ΔΟΣΙΜΕΤΡΙΑ ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΩΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ καθ ΔΟΣΙΜΕΤΡΙΑ ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΩΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ καθ. Τζων ΚΑΛΕΦ-ΕΖΡΑ Εργαστήρια Ιατρικής Φυσικής Ιατρικής Σχολής Πανεπιστημίου Ιωαννίνων & Πανεπιστημιακού Γενικού Νοσοκομείου Ιωαννίνων 16-12-2015

ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑ ΘΑΝΑΤΟΥ ΩΣ ΜΕΤΡΟ ΚΙΝΔΥΝΟΥ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑ ΘΑΝΑΤΟΥ ΩΣ ΜΕΤΡΟ ΚΙΝΔΥΝΟΥ δραστηριότητα πιθανότητα/ y αναρρίχηση σε βουνά (150 h/y) 10-2 καρδιακά νοσήματα 4 10-3 καρκίνος 3 10-3 επάγγελμα υψηλού κινδύνου 10-3 αυτοκινητιστικό ατύχημα (Ελλάδα) 2 10-4 πνιγμός (Ελλάδα) 5 10 -5 συνύπαρξη σε δωμάτιο με καπνιστή 10-5 επάγγελμα χαμηλού κινδύνου 10-5 ηλεκτροπληξία 2 10-6 κεραυνοπληξία 10-7 .

ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ 100% 100% χαρακτηριστικό στοχαστικό καθορισμένο πιθανότητα πιθανότητα κατώφλι ποσότητα ποσότητα χαρακτηριστικό στοχαστικό καθορισμένο κατώφλι ΟΧΙ ΝΑΙ γραμμικότητα ΝΑΙ ΟΧΙ προσθετικότητα ΝΑΙ ΟΧΙ μηχανισμοί ανάνηψης ΟΧΙ ΝΑΙ εξάρτηση βαρύτητας __από ποσότητα ΟΧΙ ΝΑΙ_____

ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ Ο ΡΥΠΑΝΤΗΣ ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ Οι ιοντίζουσες ακτινοβολίες είναι ένας από τους πολλούς ρυπαντές, που μπορούν να δημιουργήσουν σωματικά και κληρονομήσιμα βλάβες στα έμβια. - Υπήρχαν πάντοτε στο φυσικό περιβάλλον σε ποσότητες συνήθως μεγαλύτερες από αυτές που σχετίζονται με την ανθρώπινη δραστηριότητα. - Η βιολογική τους δράση είναι γνωστή από εκατονταετίας και έχει μελετηθεί σε βάθος.

ΔΟΣΙΜΕΤΡΙΑ dosimetry Τα διάφορα ακτινοπροκλητά φαινόμενα, φυσικά, χημικά ή βιολογικά, που μπορεί να γίνουν Σε έναν βιολογικό σύστημα σχετίζονται με την ενέργεια που θα εναποτεθεί σε αυτό. Συχνά, η εμφάνιση τους εξαρτάται από: τη μάζα του ακτινοβολούμενου συστήματος, την κατανομή της ενέργειας σε μικροσκοπικό επίπεδο στο χώρο και στο χρόνο . Εξέλκωση στο δέρμα από ακτινοβολία-γ 192Ir βιομηχανική ραδιογραφία

ΔΟΣΙΜΕΤΡΙΑ dosimetry Ο κλάδος της επιστήμης που ασχολείται με μετρήσεις και υπολογισμούς με σκοπό την ποσοτική έκφραση της σχέσης μεταξύ της αλληλεπίδρασης ενός πεδίου ιοντίζουσας ακτινοβολίας με ένα σύστημα και του αποτελέσματος της ακτινοβόλησης

ΔΟΣΙΜΕΤΡΙΑ ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΩΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ ΠΟΣΟΤΙΚΟΠΟΙΗΣΗ απορροφοΥμενη δΟςη, D Ορίζεται από τη σχέση: D=d<ε>/dm, όπου d<ε> η μέση τιμής της εναποτιθέμενης ενέργειας από ιοντίζουσες ακτινοβολίες στη μάζα dm που εμπεριέχεται σε ένα στοιχείο όγκου. Μονάδα μέτρησης: Gy (1 Gy = 1 J/kg) Σημειακή ποσότητα με στατιστικό χαρακτήρα Ορίζεται για οποιοδήποτε είδος ακτινοβολίας και για οποιοδήποτε υλικό d<ε> dm

ΔΟΣΙΜΕΤΡΙΑ εσωτερική εξωτερική έμμεση άμεση εσωτερική εξωτερική έμμεση άμεση ραδιενεργή μεταβολικά Φ Ε Dmax πρόσληψη μοντέλα ή/και υπολογισμοί μετρήσεις WBC, PBC στον αέρα σε ομοίωμα απλής ανθρω- γεωμετρίας πόμορφο υπολογισμοί υπολογισμοί υπολογισμοί υπολογισμοί

ΔΟΣΙΜΕΤΡΙΑ Υπολογισμοί δοσιμετρικών παραμέτρων Δοσιμετρικά μεγέθη Υπολογισμοί δοσιμετρικών παραμέτρων Μετρητικές διατάξεις και ομοιώματα Πρακτικές εφαρμογές μετρητής ραδιενέργειας θάλαμος ιονισμού δοσίμετρα θερμοφωταύγειας

ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΜΕΓΕΘΩΝ ____________________________________________ μεγέθη στοχαστικά μη στοχαστικά ορίζονται σε ορισμένο όγκο σημείο μπορούν να μετρηθούν ΝΑΙ ΟΧΙ στατιστική διακύμανση ΝΑΙ ΟΧΙ μπορούν να προβλεφθούν ΟΧΙ ΝΑΙ μπορεί να γίνει διαφόρηση ΟΧΙ ΝΑΙ _ _ l βιομηχανικό ατύχημα Hanoi,Vietnam

εναποτιθέμενη ενέργεια ΔΟΣΙΜΕΤΡΙΚA MEΓΕΘΗ πεδίου ακτινοβολίας αριθμός σωματιδίων ροή σωματιδίων ροή ενέργειας ενεργειακή κατανομή γωνιακή κατανομή χρονική κατανομή δοσιμετρικά στοχαστικά εναποτιθέμενη ενέργεια (ε= Rin-Rout+ΣDΔm) γραμμιώδης ενέργεια (y = ε / <l>) ειδική εναποτιθέμενη ενέργεια (z=ε/m) μη στοχαστικά συντελεστές αλληλεπίδρασης LET kerma έκθεση απορροφούμενη δόση ισοδύναμη δόση ενεργή δόση συλλογική δόση Ηp(10), Η*(10),… DAP, DLP,… ..... χρονική κατανομή

KERMA K = dεtr /dm Ορίζεται ως: _ Kerma: Kinetic Energy Released per unit Mass Ορίζεται ως: _ K = dεtr /dm όπου dEtr είναι το άθροισμα της μέσης αρχικής κινητικής ενέργειας όλων των φορτισμένων σωματιδίων που ελευθερώνονται σε μια μάζα dm ενός υλικού από ακτινοβολία, που προκαλεί ιονισμούς στην ύλη με έμμεσο μόνο τρόπο. Μονάδα στο SI: Gy (gray) J/kg 1 rad = 0.01 Gy Εναλλακτικά: Κ = Φ hν (μtr / ρ) Kerma is a concept useful primarily for photons and neutrons in any medium. It includes all of the energy transferred to charged particles by the incoming radiation, even if some of that energy is not deposited locally. Kerma represents the transference of energy from photons or other primary incident radiation (e.g. neutrons) to directly ionizing particles (e.g. electrons).

ΕΚΘΕΣΗ (exposure) Χ = dQ /dm Μονάδα στο SI: C/kg 1 R= 2.58 10-4 C/kg Ορίζεται ως: __ Χ = dQ /dm όπου dQ η απόλυτη μέση τιμή του ηλεκτρικού φορτίου (θετικού ή αρνητικού), που ελευθερώνεται από φωτόνια σε μια μάζα αέρα, dm, Εκφράζει το ιονισμό του αέρα, λόγω αλληλεπίδρασής του με ακτινοβολία –γ ή/και -Χ Μονάδα στο SI: C/kg 1 R= 2.58 10-4 C/kg Απαίτηση: ύπαρξη ηλεκτρονικής ισορροπίας, hν< 3 MeV Εναλλακτικός ορισμός Χ = Κ (1-g) e / W One R = 2.58 x 10-4 C/kg. R stands for the unit of roentgen, an old unit which is still used in some applications. Note that exposure applies only to electromagnetic radiation and only in air. Thus, it has definite limitations but we still need to understand the concept since many portable health physics instruments still read out in units of roentgens or multiples thereof. Also, for example, in the United States the roentgen is still allowed to be used by licensees of the USNRC on radiation survey records (but not on official dose records).

ΑΠΟΡΡΟΦΟΥΜΕΝΗ ΔΟΣΗ Απορροφούμενη δόση (absorbed dose): η παράγωγος της μέσης εναποτιθέμενης ενέργειας σε ένα σημείο ως προς τη μάζα _ D = dε/dm Μονάδα στο S.I.: Gy (gray) J / kg 1 rad=1 cGy Δόση οργάνου η ιστού (μέση τιμή στη μάζα του) Δόση περιοχής δέρματος Δόση εισόδου (d @ Dmax) Δόση εξόδου (x-d @ Dmax) SSD

ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΡΑΔΙΟΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ 100% 6 months post PTCA πιθανότητα πιθανότητα κατώφλι δόση δόση χαρακτηριστικό στοχαστικό καθορισμένο κατώφλι ΟΧΙ ΝΑΙ γραμμικότητα ΝΑΙ ΟΧΙ προσθετικότητα ΝΑΙ ΟΧΙ εξάρτηση βαρύτητας __από ποσότητα ΟΧΙ ΝΑΙ_____ φαινόμενα καρκίνος, κληρονομήσιμα υπόλοιπα_

ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΔΡΑΣΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ ΚΑΘΟΡΙΣΜΕΝΑ οφθαλμικός καταρράκτης, δερματικό ερύθημα, εξέλκωση ανεπαρκής αιμοποίηση πνευμονική ίνωση,… ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ (καρκινογένεση, κληρονομήσιμες βλάβες ?) μέση τιμή δόσης στο όργανο / ιστό αγνοώ μακροσκοπική κατανομή

ΔΟΣΙΜΕΤΡΙΚΕΣ ΠΟΣΟΤΗΤΕΣ ΜΟΝΟ ΓΙΑ ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ bystander και abscorpal ΡΑΔΙΟΒΙΟΛΟΓΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ πιθανότητα δόση Χαρακτηριστικά στοχαστικά___ κατώφλι ΟΧΙ γραμμικότητα ΝΑΙ προσθετικότητα ΝΑΙ εξάρτηση βαρύτητας __από ποσότητα ΟΧΙ_______ καρκίνος, κληρονομήσιμα DNA πυρηνικό αγνοούνται φαινόμενα bystander και abscorpal

ΙΣΟΔΥΝΑΜΗ ΔΟΣΗ ΟΡΓΑΝΟΥ ‘Η ΙΣΤΟΥ (equivalent dose) Η απορροφούμενη δόση σε έναν ιστό ή σε ένα όργανο, Τ, πολλαπλασιασμένη με ένα συντελεστή, wR, που εξαρτάται από το είδος της ακτινοβολίας HT = Σ WR DT,R όπου DT,R είναι η μέση απορροφούμενη δόση στο όργανο ή στον ιστό Τ, λόγω ακτινοβόλησής του με ακτινοβολία τύπου R. Η τιμή του wR ορίζεται από τους Κανον. Ακτινοπροστασίας Μονάδα στο S.I.: Sv (J / kg) 1 rem = 0.01 Sv Χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της πιθανότητας εμφάνισης στοχαστικών φαινομένων The equivalent dose (HT) is based on an average absorbed dose in a tissue or an organ and weighted by the radiation weighting factor (WR) for the radiation(s) impinging on the body or, in the case of internal emitters, the radiation emitted by the source. So the equivalent dose is the product of the average-absorbed dose ( DT,R ) in a tissue or organ (T) due to radiation (R) and a radiation weighting factor (WR) for each radiation in question. The equivalent dose is used in NCRP 116. When irradiation is from radionuclides deposited in various tissues and organs, nonuniform or partial body exposures usually occur.

ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΣΤΑΘΜΙΣΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ICRP 60 (1990) KANONΙΣΜΟΙ ΑΚΤΙΝΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ, 2001 είδος και ενέργεια ακτινοβολίας wR Φωτόνια (όλες οι ενέργειες) 1 Ηλεκτρόνια, μιούνια (όλες οι ενέργειες) Πρωτόνια (όλες οι ενέργειες) 5 Σωματίδια άλφα (όλες οι ενέργειες) 20 Βαρείς πυρήνες (όλες οι ενέργειες) Θραύσματα σχάσης (όλες οι ενέργειες) All values relate to radiation incident on the body, or for internal sources, emitted from the source. The value of 1 for electrons and muons excludes Auger electrons emitted from nuclei bound to DNA. Η επιτροπή ICRP προτείνει κυρίως για πρακτικούς λόγους τη χρήση του παράγόντα wR, αντί του παράγοντα ποιότητας, Q

ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑ ΧΑΜΗΛΩΝ ΔΟΣΕΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ # 1 ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑ ΧΑΜΗΛΩΝ ΔΟΣΕΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ # 1 Έστω ότι για μια ακτινογραφία θώρακος F απαιτείται απορρόφηση ενέργειας 100 μJ στον πνεύμονα, και ότι η μάζα των δυο λοβών του είναι 0.5 kg. Η απορροφούμενη δόση στον πνεύμονα 200 μGy (=100 μJ / 0.5 kg) Η ακτινογράφηση γίνεται με χρήση ακτινοβολίας-Χ, άρα ο συντελεστής στάθμισης ακτινοβολίας wR, είναι 1.0 και η ισοδύναμη δόση πνεύμονα 200 μSv. Αν η πιθανότητα θανάτου από καρκίνο του πνεύμονα είναι 0.8% ανά Sv, η πιθανότητα θανάτου είναι 1.6 10-6 (=200 10 -6 X 0.8 10 -2)

ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑ ΧΑΜΗΛΩΝ ΔΟΣΕΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ #2 ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑ ΧΑΜΗΛΩΝ ΔΟΣΕΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ #2 H ακτινογραφική εξέταση του αριστερού μαστού γυναίκας 50 y συνεπάγεται απορρόφηση δόσης στον εν λόγω μαστό 2 mGy. Πόση είναι η ισοδύναμη δόση μαστού και πόσος είναι ο κίνδυνος σοβαρής παρενέργειας σε αυτόν; Σε πρώτη προσέγγιση αγνοούμε τη δόση στο δεξιό μαστό λόγω σκεδασμού ή λόγω διαρροής από την κεφαλή του μαστογράφου και θεωρούμε ότι οι δυο μαστοί έχουν ίδια μάζα. H δόση στο όργανο μαστός είναι 1 mGy (= ½ x 2 mGy +½ x 0 mGy) Για την ακτινογράφηση χρησιμοποιήθηκε ακτινοβολία-Χ, στην οποία αντιστοιχεί wR 1.0, άρα η ισοδύναμη δόση Ημαστού είναι: 1 mSv (=1.0 x 1 mGy ) Αν η πιθανότητα εμφάνισης σημαντικής βλάβης στο μαστό της γυναίκας της συγκεκριμένης ηλικίας είναι 2% ανά mSv, η πιθανότητα εμφάνισhς είναι 2 10-5 Άλλες επιπτώσεις στο μαστού, Άλλα όργανα ?

ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑ ΧΑΜΗΛΩΝ ΔΟΣΕΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ #3 ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑ ΧΑΜΗΛΩΝ ΔΟΣΕΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ #3 Λόγω ατυχήματος εργαζόμενος εισέπνευσε ποσότητα ραδιενεργού αέριου με συνέπεια την απορρόφηση δόσης στον πνεύμονα του 1 mGy από ακτινοβολία-α, 2 mGy από ακτινοβολία - β- και 0.1 mGy από ακτινοβολία - γ. Λαμβάνοντας υπόψη ότι ο παράγοντας βαρύτητας της ακτινοβολίας-α είναι 20, και των ηλεκτρονίων και των φωτονίων είναι 1.0 , η ισοδύναμη δόση στον πνεύμονα είναι: Ηπνευμ = 22.1 mSv ( = 20 x 1 mGy + 1 x 2 mGy + 1 x 0.1 mGy) Σημείωση: Η συμβολή της ακτινοβολίας-α στην Ηπνευμ είναι ~90% Αν η πιθανότητα σοβαρής επίπτωσης λόγω ακτινοβόλησης του πνεύμονα 1.0% /Sv, η πιθανότητα εμφάνισης είναι: ~2.2 10-4 (=22.1 10 -3 Χ 1.0 10 -2) Άλλες επιπτώσεις στον πνεύμονα? Άλλα όργανα ?

Ορίζεται ως το άθροισμα των γινομένων των ΕΠΙΙNΔΥΝΟΤΗΤΑ ΧΑΜΗΛΩΝ ΔΟΣΕΩΝ ΕΝΕΡΓΟΣ ΔΟΣΗ (effective dose) Ορίζεται ως το άθροισμα των γινομένων των ισοδύναμων δόσεων σε 22 όργανα ή ιστούς* με τους αντίστοιχους παράγοντες ακτινοευαισθησίας (wT) Ε = wT1 x H1 + wT2 x H2 + wT3 x H3……… Μονάδα στο S.I.: Sv (seivert) J / kg 1 rem = 1 cSv Λαμβάνει υπόψη τη διαφορετική ευαισθησία οργάνων – ιστών στην ακτινοβολία για πρόκληση ακτινοπροκλητών στοχαστικών φαινομένων * ICRP 60 (1990)

Συντελεστής 0.005 σε καθένα, ή 0.025 σε ένα και 0.0025 για υπόλοιπα ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΒΑΡΥΤΗΤΑΣ ΟΡΓΑΝΟΥ / ΙΣΤΟΥ ICRP 60 (1990) / KANONΙΣΜΟΙ ΑΚΤΙΝΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ, 2001 όργανο ή ιστός wΤ γεννητικοί αδένες (γονάδες) 0.20 κόλον, μυελός των οστών (αιμοποιητικός) πνεύμονες, στόμαχος 0.12 ήπαρ, θυρεοειδής, λοιπά* μαστός, οισοφάγος, ουροδόχος κύστη 0.05 δέρμα, επιφάνεια οστών 0.01 All values relate to radiation incident on the body, or for internal sources, emitted from the source. The value of 1 for electrons and muons excludes Auger electrons emitted from nuclei bound to DNA. * λοιπά: άνω παχύ έντερο, εγκέφαλος, επινεφρίδια, θύμος αδένας, λεπτό έντερο, μήτρα, μυϊκός ιστός, νεφροί, πάγκρεας, σπλήνας (n=10) Συντελεστής 0.005 σε καθένα, ή 0.025 σε ένα και 0.0025 για υπόλοιπα

ΕΝΕΡΓΟΣ ΔΟΣΗ: ΣΟΒΑΡΗ BΛΑΒΗ (detriment) ΛΑΜΒΑΝΕΙ ΥΠΟΨΗ ΓΙΑ ΤΟΝ ΜΕΣΟ ΑΝΘΡΩΠΟ: Εμφάνιση θανατηφόρου καρκίνου στο όργανο που ακτινοβολείται Το χρόνο που μεσολαβεί ανάμεσα στην εμφάνιση καρκίνου και το θάνατο λόγω καρκίνου Νοσηρότητα (morbidity) από την εμφάνιση μη θανατηφόρου καρκίνου Σοβαρές κληρονομήσιμες βλάβες στις μελλοντικές γενεές

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΚΙΝΔΥΝΟΥ ΑΝΑ Sv (ICRP60) ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΑΚΤΙΝΟΠΡΟΚΛΗΤΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ: ΚΑΡΚΙΝΟΓΕΝΝΕΣΗ, ΚΛΗΡΟΝΟΜΗΣΙΜΕΣ ΒΛΑΒΕΣ (?) ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΚΙΝΔΥΝΟΥ ΑΝΑ Sv (ICRP60) πληθυσμός καρκίνος κληρονομήσιμες συνολικά σύνολο 6.0% 1.3% 7.3% 18 – 65 y 4.8% 0.8% 5.6%

ΕΝΕΡΓΟΣ ΔΟΣΗ: ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ #4 Σε μια αγγειογραφία στεφανιαίου αγγείου (στεφανιογραφία) υπολογίσθηκαν οι εξής δόσεις σε ασθενή ηλικίας 55 y: αιμοποιητικός μυελός οστών: 10 mGy, στόμαχος: 5 mGy, αριστερός πνεύμονας: 45 mGy, δεξιός πνεύμονας: 15 mGy, ήπαρ: 5 mGy, θυρεοειδής: 2 mGy, μαστός: 20 mGy οισοφάγος: 13 mGy, καρδιά: 80 mGy, επιφάνεια οστών: 1 mGy, δέρμα: 5 mGy, σπλήνας: 5 mGy, μυϊκός ιστός: 5 mGy και <<1 mGy στα υπόλοιπα 10 όργανα / ιστούς Ε = ?? Η πράξη γίνεται με ακτινοβολία-Χ, άρα wR=1.00 E=0.12x{10+5+[(45x1/3)+(15x2/3)]}+0.05x(5+2+20+13) +0.01x5+0.005x(5+5) mSv E=(4.8+2.0+0.05+0.05) mSv Ε = 6.9 mSv

ΕΝΕΡΓΟΣ ΔΟΣΗ: ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ # 5 Έστω ότι κάποιος εκτίθεται λόγω επαγγέλματος σε ιοντίζουσες ακτινοβολίες επί 40 y (25 ως 65 y) και δέχεται την οριακή ενεργή δόση των 20 mSv/y κάθε χρόνο, δηλαδή συνολικά 0.8 Sv (= 40 x 20 mSv) ICRP: η πιθανότητα συνολικής σοβαρής επίπτωσης (detriment) είναι : ~5.6 % ανά Sv Η πιθανότητα εμφάνισης σοβαρής επίπτωσης είναι: 4.5% (=0.8 x 5.6%) Αν 1000 εργαζόμενοι δέχονται ενεργό δόση 20 mSv κάθε χρόνο επί 40 y, 45 θα υποστούν σημαντική επίπτωση λόγω της επαγγελματικής τους έκθεσης

ΕΝΕΡΓΟΣ ΔΟΣΗ: ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ # 6 Ασθενής ηλικίας 60 y με ανεύρυσμα κοιλιακής αορτής υποβάλλεται πριν από την επισκευή της αορτής σε δυο αγγειογραφίες με αξονικό τομογράφο (CT) πριν από την ακτινοσκοπικά καθοδηγούμενη επισκευή της (EVAR) με 20 mSv ανά αγγειογραφία. Κατά την επισκευή δέχεται 10 mSv. Το πρωτόκολλο παρακολούθησης απαιτεί την 1η δεκαετία μετά την επισκευή δώδεκα CT αγγειογραφίες, που η κάθε μια απαιτεί 10 mSv. Η συνολική ενεργή δόση για την αντιμετώπιση του ανευρύσματος είναι 150 mSv (= 2 x 20 + 10 + 12 x 10) Θεωρώντας ότι η πιθανότητα να πάθει ένας άντρας λόγω ακτινοβόλησης σε ηλικία 60 - 70 y σημαντική βλάβη είναι 4% / Sv, η πιθανότητα να συμβεί είναι: 0.6% (1: 167) 30

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΟ ΓΕΝ. ΝΟΣΟΚΟΜΕΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ Κλίνες: 780 Εργαζόμενοι: ~2000 εσωτερικοί ~800 εξωτερικοί ~600 εκπαιδευόμενοι, καταρτιζόμενοι

ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΠΡΑΞΕΙΣ ΣΤΟ ΠΓΝΙ ΜΕ ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ ΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΩΝ Χ3, Α3 Εργαστήριο Ακτινολογίας Χ3 (2013) Νi Απλές ακτινογραφικές λήψεις στο Α.Ε. 182.071 Μαστογραφικές λήψεις 10.954 Σαρώσεις με CT 22.062 Αγγειογραφικές πράξεις 2.305 Αγγειοπλαστικές 612 Υπόλοιπες ακτινοσκοπικά καθοδηγούμενες πράξεις 1.100 Εργαστήριο Πυρηνικής Ιατρικής Α2 (2014) Σπινθηρογραφικές εξετάσεις (απεικόνιση) 3.195 Σπινθηρογραφικές εξετάσεις (μη απεικονιστικές) 32 Ανάλυση σύστασης ανθρώπινου σώματος (DXA) 5.700 Ετήσια συλλογική δόση ασθενών ΠΓΝΙ: Σ =Ni Ei

ΠΓΝΙ: ΤΥΠΙΚΕΣ ΤΙΜΕΣ ΕΝΕΡΓΗΣ ΔΟΣΗΣ ΚΑΙ ΚΙΝΔΥΝΟΥ ΑΣΘΕΝΩΝ 18 - 65 y _________________________E (mSv) Κίνδυνος Ακτινογραφία θώρακα (F) 0.02 ~1 10-6 Μαστογραφία (x4) 0.12 ~7 10-6 Ακτινογραφία λεκάνης 0.45 ~25 10-6 Διαγνωστική στεφανιογραφία 6 ~340 10-6 Αξονική θώρακος 9 ~500 10-6 Αξονική κοιλίας – λεκάνης 14 ~800 10-6 Αγγειοπλαστική 15 ~850 10-6 Αξονική κοιλιακής αορτής (X2) 22 ~1200 10-6 Σπινθηρ. καρδιάς (99mΤc Myoview, r+str) 6 ~340 10-6 Σπινθηρ. καρδιάς (201Τl rest+stress) 30 ~1700 10-6

ΛΟΓΩ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΩΝ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑ ΘΑΝΑΤΟΥ ΑΠΟ ΑΚΤΙΝΟΠΡΟΚΛΗΤΟ ΚΑΡΚΙΝΟ ΣΤΟΝ ΓΕΝΙΚΟ ΠΛΗΘΥΣΜΟ ~5% Sv (ΔΙΕΘΝΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΑΚΤΙΝΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ, 1990) ΛΟΓΩ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΩΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ ΓΙΑ ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΟΥΣ ΣΚΟΠΟΥΣ ‘Η ΓΙΑ ΤΗ ΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΚΤΙΝΟΣΚΟΠΙΚΑ ΚΑΘΟΔΗΓΟΥΜΕΝΩΝ ΠΡΑΞΕΩΝ «ΚΑΤΑΔΙΚΑΖΟΝΤΑΙ» ΚΑΘΕ ΧΡΟΝΟ ΣΕ ΘΑΝΑΤΟ ΑΠΟ ΑΚΤΙΝΟΠΡΟΚΛΗΤΟ ΚΑΡΚΙΝΟ ~10 ΑΣΘΕΝΕΙΣ ΤΟΥ ΠΓΝΙ (=140 man Sv x 7.3%) H EKΤΕΛΕΣΗ ΤΗΣ «ΠΟΙΝΗΣ» ΚΑΘΥΣΤΕΡΕΙ ΠΟΛΛΑ ΧΡΟΝΙΑ! Συλλογική δόση εργαζομένων 20 man mSv

Κύημα: Δεν ξεπερνά αυτό παιδιών μικρής ηλικίας ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΣΤΗΝ ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΕΝΕΡΓΗ ΔΟΣΗ ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑ ΕΜΦΑΝΙΣΗΣ ΚΑΡΚΙΝΟΥ ΛΟΓΩ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΗΣΗΣ ΣΕ ΟΡΙΣΜΕΝΗ ΗΛΙΚΙΑ BEIR VII report (2006) Κύημα: Δεν ξεπερνά αυτό παιδιών μικρής ηλικίας

ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑ ΜΗ ΕΜΦΑΝΙΣΗΣ ΒΛΑΒΗΣ ΩΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΤΗΣ ΔΟΣΗΣ ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΑΥΤΗΣ ΤΟΥ ΦΥΣΙΚΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΕΜΒΡΥΙΚΗ ΦΑΣΗ _____________________________________________ Δόση Μη εμφάνιση Μη εμφάνιση καρκίνου (mGy) δυσπλασίας ως την ηλικία των 20 y __ 0 97% 99.7% __ 3 97% 99.7% 10 97% 99.6% 30 97% 99.4% 100 97% 99.1% >100 εξαρτάται από τη δόση <99.1% και εβδομάδα κύησης __

ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΗΣΗΣ ΣΤΟ ΚΥΗΜΑ Η πιθανότητα καρκινογέννησης ανά μονάδας δόσης στο κύημα δεν ξεπερνά αυτήν στα μικρά παιδιά ____________________________________________ 0- 10 d Μ.Σ. > 0.1 Gy αποβολή γονιμοποιημένου ωαρίου 10-20 d M.Σ. > 0.5 Gy ?? θάνατος 16-32 d Μ.Σ. > 0.1 Gy σκελετικές δυσπλασίες > 0.25-0.50 Gy μειωμένος ρυθμός ανάπτυξης ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Πνευματική καθυστέρηση: 55—110 d Μ.Σ.Κατώφλι: 0.3 Gy, 40% & 1 Gy 25 IQ/Gy 110—180 d Μ.Σ Κατώφλι: >0.3 Gy 9% & 1 Gy ________________________________________________________________________________ ΔΟΣΕΙΣ ΕΜΒΡΥΟΥ <0.1 Gy ΔΕΝ ΔΙΚΑΙΟΛΟΓΟΥΝ ΔΙΑΚΟΠΗ ΚΥΗΣΗΣ ΛΟΓΩ ΑΚΤΙΝΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ICRP: Biological effects after prenatal irradiation ICRP 90, Annals ICRP 33, 2003 ICRP: ICRP statement on tissue reactions and… ICRP 118, Annals ICRP 41, 2012

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΒΑΣΗ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΒΑΣΗ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ 103 The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection The revised BSS will be based on: the scientific evidence analysed by UNSCEAR, the recommendations of ICRP, and the Fundamental Safety Principles. The new Safety Requirements will include all the essential prescriptive criteria for radiation safety that underpin publications in the Safety Standards Series, such as: requirements defining responsibilities for safety; measures for protection of workers, patients and the public; numerical values of dose limits, action levels, exemption levels, etc. These basic requirements apply across the spectrum of circumstances of exposure to radiation, including nuclear power generation, industrial applications of radiation technology, radioactive waste disposal, and transport of radioactive material. αποτελέσματα ακτινοβολίας συστάσεις ακτινοπροστασίας 38 38

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΣΤΑΘΜΙΣΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ICRP 103 (2007), 2013/59 ΕΥΡΑΤΟΜ είδος και ενέργεια ακτινοβολίας wR Φωτόνια (όλες οι ενέργειες) 1 Ηλεκτρόνια, μυόνια (όλες οι ενέργειες) Πρωτόνια, πιόνια (όλες οι ενέργειες) 2 Σωματίδια άλφα (όλες οι ενέργειες) 20 Βαρέα ιόντα (όλες οι ενέργειες) Θραύσματα σχάσης (όλες οι ενέργειες) All values relate to radiation incident on the body, or for internal sources, emitted from the source. The value of 1 for electrons and muons excludes Auger electrons emitted from nuclei bound to DNA.

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΣΤΑΘΜΙΣΗΣ ΟΡΓΑΝΟΥ / ΙΣΤΟΥ ICRP 103 (2007), 2013/59 ΕΥΡΑΤΟΜ όργανο ή ιστός wΤ Αναπαραγωγικοί αδένες (γονάδες) 0.04+0.04 Μαστός Μυελός των οστών (αιμοποιητικός) Παχύ έντερο, Πνεύμονας, Στόμαχος, Υπόλοιποι ιστοί / όργανα* 0.12 ‘Ηπαρ, Θυρεοειδής αδένας, Οισοφάγος, Ουροδόχος κύστη 0.04 Δέρμα, Εγκέφαλος Οστική επιφάνεια Σιελογόνοι αδένες 0.01 All values relate to radiation incident on the body, or for internal sources, emitted from the source. The value of 1 for electrons and muons excludes Auger electrons emitted from nuclei bound to DNA. * Μέση τιμή σε: Βλεννογόνος υμένας στόματος, Επινεφρίδια, Εξωθωρακική περιοχή, Θύμος αδένας, Καρδιά, Λεπτό έντερο, Λεμφαδένες, Μυϊκός ιστός, Νεφροί, Πάγκρεας, Σπλήνας, Χοληδόχος κύστη, Προστάτης (άρρενες) ή Μήτρα και τράχηλος (θήλεις) (13)

Για πρακτικούς λόγους συνιστάται η χρήση του παράγοντα 5 10-2 ανά Sv ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ METABOΛΕΣ ΣΕ wT και παραγόντων Ονομαστικοί παράγοντες πιθανότητας (% Sv-1) άτομα καρκίνος κληρονομήσιμα συνολικά ICRP 60 103 0-85 y 6.0 5.5 1.3 0.2 7.3 5.7 εργαζόμ. 18-64 y 4.8 4.1 0.8 0.1 5.6 4.2 Για πρακτικούς λόγους συνιστάται η χρήση του παράγοντα 5 10-2 ανά Sv

ΕΝΕΡΓΟΣ ΔΟΣΗ: ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ # 7 Έστω ότι κάποιος εκτίθεται λόγω επαγγέλματος σε ιοντίζουσες ακτινοβολίες επί 40 y (25 ως 65 y) και δέχεται την οριακή ενεργή δόση (ICRP-103) των 20 mSv/y, δηλαδή συνολικά 0.8 Sv (= 40 x 20 mSv) ICRP-103: η πιθανότητα συνολικής σοβαρής επίπτωσης (detriment) είναι : ~5 % ανά Sv Η πιθανότητα εμφάνισης σοβαρής επίπτωσης είναι: 4.0% (=0.8 x 5%) Αν 1000 εργαζόμενοι δέχονται ενεργό δόση 20 mSv ετησίως επί 40 y, ~34 θα υποστούν σημαντική επίπτωση λόγω της επαγγελματικής τους έκθεσης οι ίδιοι καθώς και ~6 απόγονοι των 1000. 43

ΕΝΕΡΓΕΙΣ ΔΟΣΕΙΣ ΑΠΟ ΜΙΑ ΣΑΡΩΣΗ CT Philips MX8000 IDT (16 slices) Αυγ. 2013-Αυγ.2014 Μετρήσεις CTDI100 ImPACT CT Patient Dosimetry Calculator 1.0.4 _________________________________________________________________________________________________________________________________________ _ ΕΝΕΡΓΟΣ ΔΟΣΗ (mSv) ____ ΕΞΕΤΑΣΗ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ (n=69) ΘΩΡΑΚΟΣ (n=13) ΗΛΙΚΙΑ ICRP 60 ICRP 103 ICRP 60 ICRP 103 νεογνό 2.7 3.2 17.4 21.2 1 y 2.4 2.9 15.6 19.4 5 y 1.8 2.15 11.7 14.4 10 y 1.4 1.6 8.9 10.9 15 y 1.2 1.4 7.8 9.6 ενήλικας 1.1 1.3 7.1 8.7___ τιμές 2.5 φορές μεγαλύτερες στο νεογνά από ότι στους ενήλικες 10 y: 0.03%, 0.2%, νεογνό 0.1%, 0.6% ( +30% θηλυκά)

ΕΝΕΡΓΟΣ ΔΟΣΗ: ΑΣΚΗΣΗ Σε μια αγγειογραφία στεφανιαίου αγγείου (στεφανιογραφία) υπολογίσθηκαν οι εξής δόσεις σε ασθενή ηλικίας 55 y: αιμοποιητικός μυελός οστών: 10 mGy, στόμαχος: 5 mGy, αριστερός πνεύμονας: 45 mGy, δεξιός πνεύμονας: 15 mGy, ήπαρ: 5 mGy, θυρεοειδής: 2 mGy, μαστός: 20 mGy οισοφάγος: 13 mGy, καρδιά: 80 mGy, επιφάνεια οστών: 1 mGy, δέρμα: 5 mGy, σπλήνας: 5 mGy, μυϊκός ιστός: 5 mGy και <<1 mGy στα υπόλοιπα όργανα / ιστούς Ε = ?? Να υπολογισθεί η ενεργή δόση με βάση τον ορισμό της ICRP(103) και να συγκριθεί ο στοχαστικός κίνδυνος με αυτόν στην περίπτωση χρήσης του ορισμού ICRP(60)

ΔΟΣΙΜΕΤΡΙΑ Εισαγωγή Δοσιμετρικά μεγέθη Υπολογισμοί δοσιμετρικών παραμέτρων Μετρητικές διατάξεις και ομοιώματα Πρακτικές εφαρμογές Eργαστηριακές ασκήσεις (WBC, film, TLD, βαθμον) μετρητής ραδιενέργειας θάλαμος ιονισμού δοσίμετρα θερμοφωταύγειας