27.01.2014

1

TEKNİKERLERE YÖNELİK BİLGİSAYARLI TOMOGRAFİ SİSTEMLERİNDERADYASYONDAN KORUNMA VE PERFORMANS TESTLERİ

BİLGİLENDİRME SEMİNERLERİ24-25 Ocak 2014

RADYASYONUNBİYOLOJİK ETKİLERİ

Dr. Gökçe Kaan ATAÇUfuk Üniversitesi Tıp FakültesiRadyoloji Anabilim Dalı

RADYOBİYOLOJİDersin amacı-hedefleri

•Radyobiyolojinin tanımı•Elektromanyetik radyasyon•İyonizan ışının etki süreci• *doğrudan-dolaylı etkiler•İyonizan ışının insanda etkileri• *stokastik-deterministik etkiler•Radyolojik görüntülemede riskler•Çalışanların riskleri

RADYOBİYOLOJİ

•İyonlaştırıcı radyasyonla canlı sistemler

arasındaki etkileşimleri ve bu

etkileşmelerin sonuçlarını araştırmak

27.01.2014

2

BERGONIE VE TRIBONDUE

Hücrelerin radyasyona hassasiyeti konusunda Bergonie

ve Tribondue nin 1906 yılında önerdiği genel kurallar;

•İmmatür,

•Az differansiye hücreler daha radyosensitive

•Aktif bölünen

(kemik iliği, mide mukozası, deri germ tabakası vb.)

DOKU DUYARLILIĞI

High Medium Low

Lenfoid Doku Deri Kas

Kemik iliği Damarsal endotel Kemik

Mide barsak epiteli Akciğer Bağ dokusu

Gonadlar Böbrek KıkırdakEmbriyolar Karaciğer

Lens

ELEKTROMANYETİK RADYASYON

27.01.2014

3

ELEKTROMANYETİK RADYASYON

İYONİZAN IŞIN ETKİ SÜRECİ

•Hücrede enerji depolanması çok kısa bir

zamanda ve rastgele (10 -18 saniye).

•Radyasyonun hücrelerle etkileşimi bir olasılık

fonksiyonu,

•Radyasyonun olumsuz etkileri yanında,

hücrelerin kendini onarma mekanizmaları da

etkinin tümünün oluşmasında etkili,

EVRELER

EVRE REAKSİYON SÜRE

Fiziksel İyonlaşma, 10 -18, 10-12sn

Uyarılma

Kimyasal Serbest radikaller, 10-12, birkaç saat

Nükleik asit, protein

Biyolojik Hücre ölümü, saatler, yıllar

mutasyon, kanser

27.01.2014

4

İYONİZAN IŞIN ETKİLERİ

X IŞINI TÜPÜ

FOTONLAR

H2O- SUMOLEKÜLÜ

DNA MOLEKÜLÜ

DOĞRUDAN ETKİ•Hücre içi makro molekülleri (DNA, proteinler)

radyasyondan etkilenir.

•Makro moleküllerle etkileşim, pek çok farklı yolla

oluşabilir.

•Bu etki tüm hücreye yönelik sonuçlar oluşturur.

•Sonuçta hücre ölebilir veya DNA değişiklikleri oluşabilir.

•Oluşan hasar, hücrenin kendini yenileyip

yenileyemeyeceğini de belirler.

DOĞRUDAN ETKİ

27.01.2014

5

DOLAYLI ETKİ•Hücre içi su molekülleri ile radyasyonun etkileşimi,

•Hücre içi su moleküllerinde, radyasyonun etki ile

hidroliz gelişir. H+ ve OH- molekülleri ortaya çıkar.

•Hidroksil radikali kararsızdır ve organik hücre içi

moleküllerle birleşiminden organik hidroksil molekülü

oluşabilir.

•Oluşan bu molekül bir enzimin çalışmasını engellerse

hücre hasarına-ölümüne yol açabilir.

H2O

H2OH2 H2O2

DOLAYLI ETKİ

27.01.2014

6

RADYASYON DOZU

Organ-dokudozu (Gy)

Dozeşdeğeri(Sievert)

Etkin doz(Sievert)

toplamı

X IŞINI

GONADLAR 0.20 → 0.08MEME AKC 0.05 → 0.12ICRP 2007

doku ağırlıkfaktörü

Belirli dokuda absorbe edilen

Organ-dokuda

Tüm organ-doku toplamı

ORTALAMA DOZDOZ (mSv) ETKİLER

0,05 / yıl Nükleer Elektrik Santralı çevresinde izin verilen max

2,5 / yıl Ortalama ortam (background), 0,7 mSv Rodon’dan

3-5/ yıl Uranyum maden işçileri , uçak personel i ortalaması

20 / yıl Radyasyon çalışanına ortalama izin verilen max doz

50 / yıl Radyasyon çalışanına yılda izin verilen max doz

100 / yıl Kanser riski olasılığını gösteren en düşük düzey

1000 / yıl Kısa süreli ekspojurda radyasyon hastalığı oluşabilir

RADYOGRAFİ EFFEKTİF DOZ (mSv)

Kranyum 0,1

Akciğer 0,1

Lomber vert. 1,5

Abdomen 0,7

İVP 3,0

Mide Barsakgrafisi

6,0

Kolon Grafisi 8,0

ORTALAMA DOZ-X-RAY

27.01.2014

7

ORTALAMA DOZ-BTİNCELENEN BÖLGE EFFEKTİF DOZ (mSv)

Kranyum 2

Servikal -Boyun 3

Akciğer - Toraks 7

Üç fazlı karaciğer 15

Kalsiyum skorlama 3

Koroner anjio BT 15

Tüm abdomen 16

RADYOLOJİK RİSKLER-1

İyonizan ışınla etkileşim sonrası;

•Bölünmede gecikme

•Çoğalmada bozulma

•Faz arası ölüm

RADYOLOJİK RİSKLER-1

Stokastik etki;

Rastlantısal oluşan, probabilistik,

• Hücresel etkiler ve kanser oluşumu.

Tanısal radyolojik görüntüleme yöntemlerinin

sağlayacağı düşük doz düzeylerinde stokastik

etki olasılığı düşüktür.

27.01.2014

8

STOKASTİK

KARSİNOGENEZ

•Ömür boyu radyasyon a bağlı kanser riskiekspojur yaşı ile değişir.•Kolektif dozun %90ı yüksek doz (floro, BT)işlemlerden,•Abdomen BTde kafa BTye göre risk yüksek,•Bir yaşında çocukta yaşam boyu kanserdenölüm riski 1/1000

KARSİNOGENEZ

27.01.2014

9

KARSİNOGENEZ

KARSİNOGENEZ

KALITIMSAL•HJ MULLER DROSOPHİLA SİNEKLERİ

RADYASYON EŞİKSİZ OLARAK MUTASYON HIZINI

ARTTIRIR.

•MENDELYEN GEÇİŞ

•MULTİFAKTORYAL

•TEMEL MUTASYON HIZI,

•İKİ KATINA ÇIKARAN DOZ (1Gy) (0,1-0,2 / Sv)

27.01.2014

10

DETERMİNİSTİK

RADYOLOJİK RİSKLER-3

Nonstokastik-deterministik etki;

belirli doz eşiklerinin aşılmasıyla oluşabilecek

etkilerdir,

27.01.2014

11

RADYOLOJİK RİSKLER-4

Lokal ışınlama

•Ciltte eritem, epilasyon, bül, nekroz,

Tüm vücut ışınlaması

•Hematolojik

•Gastrointestinal sendromları

•Merkezi Sinir Sistemi

DERİDEKİ ETKİLER

Radyasyonun derideki etkileri•Radyasyon miktarına•Radyasyon arası intervallere•Uygulanan cilt alanına•Biyolojik faktörlere bağlı değişebilir.

DERİDEKİ ETKİLEREVRE DOZ (Gy) BULGULAR

0 0-2 Yok

1 2-5 Hafif-orta eritem

2 5-10 Orta-belirgin eritem, nemlidesquamasyon, ödem

3 10-15 Katlantı dışında da nemlidesquamasyon, ödem

4 >15 Tam kat deri nekrozu, ülser,spontan kanama

Battler S, Radiology 2010 Feb;254(2):326-41.

27.01.2014

12

DERİ ETKİLERİ

Evreleme önemli, 5 Gy altında sorun bekleme.

EPİLASYON -BT PERFÜZYON

•Standart protokollerdeoluşması beklenmez,•BT perfüzyon 80 kVp ve200 mAs ile uygulanmalı,

KATARAK•Baş ve boyun BT uygulananhastalarda katarak sıklığı artmış,•Tekrarlayan BT incelemeleri ilerisk artar,•American Journal of Roentgenology. 2013;201: 626-630.

•Çocuklarda lens dozlarıtekrarlayan Btlerde artmış,•Kümülatif ED 1,7mSv, lensdozu 167 mGy,•Eur J Radiol. 2012 Aug;81(8):1896-900.

27.01.2014

13

KATARAK

Bizmut kaplı lateks örtüler lens dozunuyaklaşık %50 azaltabilirHopper KD, AJNR 2001; 22; 1194

EMBRİYO-FETUS•Gelişme geriliği•Doğumsal anomaliler•Embriyo-fetus veya neonatal ölüm

Pre implantasyon; fertilize yumurtanın ölümü,Organogenez;neonatal ölüm, anomalilerdeartış, geçici gelişme geriliği (10 gün-6 hafta).Fetus; kalıcı gelişme geriliği, mikrosefali, MR

EMBRİYO-FETUS•GELİŞME GERİLİĞİ

•Organogenez Ø, pre implant-geçici, fetal-kalıcı

•DOĞUMSAL ANOMALİLER

•Organogenez 10 gün-6 hafta,

•8-15 hafta: mikrosefali, MR (0,i2 Gy

•EMBRİYO-FETAL NEONATAL ÖLÜM

•Relatif doz ve risk arası Lineer ilişki

27.01.2014

14

EMBRİYO-FETUS

SONUÇETKİ DOZ RİSK

KALITIMSAL % 0,2 /Sv ÇOK DÜŞÜK,EŞİK YOK

EMBRİYO-FETUSA(MR)

%40 / Sv(8-15 H)%10 / Sv(16-25H)

DETERMİNİSTİK200 m Gy EŞİK

KARSİNOGEN(FATAL)

%5/ Sv EŞİK DEĞER YOK

SONUÇ•Deterministik etkiden korunma, stokastikolasılığını düşürmek,•Deterministik; eşik dozun altında kal,•Stokastik; şiddeti doza bağlı değil, olasılığıbağlı,•ALARA prensibi esas,•ABDde 1 yıllık Radyoloji kaynaklı doz,dünyadaki Çernobile bağlı kollektif dozun1,5 katı