Archiv pro rubriku: Risk assessment & communication

Rizika u lékařů provádějících intervenční výkony

1616V nedávné době bylo publikováno několik článků, které se zabývají problematikou nádorů mozku u lékařů provádějících intervenční výkony. Již v roce 1998 Finkelstein publikoval informace o dvou intervenčních kardiolozích, u kterých byl diagnostikován nádor mozku. Nejprve se zdálo, že jde spíše o náhodu. Nicméně v průběhu následujících 10 let byl zjištěn nádor mozku u dalších dvou intervenčních kardiologů ze stejného pracoviště, což poukázalo na souvislost mezi nádorem a prací intervenčního kardiologa s ionizujícím zářením. O 16 let později byla publikována jiná studie, ve které se autoři již zabývali 9 identifikovanými případy nádorů mozku u lékařů provádějících intervenční výkony (nikoliv pouze u intervenčních kardiologů). U 4 z těchto 9 případů byl zjištěn výskyt nádorů v levé hemisféře (u zbývajících 5 nádorů nebyla upřesněna lokalizace), což bylo v souladu s tou skutečností, že u intervenčních lékařů je podstatně více ozářena levá hemisféra. To ještě potvrdilo kauzalitu mezi ozářením a vznikem nádorů mozku u intervenčních lékařů.

Pro stanovení vztahu mezi expozicí a vznikem nádorů mozku bylo nezbytné odhadnout dávku, kterou je mozek lékařů při výkonech ozářen. Provést odhad dávky však nebylo jednoduché, protože intervenční výkony vykazují velkou variabilitu. Jako vhodnější přístup se jeví zjištění dávek lékařů z publikovaných studií. Velkým nedostatkem však je použití různých dávkových veličin, např. efektivní dávky, orgánové dávky nebo dopadjící kermy.

Jedna studie uvádí, že efektivní dávka lékařů na jeden kardiologický výkon se pohybuje mezi 0,02 mikroSv a 38 mikroSv. Pro výkony v intervenční radiologii se efektivní dávky lékařů na jeden výkon pohybují mezi 0,1 mikroSv a 101 mikroSv, čemuž odpovídaly orgánové dávky na mozek v rozsahu 0,1 mikroSv až 300 mikroSv. JIná studie uvádí, že efektivní dávky lékařů při implantaci fenestrovaného stentgraftu dosahují v průměru 20 mikroSv, čemuž odpovídala kerma na hlavu 224 mikroSv.

Mimo velkou variabilitu samotných výkonů, a tím i dávek lékařům na jeden výkon, se jednotliví lékaři liší i tím, kolik výkonů provedou. Někteří lékaři provedou více než 700 výkonů ročně, někteří však i více jak 1000 výkonů ročně.

Další nejistotou, kterou je zatížen odhad orgánové dávky na mozek, je rozdíl mezi dávkou na hlavu a dávkou na mozek. Autoři jedné ze studií mají konzervativní odhad, který předpokládá, že 40 % dávky z rozptýleného záření pohltí lebka, takže mozek obdrží zbývajícíh 60 %.

Nejnovější studie autorů Roguin et al (2013) již uvádí 31 případů nádorů mozku u intervenčních lékařů. U 26 případů je známa lokalizace, tumory se nacházeli u 22 lékařů z oněch 26 v levé hemisféře. Toto číslo je vysoké natolik, že nelze říct, že jde o náhodu, nýbrž se skutečně jedná o souvisost mezi prací lékařů s ionizujícím zářením a těmito levostranně lokalizovanými nádory.

Celkově však provedené studie a z nich vyplývající informace nepotvrzují statisticky významně vyšší výskyt nádorů mozku u intervenčních lékařů, podobně jako nepotvrzují vyšší výskyt kardiovaskulárních onemocnění v důsledku dlouhodobých expozic. Navíc dotazníkový průzkum u 615 pracovníků kardiologických katetrizačních sálů ukázal výskyt rakoviny pouze u 2,2 % účastníků, což je výskyt nižší, než je obvyklé v běžné populaci.

Na druhou stranu se však tvrdí, že věda nemůže prokázat neexistenci rizika, proto by i tak lékaři měli být při provádění výkonů s použitím rtg záření obezřetní.

Použitá literatura:
[1] Marsh RM, Silosky M. Brain tumors, interventionists, and radiation: How real is the risk? Endovascular Today, 2016: 15(8):  66-69

Zatížení svalů při nošení ochranných zástěr

Není žádným tajemstvím, že nošení ochranných zástěr, které váží přibližně 14-17 kg, vede k bolestem zad a kloubů v důsledku kvazistatického vzpřímeného postoje. S nošením zástěry o této hmotnosti je spojeno zatížení meziobratlových plotének až 2000 kPa. S bolestmi zad a kloubů a velmi často i bolestmi (unaveností) svalů se potýkají především lékaři provádějící intervenční výkony pod rtg kontrolou, u kterých je povinnost nosit ochranné zástěry s olověným ekvivalentem. Ekvivalent se pohybuje mezi 0,25 mm Pb až do 1,0 mm Pb, což představuje extrémně těžkou zástěrou. V důsledku nošení ochranných zástěr (zástěra visí především na ramenech) musí tělo vynaložit větší úsilí, aby udrželo vzpřímenou pozici, což vede k většímu zatížení některých svalů.

Autoři jedné studie Alexandre et al provedli pokus, kdy termograficky prostřednictvím infračerveného záření měřili teplotu vybraných svalů při provádění výkonů bez ochranné stínící zástěry a se zástěrou, která měla v přední části ekvivalent 0,5 mm Pb, v zadní části 0,25 mm Pb. Jednalo se o výkony na gastroenterologickém sále určeném pro intervenční výkony.

Autoři zjišťovali teplotu několika vybraných svalů při provádění výkonu bez ochranné zástěry a se zástěrou. Jednalo se o trapézový sval, deltový sval, velký prsní sval, svaly v oblasti bederní páteře a dvouhlavý sval stehenní.

Trapézový sval je jeden z nejdůležitejších svalů zad, který je zodpovědný za pohyb a rotaci lopatky a taktéž za pozici hlavy vzhledem ke krku. Deltový sval je velký sval trojúhelníkového tvaru, který pokrývá ramenní kloub, a je potřebný při oddalování (zvedání) paží od těla.

Z měření vyplynulo, že nejvíce zatěžovaný sval je trapézový sval a velký prsní sval, jejichž teplota se nošením zástěry při výkonu zvýšila téměř o 1°C. Menší změna v teplotě byla zaznamenána u deltového svalu a svalů okolo bederní páteře, jejichž teplota se změnila přibližně o 0,7°C. Nejmenší změna teploty byla zaznamenána u dvouhlavého svalu stehenního, kdy rozdíl činil přibližně 0,5°C. Z měření tedy vyplynulo, že svaly používané k udržení vzřímeného postoje při nošení zástěry, jako jsou trapézový sval, deltový sval a velký prsní sval, patří mezi skutečně nejvíce zatěžované.

Mimo to z měření vyplynulo, že většinou bylo zatížení těla rovnoměrně rozdělené na pravou a levou polovinu.

Ukázka zatížení při práci se zástěrou a bez ní je pro 4 měřené pracovníky znázorněna na obr. 1. Každý řádek obrázků představuje jednoho jedince zpředu a zezadu, první tři figury znázorňují teplotu v klidu, při práci bez zástěry a při práci se zástěrou zpředu. Další tři figury představují totéž ale zezadu.

zatizeni_zasteraObr. 1: Prokrvení svalů zpředu a zezadu pro klid, práci s ochrannou zástěrou a práci bez ochranné zástěry, každý řádek představuje jednoho měřeného pracovníka [1]

Použitá literatura
[1] Alexandre D, Prieto M, Beaumont F, Taiar R, Polidori G. Wearing lead aprons in surgical operating rooms: ergonomic injuries evidenced by infrared thermography. Journal of Surgical Research 2017; 209: 227-233

Měli byste se obávat ionizujícího záření z CT vyšetření?

4.1.2016 publikoval The Washington Post článek, který se zabývá tím, jaké riziko v dnešní době představují CT vyšetření.

Washington_post_Should you worry

Autoři v článku uvádí, že CT vyšetření umožňují podívat se do dutin a orgánů tak dobře, jako to dříve umožňovaly pouze biopsie a chirurgické výkony, a tak je jejich přínos nedocenitelný. Avšak na druhé straně jsou CT výkony indikovány častěji, než je nutné (uvádí se, že 30-50 % výkonů je nadbytečných). Při mnoha CT vyšetřeních jsou náhodně zjištěny různé nezhoubné abnormality, např. plicní noduly, což vede k léčbě, která není nutná, navíc je nákladná a mohou s ní být spojeny různé komplikace.

V USA došlo k velkému nárůstu počtu CT vyšetření, v roce 1980 byly provedeny cca 3 miliony CT vyšetření, zatímco v roce 2011 už to bylo 85 milionů. V dnešní době se uvádí, že 30-50% CT vyšetření je nadbytečných. National Cancer Institute odhaduje, že riziko vzniku rakoviny v důsledku CT vyšetření je 1:2000, zatímco riziko spontánně vzniklé rakoviny je 1:5.

Dávky, které pacienti obdrží při CT vyšetření, jsou nízké, avšak mnoho pacientů podstupuje výkony opakovaně. Studie provedená v roce 2009 v Brigham and Women’s Hospital v Bostonu ukázala, že z 31 tisíc pacientů, kteří podstoupili CT vyšetření v roce 2007, mělo 33% pacientů provedeno 5 a více CT vyšetření v průběhu života, 5% pacientů mělo 22 a více CT vyšetření v průběhu života a 1% pacientů mělo dokonce 38 a více CT vyšetření v průběhu života.

Efektivní dávky z CT vyšetření se pohybují v rozsahu 5-20 mSv, což odpovídá nejnižším dávkám, které obdrželi přeživší v Hiroshimě a Nagasaki.

Celý článek je zde.

„Cítil jsem se nezničitelný“: Neviditelný dopad záření

Chronické ozáření lékařů pracujících s ionizujícím zářením, nejčastěji na katetrizačních sálech, je v posledních letech velmi aktuálním tématem. Interventional News nedávno uveřejnily článek o kardiochirurgovi Dr. Edwardu Diethrichovi, který natočil video jako součást kampaně, jejíž snahou je přimět lékaře pracující s ionizujícím zářením, aby si dávali pozor na chronické dlouhodobé ozařování rozptýleným zářením. Někteří lékaři často pracují se zářením celoživotně, ale málokdy si uvědomují, jak toto chronické ozařování malými dávkami může být nebezpečné.

V tomto videu Dr. Diethrich popisuje, jak mu byl diagnostikován oligodendrogliom – nádor mozku a jak to změnilo jeho život. Taktéž vzpomíná na svoji praxi, kdy přiznává, že radiační ochrana bylo to poslední, co ho na sále zajímalo.

Edward_DietrichOdkaz na video: https://goo.gl/b6g2ai.

Osvětou v oblasti chronického ozařování se zabývá Organization for Occupational Radiation Safety in Interventional Fluoroscopy (www.orsif.org). Na tomto webu je k dispozici ke stažení dokument „Severity of adverse effects of a growing health problem„, který shrnuje poškození, jejichž podstatou je pravděpodobně ionizující záření.

Použitá literatura:
[1] http://www.cxvascular.com/in-latest-news/interventional-news—latest-news/i-felt-indestructible-the-invisible-impact-of-radiation
[2] http://www.prnewswire.com/news-releases/orsif-documentary-featuring-noted-heart-surgeon-dr-edward-diethrich-tells-personal-story-of-serious-health-risks-from-occupational-exposure-to-radiation-in-fluoroscopy-labs-300078293.html

Existuje dávkový práh pro odhad rizika vzniku rakoviny?

Radiologové jsou občas požádáni svými kolegy, aby vysvětlili riziko plynoucí z jednoho CT vyšetření. Vysvětlení není jednoduché, protože neexistují absolutně správná tvrzení, navíc se v médiích často objevují nepravdivé nebo zavádějící informace ohledně rizika plynoucího z ozáření. Kritickou je zde otázka ohledně existence dávkového prahu. Mohou být výsledky z pozorování japonské populace, která přežila svržení atomových bomb, extrapolovány na ozáření z radiodiagnostických zobrazení, až k dávkám bližícím se nule? Nebo existuje nějaký práh, pod kterým již riziko neexistuje? Základním problémem zde je, že u přeživších z Japonska se jednalo o ozáření celého těla relativně velkým dávkovým příkonem a velkou dávkou, zatímco ozáření z radiodiagnostických výkonů je značně nehomogenní (většinou je ozářena pouze určitá část těla) a taktéž dávkové příkony i dávky jsou podstatně menší. Je tedy správné vzít výsledky z pozorování japonské populace a použít je pro odhad rizika plynoucího z radiodiagnostických výkonů? [1]

Otázka ohledně existence dávkového prahu pro vznik rakoviny zamotává hlavu stále více a více odborníkům. Jednou se objeví studie, že práh existuje, a tudíž ozáření dávkami pod prahovou hodnotou nezvyšuje pravděpodobnost vzniku rakoviny, podruhé zase že práh neexistuje, a tudíž každé ozáření zvyšuje riziko vzniku rakoviny. Autoři Pearce a kolektiv ve své nedávno publikované studii [2] tvrdí, že i po malém ozáření z CT v dětství se zvyšuje riziko vzniku rakoviny v dětském věku. V průběhu několika dnů se výsledky článku objevily v médiích, včetně New York Times, USA Today a ABC World News, kde měly úžasné titulky, jako např. „CT sken v dětském věku souvisí se vznikem leukémie a nádorů hlavy“ nebo „CT skeny zvyšují riziko vzniku rakoviny u dětí“ atd.

V časopise Radiology byla nedávno publikována studie [3], která uvádí argumenty, které podporují existenci prahu pro odhad rizika vzniku radiačně-indukované rakoviny, ale hned na to byla publikována studie, která tvrdí, že práh neexistuje [4]. Avšak tato studie neposkytuje potřebné důkazy o neexistenci prahu. Nebezpečí tohoto článku je v tom, že bude-li často využíván těmi, kteří snaží o zdůvodnění neexistence prahu, pak to bude mít pro klinickou praxi velké důsledky. Neexistence prahu v podstatě znamená, že i několik málo CT skenů zvyšuje riziko vzniku radiačně-indukované rakoviny. Pak začnou pacienti odmítat CT vyšetření, která jsou velmi často potřebná a zdůvodněná.  V minulosti se již na základě studie [2] objevila studie s názvem „2-3 CT vyšetření hlavy mohou ztrojnásobit riziko vzniku nádorů hlavy a 5-10 CT vyšetření hlavy může ztrojnásobit riziko vzniku leukémie“.

Podkladem pro studii [4] se stal článek [2], což není příliš správné, protože jejich tvrzení o neexistenci prahu je tak založeno pouze na rozboru jedné studie. Navíc autoři ve studii [2] nepoužili dostatečně robustní metodu, aby mohli taková tvrzení dokázat, studie má mnoho nedostatků.

Závěrem lze říci, že studie [2] ani studie [4] dostatečně neprokázaly neexistenci prahu pro odhad rizika vzniku radiačně-indukované rakoviny. Taktéž shrnutí studie [4], že není možné již nadále tvrdit, že „riziko vyplývající z CT vyšetření je příliš malé, aby bylo detekovatelné a je tedy možné, že neexistuje“,  by mělo být prokázáno lépe, než tomu zatím bylo.

Použitá literatura:
[1] Cohen M. Cancer risks from CT radiation: Is there a dose threshold? J Am Coll Radiology 2013; 10: 817-819
[2] Pearce MS, Salotti JA, Little MP, McHugh K, Lee C, Pyo Kim K, et al. Radiation exposure from CT scans in childhood and subsequent risk of leukaemia and brain tumours: a retrospective cohort study. Lancet 2012; 380: 499-505
[3] Hendee WR, O’Connor MK. Radiation risks of medical imaging: Separating fact from fantasy. Radiology 2012; 264(2): 312-321
[4] Brenner DJ, Hall EJ. Cancer risks from CT scans: Now we have data, what next? Radiology 2012; 265(2): 330-331

Mentální retardace způsobená ozářením plodu v prenatálním období

Při ozáření plodu v těhotenství hraje významný vliv fáze těhotenství a taktéž dávka, kterou plod obdrží (přehled dávek pro různé rentgenové výkony je uveden zde). Jako vhodná populace pro posouzení účinků záření na vyvíjející se plod je považována skupina těhotných žen žijících v oblasti Hiroshimy a Nagasaki v době svržení atomových bomb v srpnu roku 1945. Mimo to jsou popisovány účinky záření i na populaci myší, u kterých bylo provedeno množství experimentů.

Období vývoje plodu od početí lze rozdělit do několika období, která se liší citlivostí na ionizující záření.

Období vývoje plodu z hlediska citlivosti ke vzniku mentální retardace:
1) Období od početí do 8. týdne od početí
2) Období 8.-15. týden od početí
3) Období 16.-25. týden od početí

V období od početí do 8. týdne těhotenství je citlivost plodu na ozáření velmi velká. Poškození zářením v tomto období vede k samovolnému potratu nebo ke smrti embrya. Ta embrya, která přežijí, se vyvíjejí standardně. To znamená, že v období od početí po 8. týden je to „všechno nebo nic“, tj. buď dojde k usmrcení embrya nebo se vyvíjí úplně normálně.

V období 8.-15. týdne od početí je při expozici ionizujícím zářením pravděpodobnost vzniku mentální retardace nejvyšší. Tato pravděpodobnost závisí na dávce, kterou je plod ozářen. Čím vyšší dávka, tím je vyšší pravděpodobnost mentální retardace. Avšak výskyt retardace v důsledku ozáření má prahovou hodnotu. Prahová hodnota se liší pro různé studie, ale u všech autorů se pohybuje v rozmezí 0,1-0,3 Gy. To znamená, že obdrží-li plod dávku menší než je prahová hodnota, k výskytu retardace v důsledku ozáření nedochází. Avšak i tak se může vyskytnout spontánně vzniklá retardace.

Je-li dávka, kterou obdrží plod v 8.-15. týdne od početí větší než 1 Gy, dochází se 40%-ní pravděpodobností ke vzniku retardace. S rostoucí dávkou pak narůstá i pravděpodobnost výskytu. Současně dochází k poklesu inteligenčního kvocientu (IQ). Ve studii autoři uvádějí, že pokles IQ je přibližně 20-30 bodů na 1 Gy, přičemž pokles IQ je úměrný dávce, tj. čím vyšší dávka, tím větší pokles IQ.

V období 16.-25. týdne od početí je pravděpodobnost vzniku retardace menší než v předešlém období, pro dávku 1 Gy je pravděpodobnost vzniku mentální retardace přibližně 20%. Opět platí, že s rostoucí dávkou narůstá i pravděpodobnost výskytu mentální retardace. Dochází taktéž k poklesu IQ, avšak pokles je menší než v případě ozáření v období 8.-15. týdne od početí. Pokles IQ je odhadován na 10-20 bodů na 1 Gy.

Některé studie uvádějí, že pokles IQ v důsledku prenatální expozice může být bezprahovým procesem, tj. že k poklesu IQ dochází i při nižších hodnotách než 0,1 Gy. Zde je potřeba si uvědomit, že praktický dopad je nevýznamný, protože pokles IQ v průměru o 20 bodů na 1 Gy znamená pokles IQ o 2 body a méně při dávce menší než 0,1 Gy.

Závěr: Dávka 0,1-0,3 Gy na plod, což je prahová hodnota pro vznik mentální retardace, je relativně velká a není jí nikdy dosaženo při obvyklých skiagrafických výkonech, často ani při CT výkonech v oblasti pánve. Avšak těchto hodnot může být dosaženo při některých intervenčních výkonech prováděných v oblasti pánve.

Použitá literatura:
[1] Trott KR. Radiation risks after exposure in utero. European Training and Education for Medical Physics Experts in Radiology. Module 2 – Radiation biology for medical physicists in radiology. 13.-18.4.2015, Pavia, Italy
[2] Benotmane R. Prenatal effects of ionising radiation according to ICRP. European Training and Education for Medical Physics Experts in Radiology. Module 2 – Radiation biology for medical physicists in radiology. 13.-18.4.2015, Pavia, Italy
[3] International Commission on Radiological Protection. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 103. Ann. ICRP 37 (2-4).

Ozáření in utero

Při expozici in utero, tj. při ozáření embrya/plodu v děloze v průběhu těhotenství, existuje pro embryo/plod určité riziko poškození, které závisí na fázi těhotenství a na velikosti dávky, kterou bylo embryo/plod ozářen. Tento článek podává krátký přehled poškození, ke kterým může dojít při ozáření in utero. Pro zjednodušení je dále embryo (jedinec od početí do 8. týdne těhotenství) i plod (od 9. týdne těhotenství do porodu) souhrně označován jako „jedinec“.

1) Letální efekt (usmrcení jedince) – velmi citlivé na ozáření je období pre-implantace (do 14. dne od početí). Při ozáření jedince dávkou menší než 0,1 Gy k letálnímu poškození jedince nedochází. U jedince se ani po narození neprojeví s velkou pravděpodobností žádné poškození. (Pravděpodobnost spontánního potratu bez jakéhokoliv ozáření je cca 15 %.)

2) Malformace (vývojové poškození) – v průběhu velké organogeneze (3.-8. týden těhotenství) může v důsledku ozáření dojít ke vzniku malformací, zvláště u orgánů, které se v době expozice vyvíjejí. Jedná se o prahový efekt, který nastává u dávek od 0,1 Gy výše. (Pravděpodobnost vzniku větších malformací v běžné populaci je 3%, tj. 3 děti ze 100 narozených se narodí s defektem bez jakéhokoliv ozáření; pro menší malformace 4%.)

3) Ovlivnění centrálního nervového systému – v období 8.-25. týdne těhotenství je centrální nervový systém zvláště citlivý na ozáření (v období 8.-15. týdne těhotenství je citlivost ještě vyšší než v období 16.-25. týdne těhotenství). Pokles inteligenčního kvocientu (IQ) není klinicky zjistitelný při dávkách menších než 0,1 Gy. Dávky v řádu 1 Gy v tomto období však mohou vést s velkou pravdědopobností k mentální retardaci. Mentální retardace nebyla zjištěna při expozici in utero před 8. týdnem těhotenství a ani po 25. týdnu těhotenství. Více o mentální retardaci a poklesu IQ v důsledku ozáření zde.

4) Leukémie a rakovina – ukázalo se, že ozáření in utero zvyšuje pravděpodobnost vzniku leukémie a jiných typů rakoviny jak v dětském, tak i dospělém období. Citlivost jedince na ozáření je stejná jako citlivost dětí, tj. riziko vzniku leukémie i jiných typů rakoviny je pro ně shodné, přibližně 3x vyšší než pro dospělé jedince (citlivost uváděná různými autory se liší).

Nicméně uvedené hodnoty a projevy mají spoustu nejistot a nepřesností, jejich přehled je uveden v článku „Gaps in epidemiology of in utero radiation-exposure effects„.

Většina správně provedených rentgenových výkonů u těhotných žen představuje neměřitelný nárůst rizika vzniku rakoviny u plodu a další efekty se projevují teprve po překročení prahové dávky (0,1 Gy).

Výborně sepsané doporučení ohledně použití různých zobrazovacích metod v těhotenství „Guidelines for diagnostic imaging during pregnancy“ z American Congress of Obstetricians and Gynecologists je zde, pdf ke stažení zde.

Použitá literatura:
National Council on Radiation Protection & Measurements. Radiation dose management for fluoroscopicallly-guided interventional medical procedures. NCRP Report No. 168, 2010
National Council on Radiation Protection & Measurements. Preconception and prenatal radiation exposure: Health effects and protective guidance. NCRP Report No. 174, 2013
Shore RE. Gaps in epidemiology of in utero radiation-exposure effects. International Congress Series, 2002; 1236: 13-18

Riziko poškození plodu ozářením v těhotenství

Existuje velké množství epidemiologických, klinických a experimentálních dat, avšak nejistota stanovení rizika plynoucího z ozáření v prenatálním období je značná. Riziko poškození plodu deterministickými účinky (mentální retardace, vrozené defekty, potrat…) je v důsledku přírodního ozáření velmi malé. Obecně platí, že je-li dávka na plod menší než 100 mSv, pak je riziko malé až neexistující.

Vyvíjející se plod je v průběhu prenatálního období velmi citlivý na ozáření. Při ozáření vyššími dávkami se mohou projevit dva druhy účinků, deterministické a stochastické účinky. Podstatou deterministických účinků je poškození větší populace buněk, což pak může vést ke smrti této buněčné populace nebo tato populace není schopna dalšího dělení. Stochastické účinky spočívají v poškození jednotlivých buněk na úrovni DNA – mutace buněk, přičemž buňky se dále dělí a propagují mutaci dále. V důsledku mutace buněk pak může dojít ke vzniku rakoviny.

Účinky záření závisí na týdnu těhotenství, reparačních mechanismech plodu a na absorbované dávce záření. Vyvíjející se plod je nejcitlivější na ozáření v období preimplantace a organogeneze a v průběhu prvního trimestru. V průběhu druhého trimestru je citlivost menší a v průběhu třetího trimestru ještě menší. Výsledky animálních studií na savcích ukazují, že poškození plodu deterministickými účinky, tj. mentální retardace, vrozené defekty, poruchy růstu, se nevyskytují při dávkách až do hodnoty 200 mGy aplikované v období těhotenství nejcitlivějším na ozáření.

Při posuzování rizika poškození plodu ozářením je potřebné zohlednit výskyt poškození, která se v populaci vyskytují i spontánně, tj. bez ozáření. Např. riziko samovolného potratu ještě před první zmeškanou periodou je 1:3, riziko samovolného potratu v případě známého těhotenství je 1:7, riziko vrozených malformací je 1:33, riziko vrozeného mentálního poškození je 1:200. Obecně pro populaci pak platí, že riziko vzniku rakoviny v průběhu života je 1:3, riziko úmrtí v důsledku rakoviny je 1:5 a riziko vzniku leukémie u dětí je 1:500.

Pravděpodobnost toho, že nedojde ke vzniku malformací ani rakoviny po ozáření je uvedena na obr. 1.

Risk in pregnancyObr. 1: Pravděpodobnost, že se nevyskytne u jedince malformace ani rakovina v dětském věku v  závislosti na ozáření

Ze souhrnu na obr. 1 je zřejmé, že obdrží-li plod dávku menší než 1 mSv, pak je riziko vzniku poškození zanedbatelné vzhledem k výskytu spontáních poškození (riziko spontánních poškození je uvedeno v řádku pro dávku 0 mSv). Riziko je velmi malé až do dávky 50 mSv, prahem pro uvážení ukončení těhotenství je dávka na plod 100 mSv.

Z výše uvedeného vyplývá, že riziko poškození plodu v důsledku malých dávek ionizujího záření je velmi malé až zanedbatelné. Riziko je větší u větších dávek záření na plod, avšak těch je dosahováno při radiodiagnostických výkonech velmi výjimečně, jedná se o intervenční výkony prováděné v oblasti pánve nebo břišní dutiny. Při běžných vyšetřeních, např. planárních rtg snímcích, je riziko poškození plodu zanedbatelné.

Použitá literatura:
[1] Dauer LT, Miller DL, Schueler B, Silberzweig J, Balter S, et al. Occupational radiation protection of pregnant or potentially pregnant workers in IR: A joint guideline of the Society of Interventional Radiology and the Cardiovascular and Interventional Radiological Society of Europe. J Vasc Interv Radiol 2015; 26: 171-181

Psychologické aspekty ozáření (2)

O psychologických aspektech ozáření jsme si něco řekli již v článku Psychologické aspekty ozáření (1). V tomto článku si řekneme ještě něco dalšího.

Při hodnocení pravděpodobnosti stochastických účinků ozáření se často využívá lineárního bezprahového modelu (linear non-threshold model, LNT). Jedná se o model, který předpokládá lineární závislost pravděpodobnosti vzniku stochastických účinků na dávce ozáření, tj. pravděpodobnost výskytu stochastických účinků je přímo úměrná dávce ionizujícího záření, kterou byl organismus ozářen. Bezprahový model říká, že při každé dávce mimo nulovou již existuje určitá pravděpodobnost výskytu stochastických účinků a jako bezpečná je tedy považována pouze nulová dávka ionizujícího záření. Nulové dávky nelze dosáhnout, protože celoživotně je každý z nás ozářen dávkou z přírodního pozadí. LNT model tím vzbuzuje v lidech strach z ozáření, všechny radioaktivní atomy jsou považovány za velmi nebezpečné, a lidé se proto snaží jakémukoliv ozáření za každou cenu vyhnout.

LNT model také nezahrnuje další skutečnosti, jakými je např. to, že každý z nás si nese určitou genetickou informaci, v důsledku které vzniká rakovina v průměru u 25% populace bez ohledu na ozáření. Pak ani nulová hodnota dávky záření, které stejně nelze dosáhnout, neznamená, že je pravděpodobnost vzniku rakoviny nulová. Takže v podstatě neexistuje bezpečný dávkový práh, tj. hodnota dávky, při které by byla pravděpodobnost vzniku stochastických účinků nulová.

Lineární bezprahový model, používaný pro odhad výskytu stochastických účinků, využívá extrapolace  počtu zemřelých v důsledku ozáření k nízkým dávkám. To znamená, že zemře-li při určitém ozáření populace větší dávkou x členů z ozářené populace, pak při polovičním ozáření zemře x/2 členů z této ozářené populace. Tento případ extrapolace počtu zemřelých k nízkým dávkám lze interpretovat i následovně pomocí příkladu s aspirinem: 100 tablet aspirinu má smrtelné následky. Neznamená to však, že i požití jedné tablety aspirinu má smrtelné následky. Přesně tak je to s extrapolací počtu zemřelých k nízkým dávkám ozáření.

Názor odborníků na platnost lineárního bezprahového modelu (LNT) však není jednotný. Některé studie dokonce uvádějí, že při nízkých dávkách má záření pozitivní účinky na organismus, pak se mluví o tzv. hormezi. Obecně však platí, že oblast nízkých dávek není prozkoumána, takže nelze jednoznačně říct, jak tomu opravdu je. Souhrn závislostí pravděpodobnosti výskytu stochastických účinků na dávce pro oblast nízkých dávek je uveden na obr. 1.

LNT_modelObr. 1: Varianty lineárního bezprahového modelu (1 rem = 10 mSv)

Číslem 1 je označen známý lineární bezprahový model, který byl popsán výše, a číslem 3 model tzv. hormeze, tj. při nízkých dávkách má záření pozitivní vliv na organismus. Čísla 2 a 4 vyjadřují další možné varianty LNT.

Použitá literatura:
[1] Johnson R. Psychological and mental health aspects of ionizing radiation exposure. Radiation Safety Counseling Institute

Psychologické aspekty ozáření (1)

Strach_z_ozareniObr. Strach z ozáření [1]

Strach z ozáření může mít mnohem větší vliv na naše zdraví než samotné ozáření. Ohlédneme-li se zpět do historie, tak již obrázky z oblastí svržených atomových bomb v Japonsku začaly budovat náš strach z ozáření. Další novinové články a zprávy okolo nás tento strach jen posilovaly, až to nakonec vyústilo v to, že ozáření ionizujícím zářením většina z nás považuje v dnešní době za smrtelné. Ví se, že ozáření může vést ke smrti, ale je tomu tak pouze za výjimečných okolností [2].

Odborníci v medicíně, kteří se zabývají využitím záření v boji proti rakovině ví, že je relativně obtížné významně poškodit někoho ozářením. Ozáření je využíváno v radioterapii k usmrcení rakovinných buněk, protože jsou často na ozáření citlivější než normální zdravé buňky.

Spousta lidí se obává ozáření, protože slyšeli tento pojem pouze ve spojitosti se špatnými zprávami. O úspěšně stanovené diagnóze díky rentgenovému záření nebo o úspěšně vyléčené rakovině díky ozařování (radioterapii) však nikdo nemluví, přestože těchto úspěchů jsou každoročně miliony na celém světě. Z historických studií vyplynulo, že strach lidí z ozáření je založen na mýtech, které se postupně začaly akcepovat jako fakta.

Mýtus je podle slovníku cizích slov neskutečný, vymyšlený příběh nebo také deziluze, víra nebo idea, která je založena na nepravdivých předpokladech. V médiích se slovní spojení „smrtelné ozáření“ objevovavalo často, proto má spousta lidí toto spojení uloženo v paměti. Právě spojení těchto dvou slov v nás evokuje přímou souvislost mezi smrtí a ozářením, stejně jako existuje vztah mezi příčinou a důsledkem. Novináři v průběhu svého života většinou slýchali spojení „smrtelné ozáření“, aniž by si uvědomili, že se jedná o mýtus. Později ho opakovali, protože nevěděli, že jde o mýtus, podle nich se jednalo o „realitu“. Většina lidí se tedy bojí ozáření a snaží se mu za každou cenu vyhnout. Jejich strach taktéž plyne z neznalosti, protože většinou se lidí bojí toho, o čem ví jen velmi málo nebo téměř nic. Což je i případ ozáření. Spousta lidí ví pouze velmi málo a často i to málo je něco ve smyslu „smrtelné ozáření“ [2].

Nejprve si odpovězme na několik otázek, které by mohly zmenšit náš strach z ozáření:

  • Co je zdrojem záření? Jak velký je samotný zdroj záření?
  • Jaký druh záření je vyzařován z tohoto zdroje? Záření alfa, beta, gama, neutronové nebo rentgenové záření? Jaké množství záření je emitováno?
  • Kde se nachází zdroj záření? Jak daleko je tento zdroj od lidí?
  • Nachází se zdroj ozáření v nějakém krytu? Stínění? Co se stane, když se tento kryt zničí?
  • Je možné být ozářen jen externě nebo je možné i vdechnutí záření (interní ozáření)?
  • Jak velké množství energie, a tedy záření bude v těle absorbováno? Které části těla to ovlivní?

Odpovědi na takovou sadu otázek, resp. komplexní odpověď, můžeme odvodit z pozorování přeživší populace v Japonsku. V Japonsku je po dobu cca 65 let pozorována populace přeživších čítající asi 87 tisíc jedinců. Stejně tak je pozorována i populace v neozářené oblasti. Z porovnání těchto dvou populací lze zjistit, že přibližně 450 lidí zemřelo v důsledku ozáření. Ale to je jen cca půl procenta. To znamená, že populace, která přežila samotný výbuch, tj. explozi, tlakovou vlnu, horko a bezprostřední ozáření, tak jen s malou pravděpodobností zemře v důsledku ozáření [2].

Takže záření zdaleka není tak nebezpečné, jak je často prezentováno v médiích. Více o mýtech a faktech se můžete dozvědět v dalším článku – Psychologické aspekty ozáření (2).

Použitá literatura:
[1] http://jamesjpn.net/conspiracy/fukushima-radiation-reports-overblown
[2] Johnson R. Psychological and mental health aspects of ionizing radiation exposure. Radiation Safety Counseling Institute

Dokážeme odvodit riziko plynoucí z ozáření nízkými dávkami?

V odborné literatuře se tu a tam objeví výpočet rizika plynoucího z ozáření malými dávkami (popis absolutního a relativního rizika). Avšak dlouhodobé riziko plynoucí z ozáření malými dávkami je stále velkou neznámou, jak uvádí Dr. Brenner v článku „We don’t know enough about low-dose radiation risk“, který vyšel v dubnu 2011 ve slavném časopise Nature.

Radioaktivita uvolňovaná ze zničených reaktorů jaderné elektrárny ve Fukushimě-Daiichi do životního prostředí vede k úvahám, které občas přepadnou některé z nás. Jaké je riziko pro pracovníky pracující v těchto místech? Jaké je riziko pro populaci žijící v těchto místech? A jaké pro zbývající část Japonska? A celosvětově?

Ačkoliv komunita vědců a výzkumníků dělá, co může, aby dokázala odhadnout riziko plynoucí z ozáření, realita je taková, že zatím víme pouze velmi málo, tedy spíše reálně nevíme nic. Možná lépe řečeno, nejistota spojená s odhadem rizika je velmi velká. A protože neznáme riziko, pak ani příliš nevíme, jaká je rozumná evakuační zóna, koho evakuovat, kdy evakuovat a kdy nechat obyvatele, aby se vrátili zpět.

Japonská vláda společně s komisí US Nuclear Regulatory Commission vytvořila určitý evakuační plán pro Fukushimu, ale bylo to spíše na základě toho, k jakému úniku radioaktivity ještě může dojít. Ale i kdybychom věděli, jaké bude ozáření obyvatelstva z uvolněné radioaktivity, stále nevíme dost o tom, jaké jsou účinky ozáření obyvatelstva malými dávkami, a tedy jaká by měla být reálná kritéria pro evakuaci. Neznáme riziko plynoucí z ozáření pro průměrnou osobu a už vůbec ne riziko pro osoby citlivé na ozáření (radiosenzitivní osoby), jakými jsou děti a lidé s vyšší radiosenzitivitou z genetických důvodů. Takže kritéria pro evakuaci byla založena spíše na pouhém hádání.

Nejistota odhadu dlouhodobých následků ozáření způsobuje ještě větší trable, protože těmito následky je ovlivněna podstatně větší část populace než pouze ta v blízkosti evakuační zóny. Neznáme následky ozáření dávkami, které obdrží obyvatelstvo po několik generací z jídla, vody a z okolí. Neznáme následky pro tisíce lokálních lidí, kteří obdrží malé dávky z ozáření a už vůbec ne pro miliony lidí, kteří obdrží velmi malé dávky z ozáření. Téměř pro každého individuálního jedince bude nárůst rizika vzniku rakoviny velmi malý, ale prozatím nejsme schopni předpovědět, jaké bude riziko vzniku rakoviny pro velkou populaci.

Nyní se nabízí otázka, jaktože neznáme biologické efekty ozáření nízkými dávkami? Studiem radioaktivity a ozářením populace se vědci intenzivně zabývají již po dobu více než 50 let. Měli bychom tedy vědět dost pro to, abychom byli schopni udělat vědecký odhad.

Odpověď na tuto otázku zní, že konkrétní zjištění a kvantifikace efektu ozáření na populaci exponovanou nízkými dávkami je velmi obtížná, často nemožná. Dlouhodobým efektem plynoucím z ozáření je vznik rakoviny, avšak riziko spontánního vzniku rakoviny (tedy nikoliv z přídavného ozáření) je přibližně 20-40%. V tak velké hodnotě je pak velmi obtížné odlišit nárůst vzniku rakoviny v důsledku dalšího přídavného ozáření, resp. odhad je spojen s velmi velkou nejistotou, pokud není exponovaná populace velmi velká a dávky ozáření nejsou dostatečně známé.

Významným zdrojem informací o efektech plynoucích z ozáření je populace ozářená při výbuchu jaderné elektrárny v Černobylu v roce 1986. Tato událost byla podstatně horší než nehoda ve Fukushimě, umožňovala tedy lépe zhodnotit následky ozáření velkými dávkami. Velká populace byla ozářena velmi různými dávkami, což umožňovalo provádění mnoha studií. Avšak po více než 25 letech od nehody v Černobylu bylo sice provedeno velké množství studií ohledně specifických typů rakoviny, rakoviny štítné žlázy a leukémie, ale velkoplošné systematické studie výskytu rakoviny provedeny nebyly. Navíc byly sice provedeny odhady dávek obyvatelům z ozářené populace, ale stále je zde potřeba vztáhnout různý typ rakoviny k těmto dávkám.

Nyní stojí vědci před problémem, je-li rozumné provést velkoplošné studie exponované populace z Japonska. Značným problémem se zde zdá být stanovení individuálních dávek pro členy exponované populace.

Mimo to je zde také limit toho, kolik informací jsme schopni získat ze studií populace exponované nízkými dávkami. Výskyt radiačně-indukované rakoviny bude vždy velmi malý ve srovnání s přirozeným výskytem rakoviny. Navíc průběh a typ radiačně-indukované rakoviny není odlišitelný od průběhu a typu spontánně vzniklé rakoviny. Z toho plyne, že z těchto studií nemůžeme získat informace o riziku plynoucím z ozáření velmi malými dávkami.

Současně je potřeba provést studie ohledně příčin, jakými nízkodávkové ozáření vede ke vzniku rakoviny, a to na úrovni genů, chromozů, buněk a orgánů. Zde je pokrok pomalý, protože mechanismy vzniku rakoviny jsou velmi komplexní. Možná právě velkoplošné studie populace ozářené malými dávkami nám v tomto směru mohou pomoci získat další informace.

Rozpočet na tento výzkum je v USA pouze omezený, takže uvidíme v budoucnu, zda-li se podaří získat další informace ke zhodnocení i rizika plynoucího např. z radiodiagnostických metod.

Použitá literatura:
Brenner DJ. We don’t know enough about low-dose radiation risk. Nature, 2011; 471: 555-556

Jak nebezpečný je jeden rentgenový snímek hrudníku?

Obecně se ví, že vnímání rizika lidmi je závislé na konkrétní situaci. Část lidí se domnívá, že existuje „prospěšné“ záření (terestriální a kosmické) a „škodlivé“ záření (lékařské ozáření). Z toho plyne první poznatek, že lidé se sice obávají rentgenového (rtg) vyšetření hrudníku, ale nebojí se létat. O tom, jaké dávky obdržíme při létání, více zde.

V radiační ochraně se uplatňují čtyři hlavní principy, z nichž jeden je princip zdůvodnění. Tento princip nám říká, že benefit plynoucí z ozáření by měl převýšit riziko plynoucí z ozáření. Aplikováno v medicíně to znamená, že redukce počtu morbidit/mortalit (nemocnosti/úmrtí) díky rtg výkonu by měla převýšit riziko plynoucí z ozáření. To je však velmi obtížně prokazatelné, protože hodnocení konkrétního ozáření (myšleno pouhou znalostí dávky) bez znalosti klinických okolností není relevantní [1].

Uveďme pár příkladů: riziko plynoucí z CT hlavy při podezření na trauma je rozdílné pro 8-leté dítě a pro 80-letého člověka, stejně tak jako není riziko z CT břicha stejné pro 40-letého člověka s bolestmi bederní páteře a téhož člověka s prokázanou rakovinou slinivky [1].

Když se v lékařství mluví o riziku plynoucím z ozáření, používá se pro vyjádření porovnání s jinými činnostmi, ať už běžně prováděnými nebo i určitými specifickými činnostmi. Někdy se jedná o porovnání dávky typické pro daný výkon s dávkou z přírodního pozadí, ve kterém celoživotně žijeme, jindy se jedná o porovnání rizika s rizikem plynoucím např. z vykouření jedné cigarety [1].

Zde je krátká ukázka činností vedoucích k úmrtí jedné osoby ve skupině čítající 1 mil. lidí (v závorce je uveden důvod úmrtí) v důsledku různých činností [1], [2], např. když každý jednotlivec z jednoho miliónu lidí vykouří 1,4 cigarety, tak jeden z těchto lidí zemře, stejně tak když každý jednotlivec vypije 0,5 l vína, tak jeden z těchto lidí zemře v důsledku cirhózy jater atd.:

  • Vykouření 1,4 cigarety (rakovina, kardiovaskulární onemocnění)
  • Konzumace 0,5 litru vína (cirhóza jater)
  • 2-denní pobyt v New Yorku nebo v Bostonu (znečištěné ovzduší)
  • 1-letá konzumace vody z Miami (rakovina z chloroformu)
  • Konzumace 100 steaků připravených na uhlí (rakovina z benzopyrenu)
  • Konzumace 40 polévkových lžic arašídového másla (rakovina jater z aflatoxinu B)
  • Konzumace 1000 banánů (rakovina z radioaktivního draslíku K-40)
  • Chůze 27 km (nehoda)
  • Cestování 10 km na motorce (nehoda)
  • Cestování 370 km autem (nehoda)
  • Let 1600 km letadlem (nehoda)
  • Let 9700 km letadlem (rakovina z kosmického záření)
  • Rtg snímek hrudníku s efektivní dávkou 0,1 mSv (rakovina z lékařského ozáření)

Šokující, že? :) A to zde nejsou uvedeny extrémní sporty, u kterých jsou rizika ještě podstatně vyšší, např. při závěsném létání (hang gliding), při sportovním potápění, při seskoku volným pádem a jiné [2].

Závěrem bych řekla, že jeden rtg snímek hrudníku tedy představuje zanedbatelné riziko ve srovnání s riziky plynoucími z jiných aktivit, které v životě provádíme. Na druhou stranu je i tak kladen důraz na omezování počtu radiodiagnostických výkonů (uplatněním principu zdůvodnění), protože počet radiodiagnostických výkonů provedených u nás i v dalších vyspělých zemích je obrovský. Vždyť jen v roce 2006 bylo celosvětově provedeno cca 3,6 mld. radiodiagnostických výkonů [3]!

Česká republika v tomto směru nezaostává za světem, v roce 2006 zde bylo provedeno cca 5,8 mil. radiodiagnostických výkonů a cca 2,5 mil. dentálních radiodiagnostických výkonů [3].

Použitá literatura:
[1] Loose R. Radiation dose issues and risk. Imaging referral guidelines in Europe: Now and the future. EC referral guidelines workshop, Vienna, Austria, 2012
[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Micromort
[3] United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. Sources and effects of ionizing radiation. Report to the General assembly with scientific annexes. UNSCEAR 2008. United Nations, New York, 2010

Absolutní a relativní riziko

Deterministickými a stochastickými účinky ozáření se zabýval jeden z minulých článků, v jiném článku pak byly ještě podrobněji objasněny stochastické účinky. V tomto článku bude řečeno něco o hodnocení stochastických účinků, tj. něco o absolutním a relativním riziku, které plyne z ozáření.

Pro hodnocení stochastických účinků ozáření se využívají dva modely, model absolutního rizika a model relativního rizika.

Absolutní riziko (absolute risk) je definováno jako pravděpodobnost, že se u zdravé osoby určitého věku vyvine rakovina v důsledku vlivu nějakého škodlivého faktoru. V případě ozáření se jedná o pravděpodobnost vzniku rakoviny v důsledku ozáření. Absolutní riziko je tedy definováno jako výskyt daného postižení v populaci, např. 100 lidí ze 100 000 ročně onemocní rakovinou v důsledku expozice ionizujícím zářením nebo i spontánně vzniklou rakovinou, 25 lidí ze 100 000 ročně onemocní rakovinou i bez expozice, tj. spontánně (75 lidí onemocní z důvodu expozice). To znamená, že celkové riziko je 100 lidí ze 100 000 ročně.

Dále se definuje také přídavné absolutní riziko (EAR, excess absolute risk), které je definováno jako rozdíl dvou absolutních rizik, např. (100 poškození/rok na 100 000 lidí) – (25 poškození/rok na 100 000 lidí) = 75 poškození/rok na 100 000 lidí.

Model relativního rizika předpokládá, že ozáření ionizujícím záření vede k většímu výskytu spontánních rakovin. Relativní riziko (RR, relative risk) se vyjadřuje jako podíl celkového výskytu poškození ku výskytu spontánního poškození v populaci, např. (100 poškození/rok na 100 000 lidí v důsledku ozáření+spontánně vzniklých) / (25 poškození/rok na 100 000 lidí spontánně) = 100/25 = 4.

Relativní riziko je tedy vždy větší než 1 (v případě, že nezahrnujeme benefit plynoucí z ozáření, tzv. hormezi). Většina výsledků je odvozována z epidemiologických studií, proto se ve většině studií využívá relativního rizika.

Dále se definuje přídavné relativní riziko (ERR, excess relative risk) jako nárůst rizika vzniku daného poškození vzhledem k absolutnímu riziku v případě absence expozice, např. [(100 poškození/rok na 100 000 lidí v důsledku ozáření+spontánně vzniklých) – (25 poškození/rok vzniklých spontánně)] / (25 poškození/rok na 100 000 lidí spontánně) = 3.

Mezi RR a ERR platí tedy vztah: RR = ERR + 1.

Jen pro zajímavost, dle výzkumu (Epidemiology and End Results (SEER) Program, http://seer.cancer.gov)  bylo v letech 2001-2005 v USA zjištěno 467 výskytů rakoviny/rok na 100 000 obyvatel.

Použitá literatura:
http://www.imagewisely.org/Imaging-Modalities/Computed-Tomography/Medical-Physicists/Articles/How-to-Understand-and-Communicate-Radiation-Risk
Wakeford R. Risk models for radiation induced leukaemia. MELODI Workshop, Helsinki, Satellite Training Event, 2012
Committee to Assess Health Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation, Board on Radiation Effects Research, Division on Earth and Life Studies, Natinal Research Council. Health risks from exposure to low levels of ionizing radiation: BEIR VII‘ Phase 2. National Academies Press, 1st edition, 2006

Riziko vzniku rakoviny prsu v důsledku mamografického screeningu

Screening v lékařské péči znamená plošné vyšetřování populace za účelem detekce nádorového onemocnění v co nejranějším stádiu nemoci. V ČR existuje několik screeningových programů, např. mamografický screening, screeningové vyšetření tlustého střeva a screeningové vyšetření děložního čípku [1].

Mamografický screening je definovaný jako pravidelné preventivní vyšetřování prsní tkáně u žen. Tyto ženy přicházejí ve většině případů bez jakýchkoliv příznaků. Cílem mamografického screeningu je zachycení rozvíjejícího se zhoubného nádoru prsu v co nejčasnějším stádiu. Přínos mamografického screeningu je v tom, že onemocnění zachycené v časné fázi je snáze léčitelné a vede k vyšší kvalitě života a taktéž k vyšší délce života pacientek [1].

V ČR je mamografický screening prováděn u žen bez symptomů od 45. věku života (hradí pojišťovna) a poté každé dva roky. V literatuře se objevují otázky ohledně toho, zda právě pravidelné provádění mamografického screeningu nevede ke vzniku rakoviny prsu v důsledku „častého“ ozařování prsní tkáně, která je velmi citlivá na ionizující ozáření. Jaké je tedy skutečně riziko plynoucí z provádění pravidelného mamografického screeningu?

Výpočtem rizika se zabývala studie [2] provedená v Kanadě a publikovaná v roce 2010. Autoři studie stanovili riziko pro různé věkové kategorie žen (až do věku žen 109 let), přičemž vycházeli ze skutečnosti, že radiačně-indukovaná rakovina se vytvoří nejdříve za 10 let po expozici. Riziko bylo stanoveno pro průměrnou dávku 3,7 mGy, kterou obdrží pacientka při jednom mamografickém vyšetření obou prsů.

Počet výskytů rakoviny prsu na 100 000 žen pro různá věková rozmezí je uveden v tabulce 1 společně s počtem úmrtí v důsledku rakoviny prsu opět na 100 000 žen [2] (do statistiky je zahrnut počet výskytů a úmrtí v důsledku rakoviny prsu obecně, nikoliv rakoviny prsu v důsledku mamografického screeningu).

Tab 1 mamoTabulka 1: Počet výskytů a úmrtí v důsledku rakoviny prsu v závislosti na věku [2]

Tabulka 1 říká, že na 100 000 žen ve věku 40-49 let je každoročně u 138 žen zjištěna rakovina prsu a z těchto 138 žen přibližně 16 žen zemře v důsledku rakoviny prsu.

Výskyt rakoviny prsu v důsledku pravidelného mamografického screeningu je však podstatně nižší, viz obrázek 1.

Mamo obr 1Obrázek 1: Počet radiačně-indukovaných rakoviny prsu v důsledku mamografického screeningu [2] (data se vztahují na průměrnou dávku 3,7 mGy, která odpovídá jednomu mamografickému vyšetření obou prsou)

Z obrázku 1 je možné vyčíst, že na 100 000 žen, které podstoupili vyšetření ve věku 45 let (křivky v grafu označují věk, kdy pacientka podstoupila vyšetření), tak o 25 let později, tj. ve věku 70 let (osa X označuje věk, ke kterému se vztahuje riziko uvedené na ose Y), je riziko vzniku rakoviny prsu 0,19. To znamená, že u 100 000 žen ani u jedné nevznikne rakovina, při počtu 1 milion žen pak vznikne přibližně u dvou žen ročně radiačně-indukovaná rakovina prsu [2].

Předešlý výpočet uvažoval pouze jedno mamografické vyšetření, avšak žena podstupuje mamografické vyšetření pravidelně. Kdyby 100 000 žen podstupovalo vyšetření s periodou 1 rok po celou dobu ve věku 40-55 let a poté každé dva roky až do věku 74 let (v ČR je však perioda 2 roky pro ženy od věku 45 let, tedy ženy v ČR podstupují vyšetření méně často), vznikla by radiačně indukovaná rakovina prsu u 86 žen z těchto 100 000 pravidelně vyšetřovaných. Přibližně 11 z těchto 86 by bohužel v důsledku radiačně-indukované rakoviny prsu zemřelo [2].

Závěrem lze říci, že riziko vzniku radiačně-indukované rakoviny prsu v důsledku mamografického screeningu je velmi nízké a toto riziko je vyváženo benefitem, protože dojde k odhalení rakoviny prsu u velkého množství žen, které jsou úspěšně vyléčeny. Ženy by měly pravidelně podstupovat mamografická screeningová vyšetření.

Použitá literatura:
[1] http://www.mamo.cz/index.php?pg=mamograficky-screening
[2] Yaffe M. J., Mainprize, J. G. Risk of radiation-induced breast cancer from mammographic screening. Radiology, 2011; 258(1): 98-105

Riziko vzniku fatální rakoviny v důsledku ozáření

Při rentgenovém (rtg) vyšetření je daná část lidského těla ozářena určitou dávkou. Z hlediska stochastických účinků, viz Deterministické a stochastické účinky ozáření, se dávky, kterými bylo ozářeno lidské tělo v průběhu života, sčítají. Na základě výsledné hodnoty dávky lze stanovit, jaké je riziko úmrtí na rakovinu neboli riziko fatální rakoviny, která vznikla v důsledku ozáření.

Riziko fatální rakoviny se vyjadřuje jako koeficient rizika na 1 Sv, popř. na jinou hodnotu efektivní dávky. Koeficient rizika fatální rakoviny se liší podle věku, kdy došlo k ozáření. Čím mladší je pacient v době ozáření, tím vyšší je koeficient rizika, tj. čím je pacient mladší, tím je na záření citlivější. Vyšší citlivost dětí a mladých lidí má dva důvody:

1) U mladších lidí, speciálně pak u dětí, probíhá dělení buněk ve větší míře než u dospělého člověka. Tím je rychlejší i propagace určitého poškození způsobeného ozářením, např. mutace buňky, která pak může vyústit ve vznik fatální rakoviny.

2) Doba, po kterou se pak mohou projevit následky zmutované buňky, je delší u dětí a mladých lidí než u starších lidí, např. desetileté dítě má v průměru před sebou cca 75 let života, kdy se může vyskytnout poškození způsobené mutací buňky v důsledku ozáření, zatímco sedmdesátiletý člověk má před sebou cca 10 let života, kdy se poškození může projevit.

Koeficient rizika závisí také na ozářené části lidského těla, např. při ozáření kolene a břišní dutiny stejnou dávkou je riziko plynoucí z ozáření vyšší pro břišní dutinu, protože v oblasti břišní dutiny je mnoho orgánů citlivých na ozáření (žaludek, tenké střevo, játra), zatímco samotné koleno tak citlivé zdaleka není.

Na obr. č. 1 je znázorněn graf vyjadřující riziko vzniku fatální rakoviny v důsledku ozáření. Na ose X je vynesen věk, kdy byl člověk ozářen, na ose Y je vynesen koeficient rizika vyjádřený v % na 1 Sv.

Obr. č. 1: Koeficient rizika vzniku fatální rakoviny [1]

Interpretaci koeficientu rizika lze provést následovně:
Koeficient rizika je roven 0,11/Sv pro děti ve věku 0-9 let (viz obr. č. 1). To znamená, že obdrží-li každé ze 100 dětí ve věku 0-9 let efektivní dávku 1 Sv, pak 11 z nich zemře v důsledku fatální rakoviny. Taková interpretace zní strašlivě. Je to způsobeno tím, že dávka 1 Sv je dost velká a při běžných rtg vyšetřeních dosahuje efektivní dávka jednotek mSv, tj. tisícinové dávky.
V lepším měřítku pak lze koeficient 0,11/Sv intepretovat následovně: bude-li ozářen jeden milión dětí ve věku 0-9 let efektivní dávkou 0,02 mSv (typická efektivní dávka pro snímek hrudníku), pak u dvou z nich se vyskytne fatální rakovina. Ozáříme-li stejnou efektivní dávkou jeden milión lidí ve věku cca 70 let (koeficient rizika 0,03/Sv), pak pouze „polovina“ člověka zemře v důsledku fatální rakoviny, resp. ozáříme-li dva milióny lidí ve věku cca 70 let, pak pouze jeden člověk zemře v důsledku fatální rakoviny.

Efektivní dávka pro snímek hrudníku je velmi nízká, proveďme výpočet ještě pro jiné vyšetření, např. CT hrudníku s efektivní dávkou 7 mSv. Následně je uveden koeficient rizika úmrtí v důsledku fatální rakoviny společně s počtem zemřelých na jeden milión ozářených lidí pro jednotlivé věkové kategorie.

  • 0-9 let: 0,11/Sv, tj. 770 zemře
  • 10-19 let: 0,10/Sv, tj. 700 zemře
  • 20-29 let: 0,07/Sv, tj. 490 zemře
  • 30-39 let: 0,055/Sv, tj. 385 zemře
  • 40-49 let: 0,05/Sv, tj. 350 zemře
  • 50-59 let: 0,05/Sv, tj. 350 zemře
  • 60-69 let: 0,04/Sv, tj. 280 zemře
  • 70-79 let: 0,03/Sv, tj. 210 zemře
  • 80 a více let: 0,01/Sv, tj. 70 zemře

Z koeficientů rizika a taktéž z počtu zemřelých je zřejmé, že děti a mladiství jsou cca 10-krát citlivější na ozáření než lidé starší 80 let a cca 2-krát citlivější než lidé ve věku 40-49 let.

Použitá literatura:
[1] http://www.cyberphysics.co.uk/topics/radioact/effects.htm