Risker med joniserande strålning och barn

Risker med joniserande strålning och barn María Marteinsdóttir, sjukhusfysiker 2014-10-16

Introduktion

2

Cancer Incidens och Mortalitet

För USA (oberoende av strålning)

3

Bushberg, J. T. The Essential Physics of Medical Imaging. 2011

Cancer Incidens och Mortalitet • Etiologi för de flesta cancerformer är inte väldefinierade • En av de viktigaste faktorerna som påverkar cancerrisken: • Kost • Livsstil • Ärftliga tillstånd • Miljö • Den totala cancerincidensen bland befolkningar i världen varierar endast med en faktor 2 eller så, men incidens av vissa cancerformer kan variera med en faktor 200 eller mer!

4

Bushberg, J. T. The Essential Physics of Medical Imaging. 2011

Cancer Incidens och Mortalitet

5

Bushberg, J. T. The Essential Physics of Medical Imaging. 2011

6

Strålgrafik – SSM, Grafik Solveig Hellmark

Medicinska undersökningar NM: 6%

DT genererar det enskilt högsta bidraget till kollektivdosen från medicinska undersökningar

DT: 58%

RTG: 36% SSM 2008:03

Dramatisk ökning av undersökningar, framförallt pga. teknisk utveckling (hastighet, nya undersökningstekniker, ekonomi etc.)

7

UNSCEAR Report 2008, Annex A

Medicinska undersökningar - barn Faktorer att ta hänsyn till vid röntgenundersökningar av barn:

• Utökad strålkänslighet • Ålder vid bestrålning • Fler levnadsår kvar  Större sannolikhet att utveckla cancer • Storleksberoende • Minskad geometri  Utökad stråldos om exponeringsinställningar inte optimeras

8

Medicinska undersökningar - barn

Trenden visar på minskad frekvens av DT undersökningar på barn!

9

Miglioretti DL et al. The use of Computed Tomography. The in Pediatrics and the Associated Radiation Exposure and Estimated Cancer Risk. JAMA Pediatrics 2013

Cancerrisk

10

Effektiv dos E Weighting factor wT

∑ wT

Bone-marrow (red), Colon, Lung, Stomach, Breast, Remainder Tissues**(nominal weighting factor applied to the average dose to 14 tissues)

0.12

0.72

Gonads

0.08

0.08

Bladder, Esophagus, Liver, Thyroid

0.04

0.16

Bone surface, Brain, Salivary glands, Skin

0.01

0.04

Tissue

Effektiv dos är en viktad summa av: • Organens strålkänslighet • Organdos (ekvivalent dos) HT

11

Effektiv dos E

Hlunga ,wLunga

Hlever ,wLever

E

wT H T T

HColon ,wColon

Effektiv dos är ett riskmått att drabbas av: • Cancer • Ärftliga effekter

12

Effektiv dos E - Hur ska den användas? E är en risk relaterad kvantitet och skall ENDAST användas i lågdosregionen Huvudsakligt användningsområde: •

För att demonstrera överensstämmelse med satta dosgränser

•

Prospektiv planering av strålskydd

•

Jämföra olika undersökningstyper och modaliteter (inom sjukhuset och mellan olika sjukhus)

Skall EJ användas för:

13

•

Retrospektiv och detaljerad dos- och riskuppskattning för INDIVIDUELL patienter

•

Epidemiologiska studier eller vid olyckor

•

Organdoser är i stället den korrekta kvantiteten att använda i de två ovan nämnda punkterna

Cancerrisk Vad har vi för data till förfogande för att uppskatta risker?

14



ICRP 103  Effektiv dos



BEIR VII Phase 2 – Health Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation  Data från atombomberna i Japan (mest vikt)



Epidemiologiska studier:  Saknas data i dagsläget ( flertalet initierade )  Några krav för ”bra studie”:  Stort antal individer (män och kvinnor över stort åldersspann)  Lång uppföljningstid ( latenta effekter )  Studiepopulation får ej vara ”biased”  Tagit hänsyn till andra effekter ( rökning vid lungcancer etc.)  Adekvata dosuppskattningar och statistiska metoder

Cancerrisk Linear No Threshold – LNT Hypotesen

Osäkert vad händer 15

Riskuppskattning - ICRP Riskuppskattningar - % per Sv Exponerad population

Cancer

Ärftliga effekter

Total

ICRP 60

ICRP 103

ICRP 60

ICRP 103

ICRP 60

ICRP 103

Hela

6,0

5,5

1,3

0,2

7,3

5,7

Vuxen

4,8

4,1

0,8

0,1

5,6

4,2

“It is therefore recommendation of the Commission that the approximated overall risk coefficient of 5% Sv-1 on which current international radiation safety standards are based continues to be appropriate and should be retained for the purposes of radiological protection”

16

1990: ICRP Report 60 2007: ICRP Report 103

Riskuppskattning – BEIR VII

Beir VII Table 12 D-1

17

Bushberg, J. T. The Essential Physics of Medical Imaging. 2011

Riskuppskattning – BEIR VII

Beir VII Table 12 D-1

18

Bushberg, J. T. The Essential Physics of Medical Imaging. 2011

Riskuppskattning - Karolinska Klinik

Undersökning

Ålder

E (mSv)

Datortomografiska undersökningar - Karolinska Universitetssjukhuset Barnröntgen Skalle 0 3,2 1 3,2 5 2,3 Röntgenkliniken Vuxen 1,7 Barnröntgen Buk 0 2,3 1 1,8 5 2,4 Röntgenkliniken Vuxen 7 Barnröntgen Thorax 0 0,8 1 0,6 5 0,6 Röntgenkliniken Vuxen 4 Konventionella röntgenundersökningar - Karolinska Universitetssjukhuset Barnröntgen Lungröntgen 0 0,04 1 0,04 5 0,03 Röntgenkliniken Vuxen 0,1 Röntgenkliniken Bäcken Vuxen 0,6 Röntgenkliniken Vuxen Ländrygg 2,0 Röntgenkliniken Urografi Vuxen 3,2 Röntgenkliniken Koronarangio Vuxen 6,0 Naturlig bakgrundsstrålning Vuxen 4,0

Risk per undersökning (%)

Antal fall per 10'000

0,0160% 0,0160% 0,0115% 0,0085% 0,0115% 0,0090% 0,0120% 0,0350% 0,0040% 0,0030% 0,0030% 0,0200%

1,6 1,6 1,15 0,85 1,15 0,9 1,2 3,5 0,4 0,3 0,3 2

0,0002% 0,0002% 0,0002% 0,0007% 0,0030% 0,0100% 0,0160% 0,0300% 0,0200%

0,02 0,02 0,02 0,07 0,3 1 1,6 3 2

Viktigt att veta vilken metod som använts för att uppskatta effektiva doser om jämförelser ska göras 19

Risker Hur kommuniceras risker?

Hur kommuniceras riskbegreppen inom medicinsk röntgendiagnostik? • Exempel • Sannolikhet att drabbas av cancer • Någon gång under sin livstid: ~30% • DT skalle på nyfödd: ~30,016% • Olika metoder för jämförelse • DT thorax vs. Lungröntgen på nyfödd: 18 ggr högre risk ( ”löpsedelmetoden” ) • DT thorax vs. Lungröntgen på nyfödd: 0,004% vs. 0,0002%

20

Risker Hur kommuniceras risker?

• Risk i form av absoluta värden rekommenderas inte • Individer tolkar riskbegrepp på olika sätt • Uttrycka risker i för allmänheten ”begripliga” former är att föredra

• Exempelvis, jämför med antal flygresor över atlanten

21

Risker Hur kommuniceras risker?

Justification of diagnostic medical exposures: some practical issues. Report of an IAEA consultation. J Malone et al. BJR, 85 (2012)

22

Cancerrisk – Låg dos Problem vid låga doser: • Cell- och djurdata svårt att översätta till människor

• Observationer av människor: • Osäkerheten ökar kraftigt med lägre doser!

Antal objekt som behövs för att skapa statistiskt signifikant resultat

23

National Research Council (1995) Radiation Dose Reconstruction for Epidemiologic Uses

Cancerrisk – Låg dos

BEIR VII citerade 1386 “peer review” publikationer French Academie des Sciences citerade 306 publikationer Överlappning i publikationer = 68

24

AAMP 2014: Morgan, W. F. Issues in Understanding Exposures to Low Doses of Ionizing Radiation

Är det inte bättre att överskatta risken än att underskatta den?

25

26

A 2009 study from the National Cancer Institute estimates that CT scans conducted in 2007 will cause a projected 29,000 excess cancer cases and 14,500 excess deaths over the lifetime of those exposed According to our calculations, unless we change our current practices, 3 percent to 5 percent of all future cancers may result from exposure to medical imaging

Neither doctors nor patients want to return to the days before CT scans. But we need to find ways to use them without killing people in the process.

27

Cancerrisk – Mobil App!

CT Gently: A Mobile Tool for CT/CBCT Dose and Cancer Risk Estimation 28

Epidemiologiska studier

29

Sammanfattning av pediatriska DT studier # exponerade personer (ej exponerade)

Årtal (senaste uppföljning)

Ålder vid exponering

Exponerade: # Leukemi // # Hjärntumör

Pearce* 178.600 (UK cancer registry data)

1985-2002 (2008)

0-21

65 // 135

Mathews+ 680.000 (10.260.000)

1985-2005 (2007)

0-19

211 // 283

*Pearce,

Lancet, 380:499-505, 2012 Br Med J, DOI:10.1136/bmj.f2360, 2013

+Mathews,

30

AAPM 2014: Shore R, et al. How much risk from CT exams of Children

Dosinformation av pediatriska DT studier (Pearce, 2012 och Mathews, 2013)

• Specifika DT inställningar (t.ex. mAs, kV, etc) ej tillgängliga • Ingen strålrelaterad information utanför den tid- och åldersgräns som användes i studierna • t.ex. ingen information om DT undersökning före 1985, eller efter 21 års (Pearce) eller 19 års ålder (Mathews), men cancerincidens inkluderades för upp till 40 års ålder • Långa exponeringstider på 1980-talet och 1990- talet (>10 minuter) → ibland suddiga bilder pga. rörelse → ingen information om omtagning • Överexponering? Kvalitetssäkrat? *Pearce,

Lancet, 380:499-505, 2012 Br Med J, DOI:10.1136/bmj.f2360, 2013

+Mathews,

31

AAPM 2014: Shore R, et al. How much risk from CT exams of Children

Relativ Risk av Leukemi och Hjärntumör (Pearce, 2012)

*Pearce,

32

Lancet, 380:499-505, 2012

Uppskattade organdoser efter 2001

Relativ Risk av all cancer (Mathews, 2013)

+Mathews,

33

Br Med J, DOI:10.1136/bmj.f2360, 2013 AAPM 2014: Shore R, et al. How much risk from CT exams of Children

Möjliga systematiska fel? (Mathews, 2013) Cancertyp

Relativ Risk (exponerade v ej exponerade)

95% CI

Hjärntumör efter DTHjärna

2,44

(2,12 ; 2,81)

Leukemi, exkludera MDS

1,19

(1,03 ; 1,37)

Hjärntumör efter icke DT-Hjärna

1,51

(1,19 ; 1,91)

Melanom

1,12

(1,04 ; 1,20)

Hodgkin lymfom

1,15

(1,01 ; 1,32)

+Mathews,

34

Br Med J, DOI:10.1136/bmj.f2360, 2013 AAPM 2014: Shore R, et al. How much risk from CT exams of Children

Reverse Causation? (Mathews, 2013)

“Reverse Causation”: Orsaken till DT-undersökningen var cancerrelaterade symtom • t.ex tidiga symtom för cancersjukdom låg till grund för DTundersökningen, och det är dessa cancerfall, snarare än stråldosen per se, som kan ha orsakat den ökade observerade cancerincidensen • Om detta stämmer, så är sannolikheten större att cancerdiagnos ställs inom ett par år från undersökningstillfället, snarare än >10 år senare, med andra ord så är “reverse causation bias” som störst direkt efter DTundersökningen

+Mathews,

35

Br Med J, DOI:10.1136/bmj.f2360, 2013 AAPM 2014: Shore R, et al. How much risk from CT exams of Children

Reverse Causation? (Mathews, 2013)

+Mathews,

36

Br Med J, DOI:10.1136/bmj.f2360, 2013 AAPM 2014: Shore R, et al. How much risk from CT exams of Children

Beyond the bombs: cancer risks of low-dose medical radiation

37

Cancerrisk

38

Risker Hur minimerar vi risker? • Bildtagning med joniserande strålning endast när det är medicinskt berättigat • Berättigandeansvaret börjar redan hos remittenten • Optimerade arbetsmetoder • Stråldos – Bildkvalitet • Strålskärmning ( ex. Vismut skydd ) • Metod och handhavande

• Bildtagning endast över relevanta anatomiskt område • Undvik/minimera risk för multipla exponeringar • Icke joniserande metoder där så möjligt • Väl fungerande arbetsmetoder för kvalitetssäkring för hela undersökningskedjan Justification of diagnostic medical exposures: some practical issues. Report of an IAEA consultation. J Malone et al. BJR, 85 (2012)

39

Berättigande och Optimering Vilka lagenliga skyldigheter har vi? Utdrag ur Strålsäkerhetsmyndighetens författning, SSMFS 2008:35 Berättigande

Bedömning enligt vilken en medicinsk bestrålning ska ge en nytta, med hänsyn tagen till den diagnostiska information, som är större än den skada som bestrålningen förorsakar. Hänsyn tagen till…… ……Effektiviteten, fördelarna och riskerna med befintliga alternativa metoder som innebär mindre stråldos eller inte alls utnyttjar joniserande strålning.

40

Berättigande och Optimering Utdrag ur Strålsäkerhetsmyndighetens författning, SSMFS 2008:35 Optimering Processen att utifrån givna ekonomiska och samhälleliga förutsättningar: ……….Vid diagnostik vilket innefattar joniserande strålning, anpassa stråldosen så att den blir så liten som rimligt möjlig, men samtidigt säkerställa att den önskade diagnostiska informationen erhålls…….. ……….Samtidigt iaktta sådana procedurer som medför att stråldoser till personalen och allmänheten blir så små som rimligt möjliga.

41

Berättigande och Optimering Exempel på frågeställningar: • Vilka risker utsätter vi patienten för genom att inte använda datortomografi som kontrollmetod? • Ekonomiska aspekter? • Bildkvalitetsrelaterade aspekter – MR vs. DT osv. • Övriga risker förankrade med alternativa metoder vs DT ?

42

Berättigande och Optimering Nytta vs RISK för varje undersökning!

ALARA - As Low As Reasonably Achievable

43