Měření osobních dávek při práci na nukleární medicíně a radioterapii

Transkript

1 Měření osobních dávek při práci na nukleární medicíně a radioterapii Ing. Jan Singer, CSc., Bc. Jana Rusinová, Bc. Adéla Černohorská Katedra laboratorních metod Zdravotně sociální fakulty, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích Souhrn: Tato práce je pokračováním porovnávání výsledků měření osobních dávek mezi standardním osobním dozimetrem (filmový FD nebo termoluminescenční TLD) a elektronickým osobním dozimetrem (EPD) tentokráte při práci na nukleární medicině a radioterapii v nemocnici v Českých Budějovicích. Nejvyšším dávkám jsou pracovníci nukleární medicíny vystaveni na vyšetřovnách při aplikaci radoiofarmak vyšetřovaným osobám a při samotném průběhu vyšetření. Při šesti měsíčním monitorování se dávky pohybovaly mezi záznamovou a vyšetřovací úrovní měsíčních efektivních dávek. Hodnoty naměřených efektivních dávek jednotlivých pracovníků i hodnoty kolektivních dávek pro TLD (E, S) a EPD (E*, S*) jsou si blízké v rámci chyb. Hodnoty nad Minimálně detekovatelnou dávku v průměru za celé období jsou téměř totožné a ukazují, že použití EPD jako standardního dozimetru je na tomto pracovišti možné. Radiační ochrana na radioterapeutickém pracovišti musí zahrnout zejména dvě kategorie osob, které mohou být ozářeny v důsledku činnosti související s radioterapií: -Zdravotnické pracovníky, kteří se podílejí na léčebném procesu (lékaři, radiologičtí laboranti, technici, fyzici a zdravotní sestry), -Léčení pacienti Bylo potvrzeno, že v radioterapii lze měřit pomocí obou těchto dozimetrů(tld i EPD) jak personál tak pracoviště. Při měření ozařovaných pacientů jsme zjistili, že dostávají nezanedbatelnou dávku mimo ozařovanou oblast Použití v jiných oblastech lidské činnosti (z dozimetrického hlediska) např. v defektoskopii jsme již studovali a např. v dalších oborech zdravotnictví (např. radiodiagnostika aj.) dále studujeme. Klíčová slova: Elektronický dozimetr nukleární medicína osobní dávka radiofarmaka radioterapie - termoluminiscenční dozimetr 1.Úvod Nejvyšším dávkám jsou pracovníci nukleární medicíny vystaveni na vyšetřovnách při aplikaci radoiofarmak vyšetřovaným osobám a při samotném průběhu vyšetření(radionuklidy 18 F, 51 Cr, 57 Co, 81m Kr, 99m Tc, 111 In, 123 I, 131 I s energiemi v rozmezí 0,13 až 0,81 MeV) 1),2),3). Jedná se o celotělové zevní ozáření, převážně v předozadní expozici (AP směr), proto jsou pracovníci vybaveni dozimetry, které nosí na referenčním místě stanoveném vyhláškou č. 307/2002 Sb.. V této práci jsme se nezabývali dávkami na ruce (prstový dozimetr), které jsou vyšší než na zbytek těla. Personál vyšetřoven na oddělení nukleární medicíny Nemocnice Č. Budějovice nemá předem stanoven jasný rozpis určující, který z pracovníků bude radiofarmakum aplikovat, a který bude pomocí přístrojové techniky vyšetření provádět. Podle potřeby se pracovníci střídají v obou těchto činnostech. Efektivní dávky, které jsou během

2 činností zaznamenány na dozimetr, jsou tudíž jejich součtem. Přesto lze předpokládat, že vyšší dávky jsou registrovány při aplikaci, kdy je personál v přímé blízkosti radiofarmaka, než při vyšetření. V tomto případě již dochází k snížení hustoty toku ionizujícího záření vzáleností. Radiační ochrana na radioterapeutickém pracovišti musí zahrnout zejména dvě kategorie osob, které mohou být ozářeny v důsledku činnosti související s radioterapií: Zdravotnické pracovníky, kteří se podílejí na léčebném procesu (lékaři, radiologičtí laboranti, technici, fyzici a zdravotní sestry), Léčení pacienti V radioterapii je osobní monitorování zaměřeno přímo na zjišťování a hodnocení dávek, jež obdrží personál v kontrolovaném pásmu. Pro rutinní soustavnou dozimetrickou kontrolu je využíváno převážně filmových osobních dozimetrů, jež jsou každý měsíc odesílány a vyhodnocovány CSOD,s.r.o. Monitorování pacientů se obvykle provádí pomocí termoluminiscenčních dozimetrů nebo polovodičových detektorů, kterými se ověřuje správnost předepsané dávky. Především se jedná o monitoring při prvním nastavení pacienta, při každé změně v ozařovacím plánu, pod stínícími bloky nebo při speciálních či nově zaváděných technikách, např. celotělové ozařování. 9). Aby se při radioterapii minimalizovala míra rizika nežádoucího ozáření, je nutné zabezpečit přesné dodání požadované dávky (±5%) do co nejpřesněji vymezeného a zaměřeného cílového objemu (±2 mm). Toho lze dosáhnout stanovením správných pracovních postupů při kontrolách ozařovačů, při plánování léčby i v průběhu vlastního ozařování. Tyto postupy i všechny parametry, které mohou ovlivnit výsledek léčby ) a současně s tím i radiační ochranu a bezpečnost pacienta a dalších osob), je třeba dodržovat, dokumentovat a pravidelně ověřovat a vyhodnocovat. Pravidla, která stanovují jakým způsobem a pod čí odpovědností budou jednotlivé kroky radioterapeutického procesu realizovány, jsou zakotvena v programu zabezpečování jakosti. 10) Hodnoty naměřených efektivních dávek jsme srovnávali u dvou typů osobních dozimetrů (elektronický dozimetr DMC 2000 XB 5) označený ve výsledcích EPD a termoluminiscenční dozimetr Celostátní služby osobní dozimetrie označený ve výsledcích TLD). Dozimetry nosily měřené osoby současně po dobu 6 krát 1 měsíc na stejném místě. Je-li EPD správně kalibrován ve veličině H p (10), tj. v osobním dávkovém ekvivalentu v hloubce tkáně 10 mm, potom naměřená hodnota odezvy interpretovaná ve veličině H p (10) je konzervativním odhadem efektivní dávky E * s korekcí 0,8 jak je zřejmé z tabulky č.1 1),4). Efektivní dávky stanovené TLD jsou ve výsledcích označeny E. Energetická závislost použitých dozimetrů je experimentálně ověřena a publikována 6),7),8). 2

3 Tab č. 1: Energetická závislost poměru E, H p (10) a K vz pro AP směr. Eγ E/K vz H p (10)/K vz E/H p (10) [kev] [Sv/Gy] [Sv/Gy] [Sv/Sv] 10 0, ,009 0, ,122 0,611 0, ,416 1,112 0, ,106 1,786 0, ,394 1,811 0, ,093 1,369 0, ,003 1,167 0, ,990 1,111 0, Výsledky Při hodnocení efektivních dávek E a E* (naměřeny termoluminiscenčními a osobními elektronickými dozimetry) lze říci, že jejich hodnoty se od sebe v podstatě neliší. K výrazným rozdílům naměřených hodnot dochází pouze v případě, že hodnota naměřená termoluminiscenčním dozimetrem byla pod Minimální detekovatelnou dávkou. Tab. č. 2: Součty (Σ) a průměrné (φ) měsíční naměřené hodnoty E* (EPD) a E (TLD) nad Minimálně detekovatelnou dávku (v msv). Prac. č. ΣE * φe * ΣE φe 1 0,95 0,16 0,42 0,14 2 0,98 0,20 0,70 0,14 3 0,76 0,15 0,57 0,19 4 0,81 0,20 0,69 0,23 Celkem 3,55 0,178 2,38 0,174 V tabulce č. 2 se nachází srování celkových a průměrných hodnot E a E*, pro sledované pracovníky. Ve všech případech lze konstatovat, že se hodnoty pohybují mezi záznamovou a vysětřovací úrovní. Onkologičtí pacienti českobudějovické nemocnice a.s., kteří byli léčeni s rakovinou prostaty, dostali během léčby do cíleného objemu průměrnou dávku 73 Gy. Úkolem této práce bylo změřit osobní dávkový ekvivalent pomocí EPD v místě mimo ozařovanou oblast, kterou byl hrudník. Průměrné a celkové osobní dávkové ekvivalenty jsou uvedeny v Tab. 3. Celkové hodnoty H p (10) byly poměrně vysoké, vzhledem ročnímu dávkovému limitu 1 msv. Poněvadž se, ale jedná o lékařský úkon, při němž jsou pacienti léčeni pomocí ionizujícího záření, nelze tyto dávky limitovat. 3

4 Tab. 3. Průměrné hodnoty ( x H p (10)), jejich směrodatné odchylky výběru (s), procentuální odchylky (s%), počet ozařování (n) a celkový H p (10) za počet ozařování u každého pacienta x H p (10) [msv] s [msv] s% n Celkový H p (10) [msv] Pacient č. 1. 0,291 0,008 2, ,111 Pacient č. 2. 0,311 0,009 2, ,354 Pacient č. 3. 0,263 0,016 6, ,260 Pacient č. 4. 0,212 0,002 0, ,028 Pacient č. 5. 0,272 0,002 0, ,712 Pacient č. 6. 0,210 0,001 0, ,250 Pacient č. 7. 0,248 0,003 1, ,944 Pacient č. 8. 0,157 0,001 0, ,944 Pacient č. 9. 0,228 0,001 0, ,296 Zaměstnanci radioterapeutického oddělení jsou monitorováni pomocí filmových dozimetrů, které jsou každý měsíc vyhodnocovány CSOD, s.r.o. Hodnoty těchto osobních dávkových ekvivalentů jsou pod Minimálními detekovatelnými hodnotami a jsou tedy uváděny < 0,10 msv. I při činnostech laborantů bylo využito EPD a TLD, aby bylo možno porovnat výsledky obou dozimetrů. Průměrné hodnoty efektivních dávek (E* pro EPD a E pro TLD) v různých měsících jsou uvedeny v tabulce 4. E* (msv) E (msv) Laborant 1 0,100 0,055 Laborant 2 0,084 0,013 Laborant 3 0,077 0,030 Ozařovna 1 77,3 60,6 Ozařovna 2 71,9 69,1 Ozařovna 3 116,9 108,3 3. Diskuse Blízké hodnoty zaznamenané termoluminiscenčním a elektronickým dozimetrem napovídají, že jejich měřící schopnosti jsou velmi podobné. Pokud porovnáváme hodnoty průměrných efektivních dávek pro všechna měření nad Minimální detekovatelnou dávkou (viz tab. č. 2 - n = 20 pro EPD nad 0,01 msv a n = 14 pro TLD při MDD 0,1 msv) jsou výsledky ještě bližší. Např. u nukleární medicíny jsou průměrné hodnoty (na jedno měření) téměř shodné tj. u EPD je to 0,178 msv a u TLD 0,174 msv. Z experimentů je zřejmé, že všechny tyto činnosti a místa, jsou pomocí těchto EPD měřitelná. Tyto dozimetry by mohly v budoucnu nahradit dozimetry filmové, vzhledem ke schopnosti podávat okamžité aktuální informace o naměřených hodnotách, lehce čitelných 4

5 přímo s displeje. Dalším cílem bylo porovnání EPD a TLD, při tomto měření jsme zjistili, že nukleární medicíně i radioterapii lze měřit pomocí obou těchto dozimetrů. Elektronický dozimetr má bohužel i své nevýhody, mezi něž patří nelinearita dávkové závislosti s dávkovým příkonem, jeho vysoká cena a životnost baterií. 4. Závěr Závěrem lze v této 1.fázi hodnotit použití elektronického osobního dozimetru DMC 2000XB z dozimetrického hlediska jako přínos i jako možnou náhradu termoluminescenční dozimetrie v této oblasti zdravotnictví. Použití v praxi je nutno v dalších fázích zhodnotit metodou nákladů a přínosů, přičemž jedním z přínosů je okamžitá znalost dávek a dávkových příkonů (vč.osobního dávkového ekvivalentu H p (0,07) a jeho příkonu), tedy spojení standardního i operativního osobního dozimetru. Použití v jiných oblastech lidské činnosti (z dozimetrického hlediska) např. v defektoskopii již bylo studováno 7) a např. v dalších oborech zdravotnictví (radiodiagnostika) dále studujeme. 5. Literatura 1. KLENER V. a kol: Principy a praxe radiační ochrany, SUJB Azin 2000, 619 str., ISBN MYSLIVEČEK M. a kol.: Nukleární medicína I, Vydavatelství Univerzity Palackého, Olomouc 1995, ISBN X 3. Publication ICRP 52: Protection of the patient in Nuclear Medicine, Pergamon 1987, ISSN Publication IAEA: Assessment of Occupational Exposure Due to External Sources of Radiation, RS-G-1.3, Vienna, Uživatelská příručka: Elektronicky osobní dozimetr DMC 2000 XB, Merlin Gerin, SINGER J.: Dozimetrie ionizujícího záření, skripta ZSF JU, České Budějovice 2005, ISBN , 7. ŠMOLDASOVÁ J., Měření dávek při defektoskopických pracích pomocí elektronických osobních dozimetrů, referát na XXX.Dnech radiační ochrany, Liptovský Ján, Slovensko, , Sborník abstrakt ISBN SINGER J., ŠMOLDASOVÁ J., PETROVÁ I., Dosimetric dependences of DMC 2000XB, XXXII. Dny radiační ochrany, poster, sborník abstraktů, s. 60, Třeboň, , ISBN ; Bezpečnost jaderné energie, V. 19(57), 2011, No. 5/6, p , ISSN KUNA P., NAVRÁTIL L. a kol., Klinická radiobiologie, vydavatelství MANUS, ISBN HEŘMANSKÁ J., SINGER J., Klinická dozimetrie, skripta ZSF JU, České Budějovice, 2005, ISBN X, 5