ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΤΩΝ ΑΚΤΙΝΩΝ Χ Ε. Στεφάνου Αναπληρωτής Καθηγητής

Ιστορική Ανασκόπηση Τις ακτίνες Χ ανακάλυψε το 1895 ο Καθηγητής της Φυσικής W. Konrad Röentgen Τις ακτίνες Χ ανακάλυψε το 1895 ο Καθηγητής της Φυσικής W. Konrad Röentgen Το πρώτο ακτινογράφημα δοντιών πιστεύεται ότι έγινε από τον Dr Morton το 1896 Το πρώτο ακτινογράφημα δοντιών πιστεύεται ότι έγινε από τον Dr Morton το 1896 Την ακτινογραφία των δοντιών στην καθ’ ημέραν οδοντιατρική πράξη καθιέρωσε ο Dr Edmud Kells το Την ακτινογραφία των δοντιών στην καθ’ ημέραν οδοντιατρική πράξη καθιέρωσε ο Dr Edmud Kells το 1896.

Δυσάρεστες επιπτώσεις από την ακτινοβολία Χ. Μικρή ιστορική αναδρομή Το 1896 ανεφέρθη η πρώτη περίπτωση εγκαύματος Το 1896 ανεφέρθη η πρώτη περίπτωση εγκαύματος Το 1911 ανεφέρθη η πρώτη περίπτωση λευχαιμίας Το 1911 ανεφέρθη η πρώτη περίπτωση λευχαιμίας Η περίπτωση του Dr KELLS Η περίπτωση του Dr KELLS Μέχρι το 1923 είχαν «χαθεί» οι περισσότεροι από τους πρωτοπόρους ακτινολόγους. Μέχρι το 1923 είχαν «χαθεί» οι περισσότεροι από τους πρωτοπόρους ακτινολόγους.

Πληροφορίες για Βιολογικές Επιδράσεις Ακτινοβολίας Από όσους ακτινοβολήθηκαν με τις ατομικές βόμβες (1945 Χιροσίμα – Ναγκασάκι) Από όσους ακτινοβολήθηκαν με τις ατομικές βόμβες (1945 Χιροσίμα – Ναγκασάκι) Από όσους εκτέθηκαν σε ραδιενεργή επίπτωση (fall out) Από όσους εκτέθηκαν σε ραδιενεργή επίπτωση (fall out) Από όσους εκτέθηκαν σε «ατύχημα» π.χ. ατυχήματα σε αντιδραστήρες Η.Π.Α., Ρωσία, Γιουγκοσλαβία, Ελβετία. Από όσους εκτέθηκαν σε «ατύχημα» π.χ. ατυχήματα σε αντιδραστήρες Η.Π.Α., Ρωσία, Γιουγκοσλαβία, Ελβετία. Από ασθενείς που εκτέθηκαν σε ακτινοβολία για θεραπευτικούς σκοπούς. Από ασθενείς που εκτέθηκαν σε ακτινοβολία για θεραπευτικούς σκοπούς.

Πηγές ακτινοβόλησης του ανθρώπου Φυσικές πηγές Έδαφος Έδαφος Νέρο Νέρο Ατμόσφαιρα Ατμόσφαιρα Διάστημα Διάστημα Ανθρωπογενείς πηγές Ιατρικές εφαρμογες Πυρηνική ενέργεια Πυρηνκές δοκιμές Καταναλωτικά αγαθά Βιομηχανικές εφαρμογές

Μέσες ετήσιες δόσεις ακτινοβολίας* Από διάφορες πηγές του περιβάλλοντος (Φυσικές και τεχνητές) Κοσμική ακτινοβολία 0,3 mSv Επίγειος ακτινοβολία 0,4 mSv Ιατρική διαγνωστική ακτινοβολία 0,3 mSv Πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτρικής ενέργειας και ραδιενεργά απόβλητα 0,002 mSv Από τις πυρηνικές δομικές 0,005 mSv Ποικίλες άλλες πηγές 0,01 mSv Lakey J.R.A. (1990): Radiation-not in my backyard. 1 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Ακτινοπροστασίας, Αθήνα Οκτωβρίου

Συνεισφορά των πηγών ακτινοβόλησης στην ενεργό δόση του ευρωπαϊκού πληθυσμού

Ιονίζουσες ακτινοβολίες Είναι οι ακτινοβολίες που μεταφέρουν ενέργεια ικανή ώστε να προκαλέσει ιονισμό στην ύλη και, κατά συνέπεια, πιθανή βλάβη στην υγεία. Οι γνωστότερες ιονίζουσες ακτινοβολίες είναι οι α, β, γ και Χ. Είναι οι ακτινοβολίες που μεταφέρουν ενέργεια ικανή ώστε να προκαλέσει ιονισμό στην ύλη και, κατά συνέπεια, πιθανή βλάβη στην υγεία. Οι γνωστότερες ιονίζουσες ακτινοβολίες είναι οι α, β, γ και Χ.

Η έκθεση σε ακτινοβολία ενέχει τον κίνδυνο βλάβης της υγείας Στις ιονίζουσες ακτινοβολίες, το μέγεθος του κινδύνου εξαρτάται από την ενεργό δόση ακτινοβολίας Στις ιονίζουσες ακτινοβολίες, το μέγεθος του κινδύνου εξαρτάται από την ενεργό δόση ακτινοβολίας Η ενεργός δόση εξαρτάται από την απορροφούμενη στο ανθρώπινο σώμα ενέργεια, το Η ενεργός δόση εξαρτάται από την απορροφούμενη στο ανθρώπινο σώμα ενέργεια, το είδος της ακτινοβολίας και το είδος του ιστού. είδος της ακτινοβολίας και το είδος του ιστού.

Διαγραμματική παρουσίαση της εξασθένησης της ακτινικής δέσμης

Μονάδες δόσης - Ορισμοί  Έκθεση : Είναι ένα μέτρο ποσότητας ακτινοβόλιας και στηρίζεται στην ιδιότητα της ακτινοβολίας να προκαλεί ιονισμό στον αέρα. Μονάδα μέτρησης : Μονάδα μέτρησης : R (Röetgen) στο SI 1C/Kg= 3.88 x R R (Röetgen) στο SI 1C/Kg= 3.88 x R  Δόση ή Απορροφούμενη δόση : Είναι ένα μέτρο της ενέργειας που εκλύεται από οποινδήποτε τύπο ιονίζουσας ακτινοβολίας σε μία μάζα οποιουδήποτε σώματος. Μονάδα μέτρησης : Μονάδα μέτρησης : Rad στο SI το Gray (Gy) 1Gy=100 Rad. Rad στο SI το Gray (Gy) 1Gy=100 Rad.

Ορισμοί - Μονάδες Ισοδύναμη δόση : Είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να συγκρίνει τα βιολογικά αποτελέσματα διαφορετικών ειδών ακτινοβόλιας σε ένα ιστό ή όργανο. Μόνάδα μέτρησης: Rem ή στο SI το Sievert(Sv). 1Sv=100 Rem Ισοδύναμη δόση : Είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να συγκρίνει τα βιολογικά αποτελέσματα διαφορετικών ειδών ακτινοβόλιας σε ένα ιστό ή όργανο. Μόνάδα μέτρησης: Rem ή στο SI το Sievert(Sv). 1Sv=100 Rem Ενεργός δόση: Μιάς ακτινογραφικής τεχνικής είναι η δόση εκείνη που αντιπροσωπεύει την ολόσωμη δόση η οποία θα είχε το ίδιο αποτελέσμα όπως και η ανομοιόμορφη δόση που δίδεται από την συγκεκριμένη ακτινογραφική τεχνική. Ενεργός δόση: Μιάς ακτινογραφικής τεχνικής είναι η δόση εκείνη που αντιπροσωπεύει την ολόσωμη δόση η οποία θα είχε το ίδιο αποτελέσμα όπως και η ανομοιόμορφη δόση που δίδεται από την συγκεκριμένη ακτινογραφική τεχνική.

Συντελεστές στάθμισης ακτινοβολίας

Συντελεστής στάθμισης ιστών

ΙΟΝΙΖΟΥΣΑ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΙΟΝΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΔΙΕΓΕΡΣΗ ΑΠΟΡΡΟΦΟΥΜΕ ΝΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΕΜΜΕΣΗ ΔΡΑΣΗ ΑΜΕΣΗ ΔΡΑΣΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΑΛΛΟΙΩΣΕΙΣ ΧΗΜΙΚΕΣΑΛΛΟΙΩΣΕΙΣ ΣΩΜΑΤΙΚΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ (ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΙΜΕΣ) ΣΩΜΑΤΙΚΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ (ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΕΣ) ΚΛΗΡΟΝΟΜΙΚΕ Σ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ (ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΕΣ) Διαδοχική Σειρά Γεγονότων

Επιδράσεις της ακτινοβολίας σε ζωντανούς ιστούς Άμεση: Δια απ’ ευθείας δράσης στα βιολογικά μακρομόρια Έμμεση: Δια ιονισμού του Η 2 Ο που υπάρχει στα βιολογικά μακρομόρια.

ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΙΚΗ ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΠΟΥ ΟΔΗΓΟΥΝ ΣΤΗΝ ΕΜΜΕΣΗ ΒΛΑΒΗ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ Η 2 Ο → Η 2 Ο + + e - Η 2 Ο → Η 2 Ο + + e - Το θετικό ιόν άμεσα διασπάται: Το θετικό ιόν άμεσα διασπάται: Η 2 Ο + → Η + + ΟΗ Η 2 Ο + → Η + + ΟΗ Το ηλεκτρόνιο (e - ) συνδέεται με ένα αρνητικά φορτισμένο μόριο νερού: Η 2 Ο - + e - → Η 2 Ο - Το ηλεκτρόνιο (e - ) συνδέεται με ένα αρνητικά φορτισμένο μόριο νερού: Η 2 Ο - + e - → Η 2 Ο - Tο αρνητικά φορτισμένο μόριο διαχωρίζεται: Tο αρνητικά φορτισμένο μόριο διαχωρίζεται: Η 2 Ο - → Η + ΟΗ - Η 2 Ο - → Η + ΟΗ - Τα ηλεκτρικά ουδέτερα Η και ΟΗ είναι ασταθή και αρκετά δραστικά και καλούνται ελεύθερες ρίζες. Συνδυάζονται με άλλες ελεύθερες ρίζες π.χ.: Τα ηλεκτρικά ουδέτερα Η και ΟΗ είναι ασταθή και αρκετά δραστικά και καλούνται ελεύθερες ρίζες. Συνδυάζονται με άλλες ελεύθερες ρίζες π.χ.: Η + Η → Η2 (αέριο) Η + Η → Η2 (αέριο) ΟΗ + ΟΗ → Η 2 Ο 2 ΟΗ + ΟΗ → Η 2 Ο 2 Το παραγόμενο υπεροξείδιο του υδρογόνου τότε, δημιουργεί βλάβες στα κύτταρα σπάζοντας μεγάλα μόρια όπως πρωτεΐνες και DNA. Το παραγόμενο υπεροξείδιο του υδρογόνου τότε, δημιουργεί βλάβες στα κύτταρα σπάζοντας μεγάλα μόρια όπως πρωτεΐνες και DNA.

Τα βιολογικά αποτελέσματα της Ακτινοβολίας διακρίνονται: Σωματικά Σωματικά Κληρονομικά Κληρονομικά

Σύμφωνα με τις υποδείξεις της ICRP τα βιολογικά αποτελέσματα διακρίνονται: Προσδιορίσιμα Προσδιορίσιμα Στοχαστικά (μη προσδιορίσιμα) Στοχαστικά (μη προσδιορίσιμα)

Γραφική παράσταση της σχέσης ‘Δόσης-Κινδύνου’ από ιονίζουσα ακτινοβολία. NRPB 1986

Από τη σκοπιά των οριακών δόσεων ο πληθυσμός διαιρείται σε τρεις μεγάλες ομάδες: Όσοι παίρνουν ακτινοβολία για ιατρικούς (οδοντιατρικούς) λόγους. Όσοι παίρνουν ακτινοβολία για ιατρικούς (οδοντιατρικούς) λόγους. Όσοι εκτίθενται στην ακτινοβολία λόγω επαγγέλματος Όσοι εκτίθενται στην ακτινοβολία λόγω επαγγέλματος Τα άτομα του γενικού πληθυσμού Τα άτομα του γενικού πληθυσμού

Υποδεικνυόμενα όρια δόσεων από την ICRP 60 Όρια δόσεων Επαγγελματίες Γενικός πληθυσμός o Ενεργός δόση o Ετήσια ισοδύναμη δόση για: - Φακοί των ματιών - Επιδερμίδα - Άκρα (χέρια και πόδια) 20mSv/έτος 20mSv 1mSv/έτος 20mSv -

Μέσος όρος ετήσιου κινδύνου θανάτου στο Η.Β. από μερικές κοινές αιτίες Αίτια Κίνδυνος θανάτου σε 1 χρόνο Κάπνισμα 10 τσιγάρα / ημέρα 1 στους 200 Φυσικά αίτια μέχρι 4 χρόνων 1 στους 850 Ατύχημα στο δρόμο 1 στους Ατύχημα στο σπίτι 1 στους Ατύχημα στη δουλεία 1 στους Έκθεση σε ακτινοβολία με ρυθμό 1mSv το χρόνο 1 στους

Ιατρικές εκθέσεις Εκθέσεις για διάγνωση ή θεραπεία Εκθέσεις για διάγνωση ή θεραπεία Εκθέσεις για ιατρική παρακολούθηση κατά την εργασία Εκθέσεις για ιατρική παρακολούθηση κατά την εργασία Εκθέσεις στα πλαίσια προγραμμάτων προληπτικής ιατρικής Εκθέσεις στα πλαίσια προγραμμάτων προληπτικής ιατρικής Εκθέσεις υγιών που συμμετέχουν σε εθελοντικά προγράμματα ερευνών Εκθέσεις υγιών που συμμετέχουν σε εθελοντικά προγράμματα ερευνών Εκθέσεις για ιατρονομικές διαδικασίες Εκθέσεις για ιατρονομικές διαδικασίες Εκθέσεις ατόμων που συνειδητά και εκούσια συμμετέχουν στην ανακούφιση ατόμων για ιατρικούς σκοπούς Εκθέσεις ατόμων που συνειδητά και εκούσια συμμετέχουν στην ανακούφιση ατόμων για ιατρικούς σκοπούς

Αιτίες που προκαλούν μη αναγκαία έκθεση του ασθενούς Ακατάλληλο ακτινογραφικό μηχάνημα Ακατάλληλο ακτινογραφικό μηχάνημα Λανθασμένη επιλογή ακτινογραφικής τεχνικής Λανθασμένη επιλογή ακτινογραφικής τεχνικής Σφάλματα κατά τη λήψη των ακτινογραφιών Σφάλματα κατά τη λήψη των ακτινογραφιών Ανεπαρκείς συνθήκες επεξεργασίας του φιλμ στο σκοτεινό θάλαμο Ανεπαρκείς συνθήκες επεξεργασίας του φιλμ στο σκοτεινό θάλαμο

Γιατί πρέπει να παίρνουμε μέτρα Ακτινοπροστασίας στην Οδοντιατρική; Το 25% των ακτινολογικών εξετάσεων αφορά οδοντιατρικές Το 25% των ακτινολογικών εξετάσεων αφορά οδοντιατρικές Μεγάλος αριθμός αφορά παιδία και εφήβους Μεγάλος αριθμός αφορά παιδία και εφήβους Μεγάλος αριθμός οδοντιατρικών μηχανημάτων Μεγάλος αριθμός οδοντιατρικών μηχανημάτων Μεγάλος αριθμός ατόμων που υποβάλλονται σε ακτινογραφική εξέταση Μεγάλος αριθμός ατόμων που υποβάλλονται σε ακτινογραφική εξέταση Μεγάλος αριθμός εξεταζομένων μπορεί να δεχθεί μη αναγκαίες δόσεις Μεγάλος αριθμός εξεταζομένων μπορεί να δεχθεί μη αναγκαίες δόσεις

Βιολογικές επιδράσεις της ακτινοβολίας στα έμβρυα Καρκινογένεση στην παιδική ηλικία (ιδίως Λευχαιμία) Καρκινογένεση στην παιδική ηλικία (ιδίως Λευχαιμία) Δυσπλασίες (τερατογένεση – διανοητική καθυστέρηση) Δυσπλασίες (τερατογένεση – διανοητική καθυστέρηση) Εμβρυϊκός θάνατος Εμβρυϊκός θάνατος

Βιολογικές επιδράσεις και Ηλικία του εμβρύου: 1 η – 3 η εβδομάδα: δεν παρουσιάζονται βλάβες 1 η – 3 η εβδομάδα: δεν παρουσιάζονται βλάβες 3 η – 11 η εβδομάδες: θανάτωση του εμβρύου 3 η – 11 η εβδομάδες: θανάτωση του εμβρύου 8 η – 15 η εβδομάδα: ευαίσθητο στη διανοητική καθυστέρηση 8 η – 15 η εβδομάδα: ευαίσθητο στη διανοητική καθυστέρηση 16 η – 25 η εβδομάδα: λιγότερο ευαίσθητο στη διανοητική καθυστέρηση 16 η – 25 η εβδομάδα: λιγότερο ευαίσθητο στη διανοητική καθυστέρηση κατά τη διάρκεια της οργανογένεσης: Δυσπλασίες κατά τη διάρκεια της οργανογένεσης: Δυσπλασίες

Διαγραμματική απεικόνιση του σωματικού κινδύνου με την ηλικία

Κίνδυνοι σε σχέση με την ηλικία

Ενεργές δόσεις και κίνδυνοι από στοχαστικές επιδράσεις