywanym badaniem...

Po więcej teorii odsyłam do cytowanego już podręcznika S. L. Zgliczyńskiego (Radiologia, PZWL, wyd. II, 1970). Szczegółowe zestawienie dawek promieniowania podczas różnych badań diagnostycznych można znaleźć na stronie NCBJ - TUTAJ.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz

Jeśli znajdziesz błąd lub chcesz podzielić się opinią, zapraszam!