Právě vyšla moje druhá kniha CT – Průvodce technikou výpočetní tomografie. Kniha je tentokrát zaměřená pouze na CT a pokrývá vývoj techniky CT zobrazování od počátků, tedy před více než 50 lety, až po dnešní spektrální CT zobrazování. Kniha zahrnuje detailní popis různých způsobů skenování, chování automatik a také vliv samotného CT skeneru a velikosti pacienta na výsledný CT obraz. Knihu je možné zakoupit přímo u nakladatele Grada (CT – Průvodce technikou výpočetní tomografie | Knihy Grada), ale samozřejmě bude k dostání také v knihkupectvích a v eshopech. Náhled knihy zde.
Archiv pro rubriku: Nezařazené
Ochranné stínění při rentgenu pánve je minulostí
Použití ochranného stínění pánve je minulostí. Proč tomu tak přesně je, si můžete poslechnout v podcastu IKEM.
Více o použití, resp. nepoužití, ochranného stínění ať už v primárním svazku nebo v rozptýleném záření se můžete dozvědět v některých z mých předešlých příspěvků:
• Použití ochranného stínění u rtg vyšetření (1)
• Použití ochranného stínění u rtg vyšetření (2)
• Použití ochranného stínění u skiagrafických vyšetření
• Použití ochranného stínění u skiaskopicky vedených výkonů
Webinář IOMP-ICRP – Jsou dávky pod 100 mGy rizikové?
Dne 20.4.2022 se uskuteční webinář na velmi zajímavé téma „Are radiation risks below 100 mGy for example through recurrent CT procedures of real concern for radiological protection?“. Více zde: IOMP-ICRP Webinar: Are radiation risks below 100 mGy for example through recurrent CT procedures of real concern for radiological protection? , April 20, 2022 – International Organization for Medical Physics
Webinář IOMP – Ehsan Samei
Dne 9.2.2022 se uskutečnil webinář IOMP na téma „Image quality monitoring, Medical Physics 3.0, and patient-centered care“. Více zde: https://www.iomp.org/iomp-school-webinars/. Přednášejícím byl Ehsan Samei, vynikající radiodiagnostický fyzik, autor mnoha publikací.
Aktuální webináře
Do záložky Vzdělávání / Webináře bylo přidáno několik odkazů na aktuálně pořádané webináře, které se týkají radiodiagnostiky a intervenční radiologie.
Přehled aktuálních
International Organisation for Medical Physics (IOMP)
IOMP School Webinars – International Organization for Medical Physics. Semináře je možné sledovat také retrospektivně.
Fluoroscopy Users‘ Group (FLUG)
Masterclass Webinar Series – Fluoroscopy Users‘ Group (flug.org.uk)
International Atomic Energy Agency (IAEA)
Webinars in radiation protection | IAEA – radiační ochrana obecně, je potřeba si vybrat vhodný seminář. Semináře je možné sledovat také retrospektivně.
Jaká je role klinického radiologického fyzika?
V tomto příspěvku bych ráda řekla něco více o tom, jaká je a kam směřuje role klinického radiologického fyzika (KRF) v radiodiagnostice a intervenční radiologii. Budu při tom vycházet z nově vydané knihy Clinical Imaging Physics. Current and emerging practice, která se mi nedávno dostala do rukou. Hlavním editorem byl profesor Ehsan Samei, takže už toto jméno samo o sobě říká, že knížka bude zajímavá a na dobré úrovni.
Když se vrátíme o dekádu zpět, tak hlavním úkolem KRF v radiodiagnostice bylo testování rtg systémů, tj. primárně šlo o provádění zkoušek dlouhodobé stability a zkoušek provozní stálosti (přístup k testování se pro každé pracoviště liší, někde byly a jsou zkoušky prováděny externími subdodavateli), a případně také stanovení diagnostických referenčních úrovní. V posledních letech k tomu přibylo také provedení externích klinických auditů. Nicméně ta jeho hlavní role v dnešní době se posouvá více do klinické části a o tom si právě dnes řekneme.
Na začátku si vypůjčím hned první tabulku z citované publikace, viz obr. 1. V tabulce je skvěle shrnuto, co se očekává od KRF. Ačkoliv je to myšleno obecně, pod tabulkou je pak volný překlad a objasnění, co je tím myšleno primárně v radiodiagnostice a intervenční radiologii.
Obr. 1: Očekávání a klíčové činnosti klinického radiologického fyzika [1]
- Ad 1) „Vědec v místnosti“: KRF je člověk, který by ze své podstaty měl mít vědecké myšlení a porozumět tzv. evidence-based přístupu. Tedy dokáže analyzovat závěry plynoucí z různých publikací, porozumět limitacím a poznatky technicky převést do klinické praxe v konkrétních situacích.
- Ad 2) Zajištění kvality a bezpečnosti: KRF by měl v klinické praxi zajistit požadovanou kvalitu, přesnost a bezpečnost napříč všemi zobrazovacími systémy. Existuje nepřeberné množství zobrazovacích systémů a z neznalosti a neoptimálního nastavení některých těchto systémů mohou vznikat chyby v diagnostice. KRF by měl být schopen zajistit, aby každý systém poskytoval to, co od něho klinik, který na něm pracuje, očekává, z hlediska kvality obrazu a bezpečnosti, aby se tak co nejvíce zamezilo možným chybám.
- Ad 3) Splnění požadavků regulátorů: KRF by měl zajistit, že rtg systémy a praxe při provádění různých výkonů bude splňovat požadavky kladené regulátory, např. soulad s atomovým zákonem a příslušnými vyhláškami. Od KRF se očekává velmi aktivní přístup při aplikaci nových poznatků (měl by být inovátor), protože legislativa je většinou o krok pozadu a není tedy možné očekávat, že se nové techniky objeví tak rychle v různých dokumentech a doporučeních.
- Ad 4) Relevantní hodnocení technologie: KRF by měl být schopen zhodnotit, zda daná zobrazovací technologie umožňuje dosažení požadovaného výsledku, a to zejména v kontextu prováděných testů a měření (QC), avšak uzpůsobit tato měření na hodnocení celkového výstupu ze systému neboli přejít od compliance-based (dodržení toho, co tvrdí výrobce a co je dáno legislativou) k performance-base hodnocení.
- Ad 5) Optimalizace: Jedna z velmi podstatných činností, kterou by měl provádět KRF v týmu společně s radiologem, radiologickým asistentem a případně také aplikačním technikem. Každému pracovišti vyhovuje jiný přístup, proto obecné nastavení od výrobce nemusí být vždy ideální a je potřeba přizpůsobit zobrazovací techniku potřebám daného pracoviště. Jedná se o nastavení zobrazovacího řetězce, zejména z hlediska kvality obrazu (včetně postprocessingu) a dávky tak, aby systém skutečně poskytoval maximum z toho co umí, nikoliv aby se stalo, že systém v rámci různých testů a měření prokáže skvělé charakteristiky, které se však v klinické praxi pak neuplatní.
- Ad 6) Sledování (monitorování) situace: Tím je zde myšlena retrospektivní analýza aktuálního přístupu nejen z hlediska optimalizace, ale i z hlediska kvality a bezpečnosti celého zobrazovacího řetězce a případných komplikací vznikajících z jiných důvodů než neoptimálního nastavení techniky.
- Ad 7) Pořízení nové technologie: KRF by měl umět zanalyzovat výhody a nevýhody různých zobrazovacích systémů a to nejen obecně, ale také z hlediska výkonů a potřeb jednotlivých pracovišť, aby pak nově pořízené zobrazovací systémy vyhovovali požadavkům kliniků, tj. aby byly ušity na míru daných pracovišť. S tím souvisí zavádění nových technik, např. v dřívější době zavedení přímé digitalizace, cone-beam CT, pokročilejší rekonstrukce atd.
- Ad 8) Převzetí technologie: Tímto bodem je myšlen správný postup při zavádění nového systému do klinické praxe. Např. při zakoupení nového zobrazovacího systému by měl být KRF nápomocen z hlediska technických znalostí radiologovi a radiologickému asistentovi, aby se správně nastavil přístup k použití nového systému.
- Ad 9) Spolupráce s výrobcem: To je bod, který bohužel není příliš relevantní v České republice. K výrobci se téměř nikdo z nás nedostane a maximum, co pro nás mohou čeští zástupci výrobců udělat je, že předají naše požadavky dále, aby se dostali až k výrobcům a ti je pak případně mohli zhodnotit a zkusit aplikovat při dalším vývoji. Každý výrobce má různě po světě několik svých referenčních pracovišť, kde probíhá testování zobrazovacích systémů v praxi a jejich další modifikace, ale obecně v České republice až na výjimky spolupráce s výrobci příliš nerozkvétá.
- Ad 10) Posun v praxi: KRF by měl být nápomocen při zlepšování klinické praxe, aby dokázal zanalyzovat a v klinické praxi uplatnit nové poznatky, a tím tu praxi posunout dále.
- Ad 11) Konzultant pro výzkum: KRF by měl být schopen poskytnout relevantní publikace a rady v různých vědeckých projektech týkajících se zobrazování.
- Ad 12) Poskytovatel dalšího vzdělání: KRF by měl být schopen dále vzdělávat kliniky, resp. pracovníky pracující se zobrazovacími systémy, z hlediska použití zobrazovací systémů, např. jak systém funguje a jak nefunguje :), ale také z hlediska radiační ochrany a optimalizace.
Ještě bych se vrátila k bodu 1). Každý radiologický fyzik v rámci svého studia získá velmi dobré fyzikální a matematické základy a také analytické myšlení. Na tom je dále stavěna odborná část – dozimetrie, detekce, zobrazovací technika, zpracování obrazu. K tomu se přidávají i znalosti z lékařské oblasti – anatomie, patologie, patofyziologie, radiobiologie… A propojením všech těchto oblastí dohromady by KRF měl být odborníkem, který dokáže analyzovat různé problémy a navrhnout k nim smysluplné řešení nebo změnu přístupu, např. na základě odborných publikací, který bude vhodnější, bezpečnější, konzistentnější a za přijatelnou cenu (finanční náklady, ale také z hlediska zdravotní újmy). Tohoto bychom měli využívat v naší práci a být tím „mozkem“, který posune klinickou praxi dále (skvěle to popisuje jeden slogan, který jsem nedávno zahlédla v jedné přednášce „Today’s research is tomorrow‘ s practice“), samozřejmě ve spolupráci s lékaři, nejen radiology, radiologickými asistenty, servisními a aplikačními techniky. My, kliničtí radiologičtí fyzici :), bychom měli být ti, co vědí, jak daná technologie funguje, jak ji správně používat a optimalizovat, abychom nezpůsobili více škody než užitku. Některé z výše uvedených bodů bohužel nemohou splnit externí radiologičtí fyzici, protože se jedou na pracoviště pouze občas podívat, tak doufejme, že v budoucnu bude stále více těch, kteří opravdu jsou v té jedné nemocnici a snaží se splnit to, co se od nich očekává ;).
Použitá literatura
[1] Samei E, Pfeiffer DE. Clinical imaging physics. Current and emerging practice. Wiley Blackwell 2020; ISBN 9781118753453
Výukové weby pro radiologickou fyziku v radiodiagnostice
Pro lepší pochopení některých věcí v radiodiagnostice není někdy od věci najít si další informace na webu. V tomto článku bych ráda uvedla přehled webů, které mi přijdou užitečné. Samozřejmě těch webů existuje mnohem víc, takže se jedná jen o souhrn těch, dle mého, nejužitečnějších. Současně lze pro lepší pochopení sáhnout i po některých doporučeních, více na mém webu pod odkazem VZDĚLÁVÁNÍ/DOPORUČENÍ V RADIODIAGNOSTICE.
Jedním z webů jsou stránky Perryho Sprawlse http://www.sprawls.org/. Ze seznamu si zvolíte preferované téma, ke kterému pak jsou k dispozici velmi šikovné přednášky ve formě .ppt nebo lze zvolené téma studovat v online modulu http://www.sprawls.org/resources/.
Obr. 1: www.sprawls.org
Další výukovou stránkou je web http://xrayphysics.com/. Těch vysvětlených témat není tolik, ale jsou zde různé simulace, takže si člověk může i některé věci vyzkoušet.
Obr. 2: www.xrayphysics.com
Přístup na výše dva zmíněné weby je zdarma. Dalším velmi užitečným webem je web American Association of Physicists in Medicine www.aapm.org. Zde je potřeba se nejprve přihlásit (po registraci), poté zvolit na horní liště „Education“ (viz obr. 3). Dále nám web nabídne více vzdělávacích zdrojů. Za nejužitečnější považuji „Virtual Library“ a „RSNA/AAPM Online Physics Modules“. Ve Virtual Library jsou přednášky (kamerový záznam a přednáška v .pdf) ze všech předchozích setkání AAPM, z jejich kongresů, letních a zimních škol… RSNA/AAPM Online Physics Modules jsou online přednášky na různá témata. Přijde mi však, že jde spíše o základní přednášky – rentgenka, interakce, detektory, základní modality, specifika modalit… Velmi užitečný web, avšak přístupný pouze po registraci, která bohužel není úplně jednoduchá.
Obr. 3: www.aapm.org
Dalším velmi užitečným webem je web European Society of Radiology www.myesr.org. Zde je více možností vzdělávání. První možností je použití elektronických posterů EPOS (viz obr. 4), ke kterému se dostanete tak, že na horní liště zvolíte „Education“ a poté „Online Education“. Elektronické postery mají formu krátkého článku a je možné vyhledávat v nich podle klíčových slov. Web obsahuje postery už od roku 2003.
Obr. 4: EPOS™ (myesr.org)
Další možností na tomto webu je sledování záznamů přednášek z European Congress of Radiology, který se koná každoročně na přelomu února a března ve Vídni. Bohužel je to však již zpoplatněno nemalou částkou.
Dalším webem, kde lze naleznout vzdělávací přednášky, je web International Atomic Energy Agency (IAEA). Na webu jsou umístěny online moduly pro různé specializace – radiodiagnostika, radioterapie, nukleární medicína (viz obr. 5) a po rozkliknutí lze získat moduly pro konkrétní oblasti v rtg zobrazování (viz obr. 6). Pod každým dalším odkazem je pak uveden krátký přehled a doporučená literatura.
Obr. 5: https://humanhealth.iaea.org/HHW/MedicalPhysics/index.html
Obr. 6: https://humanhealth.iaea.org/HHW/MedicalPhysics/DiagnosticRadiology/index.html
Jako další velmi vhodný zdroj na webu IAEA je kniha „Diagnostic Radiology Physics: A Handbook for Teachers and Students„. Ke každé kapitole v této knize byla připravena přednáška, všechny jsou ke stažení zde. Dále jsou zde k dispozici i přednášky pro praktický trénink v různých oblastech, ve kterých se používá rtg záření, typicky např. intervenční kardiologie. Nicméně je potřeba vzít v úvahu, že některé z naposledy zmíněných přednášek jsou již staršího data.
V neposlední řadě lze užitečné informace najít také na wikipedii, kde existuje celá sekce s názvem „Basic Physics of Digital Radiography„.
Jak je to s tou kermou a dávkou (2)
V předešlém článku jsme si řekli, co je to kerma K, kolizní kerma K_col a radiační kerma K_rad. V tomto článku si řekneme více o tom, jaký mají průběh kerma a absorbovaná dávka v médiu.
Obecně platí, že přenos energie z nenabitých částic (fotonů) na nabité částice (elektrony) v určité oblasti neznamená, že se energie ve stejné oblasti absorbuje. Je toho z toho důvodu, že sekundární elektrony mají nenulový dosah, jsou schopny se někam přemístit.
Nyní ke vztahu mezi kermou K a absorbovanou dávkou D. Jak bylo již dříve řečeno, kerma má dvě složky – kolizní kermu K_col a radiační kermu K_rad. Avšak z důvodu, že většina fotonů představujících K_rad z objemu zájmu odchází, je pro nás relevantní veličinou K_col. Nechť pro D a K_col platí následující vztah:
β = D/K_col (1)
Nakresleme si zjednodušenou závislost kermy K_col a absorbované dávky D na hloubce pro ideální fotonový svazek, který se nezeslabuje, ani zde nedochází k rozptylu. Závislost je uvedena na obr. 1.
Obr. 1: Závislost K_col a D na hloubce pro fotonový svazek bez zeslabení a rozptylu fotonů
z_max je hloubka maximální dávky, oblast před z_max je build-up oblast (není zde rovnováha nabitých částic). Oblast za z_max je oblastí, kde je splněna rovnováha nabitých částic (CPE). Hloubka z_max odpovídá dosahu sekundárních elektronů, který závisí na energii elektronů. S rostoucí energií původních fotonů, tedy i sekundárních elektronů, je z_max větší.
Jakmile fotonový svazek dopadá na médium, K_col na povrchu je nejvyšší, protože je zde největší fluence fotonů. V materiálu se začínají uvolňovat nabité částice, zvyšuje se fluence nabitých částic s rostoucí hloubkou, až dosáhne maximální hodnoty v hloubce z_max. Oblast před z_max se proto nazývá build-up oblastí. Za touto oblastí už pak následuje oblast rovnováhy nabitých částic (pro nás jsou nabitými částicemi elektrony), kdy K_col je rovna D (β = 1).
V reálných situacích, kdy se fotonový svazek zeslabuje a rozptyluje, je však průběh jiný. Tento průběh je znázorněn na obr. 2. Osa Y na obr. 2 je v logaritmickém měřítku, jinak by K_col a D exponenciálně klesaly, protože i zeslabení fotonů v médiu je exponenciální.
Obr. 2: Závislost K_col a D na hloubce pro reálný fotonový svazek (osa Y je v logaritmickém měřítku)
Kolizní kerma K_col je na vstupu do média nejvyšší, poté se zmenšuje s rostoucí hloubkou z důvodu zeslabení a rozptylu fotonového svazku. Oblast za build-up oblastí je oblastí přechodné rovnováhy nabitých částic, kde existuje konstantní vztah mezi K_col a D.
Z obr. 2 lze říct, že za build-up oblastí absorbovaná dávka D kopíruje průběh K_col. K_col ale nabývá ve stejné hloubce menší hodnoty než D (β › 1), protože D je v této hloubce tvořena elektrony vzniklými v menší hloubce. Názorněji je tato situace uvedena na obr. 3, kde je také uveden dosah sekundárních elektronů.
Obr. 3: Znázornění vztahu mezi K_col a D, včetně dosahu sekundárních elektronů (osa Y je v logaritmickém měřítku, jinak by kerma i dávka exponenciálně klesaly)
Použitá literatura
Podgorsak EB. Radiation oncology physics: A handbook for teachers and students. International Atomic Energy Agency, Vienna, 2005. ISBN: 92-0-107304-6.
Dance DR, Christofides S, Maidment ADA, McLean ID, Ng KH. Diagnostic radiology physics: A handbook for teachers and students. International Atomic Energy Agency, Vienna, 2014. ISBN: 978-92-131010-1.
Online video Medical Physics.
Jak je to s tou kermou a dávkou (1)
V jednom z předešlých příspěvků jsme si řekli, co je to kerma a absorbovaná dávka. V tomto a následujícím příspěvku si řekneme ještě něco více.
Energie interagujících fotonů (jsme v rtg diagnostice) je předávána ve dvou krocích. V prvním kroku předávají rtg fotony svou energii sekundárním částicím (elektronům) prostřednictvím různých interakcí (fotoefekt, Comptonův rozptyl…). Elektrony pak získají tuto energii ve formě kinetické energie. Kerma (akronym pro „Kinetic Energy Released per unit MAss“) kvantifikuje průměrné množství energie předané nepřímo ionizujícím zářením přímo ionizujícímu záření (od fotonů elektronům) v malém objemu média, aniž by bylo důležité to, co se s energií děje pak. Kerma je nestochastická veličina, která se uplatňuje pouze u nepřímo ionizujícího záření (fotony a neutrony). V druhém kroku předávají nabité částice (elektrony) svoji kinetickou energii okolnímu médiu. Pro kvantifikaci této předané energie okolnímu médiu se používá veličina absorbovaná dávka. Někdy však může dojít k tomu, že elektrony ztrácí svou energii prostřednictvím radiačních ztrát, pak se do absorbované dávky nezapočítávají.
Energie sekundárních elektronů, kterou získaly od fotonů, může být vynaložena buď na srážkové ztráty nebo na radiační ztráty. Celková kerma se proto skládá ze dvou základních částí, kolizní kermy K_col a radiační kermy K_rad a platí:
K = K_col + K_rad (1)
K_col je ta část kermy, která vede k produkci elektronů, které pak ztrácejí svoji kinetickou energii srážkami (kolizemi), typicky ionizací jako následek působení Coulombických sil, podél své dráhy pohybu v látce. K_col je tedy očekávaná hodnota energie předaná nabitým částicím (elektronům) na jednotku hmotnosti v daném bodu zájmu s odečtením radiačních ztrát a energie, kterou předá jedna nabitá částice druhé nabité částici.
K_rad je ta část kermy, která vede k produkci fotonů při brzdění nabitých částic. Jedná se hlavně o tvorbu fotonů brzdného záření v důsledku interakce Coulombických sil elektronu s atomovým jádrem, ale patří sem také anihilace záření (v rtg diagnostice se nevyskytuje). Podíl energie, kterou vynaloží sekundární elektrony na radiační ztráty, se značí g. Pak lze předešlý vztah (1) přepsat na:
K_col = K*(1 -g ) (2)
Mějme obr. 1, na kterém je znázorněn původní interagující foton s energií hν0, nově vzniklý foton s energií hν‘a pak vzniklý elektron e- a další nově vzniklý foton hν“.
Obr. 1: Interakce původního fotonu za vzniku fotonu a elektronu a poté opět fotonu
Uveďme si nyní do obr. 1 výše zmíněné veličiny K, K_col a K_rad. Výsledek je uvedený na obr. 2.
Obr. 2: Interakce se zmíněnými veličinami K, K_col a K_rad
Foton hν‘ nepatří mezi radiační ztráty, protože mezi jeho vznikem a původním fotonem nedošlo k předání energie nabité částici (elektronu).
V dalším článku si řekneme více o vztahu mezi kolizní kermou K_col a absorbovanou dávkou D.
Použitá literatura
Podgorsak EB. Radiation oncology physics: A handbook for teachers and students. International Atomic Energy Agency, Vienna, 2005. ISBN: 92-0-107304-6.
Dance DR, Christofides S, Maidment ADA, McLean ID, Ng KH. Diagnostic radiology physics: A handbook for teachers and students. International Atomic Energy Agency, Vienna, 2014. ISBN: 978-92-131010-1.
Online video Medical Physics.
Reakce na článek o mamografickém screeningu
Nedalo mi to a okopírovala jsem sem názor jednoho z radiologů na článek o mamografickém screeningu, který nedávno vyšel v časopise JAMA Oncology (souhrn z AuntMinnieEurope.com, původní článek zde).
Opinion: Stop misleading women on breast screening
By Dr. László Tabár, AuntMinnieEurope.com contributing writer
July 6, 2018 — I feel I must respond to the article about the cost-effectiveness of breast screening, published yesterday by JAMA Oncology and reported on by AuntMinnieEurope.com.
In my view, everything the authors write about is totally wrong. The article is based on the worst kind of modeling, not reality. It is simply another example of the type of „nonscience“ published by a leading tabloid journal.
The Dutch government has conducted extensive research on this topic and has estimated that the cost of one year of life saved is 1600 euros, so it’s a mystery how the JAMA Oncology authors arrive at a figure more than 10 times higher. Also, evidence shows the so-called overdiagnosis rate is between 1% and 5% in the hands of professionals, and many articles can be cited to prove this.
In addition, it is a well-known fact that 64% of breast cancer patients do not have any so-called risk factors. Women need to know about these facts before some decision-maker withdraws the offer of screening for them. Women deserve the correct and honest information. Decision-makers must not be misled.
People should know about the recent article published in the New England Journal of Medicine (Sparano et al, „Adjuvant Chemotherapy Guided by a 21-Gene Expression Assay in Breast Cancer,“ 3 June 2018). This states that the majority of chemotherapy given today does not result in better survival. People should be made aware of the enormous overtreatment, and, as these authors suggested, if one wants to save money, we should save on overtreatment.
Women should be informed about the overtreatment issue — as we wrote about 26 years ago, but nobody listened to us:
„Screening has made possible the detection of a large proportion of non-negative tumours less that 15 mm (i.e., before the development of viable metastases), and there is substantial evidence that local-regional therapy is effective in these case and that adjuvant systemic therapy has negligible scope to improve the survival of patients with these tumours; also, the notion of „early“ breast cancer for tumours up to 50 mm is clearly outmoded“ (Tabár et al, Lancet, May 1992, Vol. 339:8801, p. 1108).
Women and decision-makers must not be misled in this way by articles like the new one in JAMA Oncology. It is simply unethical. The tabloid journals continue to publish one poor-science article after the other. These articles are populist, not scientific.
Enough is enough! Those who talk about „harms of screening“ never talk about the harm of not being screened.
Dr. László Tabár is a professor emeritus of radiology at Uppsala University in Sweden.
Kniha Radiační ochrana při rentgenových výkonech
V knihkupectvích a na webu je již možné zakoupit knihu „Radiační ochrana při rentgenových výkonech – to nejdůležitější pro praxi„. Přeji příjemné čtení :).
A malý náhled:
Vychází knížka Radiační ochrana při rentgenových výkonech – to nejdůležitější pro praxi“
V tomto krátkém sdělení bych chtěla s radostí oznámit, že v několika nadcházejících dnech vyjde u nakladatelství Grada moje knížka, která se zabývá mnoha technickými aspekty ohledně rtg zobrazování, včetně radiační ochrany. Knihu si můžete objednat zde. Přeji pěkné čtení :).
Rentgenové vyšetření v těhotenství
Často mi od vás, čtenářů, především pak čtenářek, chodí dotazy ohledně ozáření v těhotenství. Ve velké většině případů se jedná o zbytečný strach, ale proberme si to postupně.
Jde-li žena-pacientka na rentgenové (rtg) vyšetření, často se v čekárně setká s upozorněním, že má oznámit personálu, je-li těhotná nebo mohla by být těhotná. Už tady ta situace vzbuzuje v ženách strach, že ono rtg záření je skutečně nebezpečné. V některých případech dokonce vzbuzuje v pacientkách jednání, jako kdyby rtg obecně bylo téměř toxické, tj. jsem v blízkosti rtg vyšetřovny a jsem těhotná, plod určitě bude poškozený. Ale je to špatná domněnka. Rtg vyšetřovna není nebezpečná, rtg záření tam vzniká pouze tehdy, je-li v daném okamžiku provedena expozice neboli ono rtg vyšetření. Ani před ním, ani po něm nehrozí žádné nebezpečí vám, ani vašemu nenarozenému miminku, a to ani přímo na rtg vyšetřovně, už vůbec ne v jejím okolí.
Přejděme dále. Samotná těhotná pacientka má podstoupit rtg vyšetření. Oznámila personálu, že je těhotná. Jedná-li se o rtg vyšetření mimo oblast břicha a pánve, je možné rtg vyšetření provést bez jakýchkoliv obav. Např. rtg vyšetření kotníku, kolene, ramene, plic, zubů… Plod v těchto případech obdrží nulovou dávku, proto mu z těchto rtg vyšetření nehrozí jakékoliv nebezpečí. Použití ochranné zástěry má víceméně psychologický efekt, takže není potřeba ji striktně vyžadovat.
Jedná-li se o rtg vyšetření v oblasti břicha a pánve, je potřeba, aby lékař-radiolog na daném pracovišti posoudil, je-li vyšetření skutečně nutné. Jde-li odložit, pak se to doporučuje. Nejde-li to, např. z porodnických nebo ortopedických indikací, pak se provede. Dávka na plod z rtg vyšetření břicha a pánve se pohybuje v dávkách do 10 mGy. Prahová dávka pro vznik poškození je však až 100 mGy (je to přibližně stanovená hranice, neplatí, že je to hranice striktně oddělující bezpečné dávky od nebezpečných), tj. dávky jsou hluboko pod touto hranicí. Takže i takové rtg vyšetření je pro nenarozené miminko bezpečné, pacientky se nemusí obávat.
Nyní se posuneme k vyšetření, které využívá taktéž rtg záření, ale ve větší míře, a to CT vyšetření. Zde opět platí, že jedná-li se o CT vyšetření mimo oblast břicha a pánve, pak je možné ho provést bez jakýchkoliv obav. Plod už zde dostane malinkou dávku z rozptýleného záření z těla pacientky, ale ve většině případů se jedná o dávky na plod menší než 0,01 mGy. To platí i pro CT mozku, např. z důvodu cévní mozkové příhody nebo traumatu. Mírně vyšší dávky na plod, dávky do 1 mGy se mohou vyskytnout při CT vyšetření hrudníku (ale vzpomeňme si, že prahová hodnota pro vznik poškození je 100 mGy). V případě CT vyšetření z důvodu polytraumatu, např. automobilové nehody, je dávka na plod při vyšetření od mozku až po stehenní kosti v rozmezí 10-30 mGy, tj. opět hluboko pod hranicí 100 mGy.
Jedná-li se o cílené CT vyšetření břicha a/nebo pánve, zde je situace obtížnější a závisí na období vývoje plodu a současně na provedení konkrétního CT vyšetření. Z hlediska vývoje plodu platí, že jedná-li se o 0.-2. týden po početí, platí pravidlo „všechno nebo nic“, tj. buď dojde k samovolnému potratu nebo se plod vyvíjí úplně normálně bez jakýchkoliv poškození. V této fázi vývoje není zdůvodněné umělé přerušení těhotenství, tělo si s touto situací poradí samo.
Bylo-li CT vyšetření v oblasti břicha a/nebo pánve provedeno v období od 3. týdne od početí, je nutné odhadnout dávku na plod pro dané CT vyšetření a anatomické poměry pacientky. V této fázi je nutná spolupráce pracoviště, na kterém provedli CT vyšetření, a radiologického fyzika, který odhadne dávku na plod na základě všech parametrů vyšetření a pacientky. Je-li odhadnutá dávka na plod menší než 100 mGy, situaci není potřeba dále řešit, opět to není důvod k umělému ukončení těhotenství. Je-li dávka na plod vyšší než 100 mGy, což se může stát např. pro komplikovaná CT vyšetření, pak je nutné uvážit další okolnosti (jedná-li se o dlouho očekávané těhotenství, náboženské důvody), doporučuje se konzultace s genetickou poradnou. Ještě podotýkám, že hranice 100 mGy není striktní, je to pouze přibližná hranice, od které je potřeba začít se daným případem zabývat.
Publikované studie dokazují poškození plodu až od podstatně vyšších dávek, řádově okolo 500-1000 mGy. Takže ani překročení dávky 100 mGy na plod neznamená, že se poškození plodu určitě vyskytne. Pravděpodobnost vzniku poškození je sice vyšší než u dávek pod 100 mGy, ale existují případy, kdy ani dávka na plod 400 mGy nezpůsobila vůbec žádné poškození plodu a dítě se narodilo zdravé.
Bez ohledu na velikost dávky na plod při rtg vyšetření v těhotenství je potřeba si uvědomit, že bohužel existuje i výskyt spontánně vzniklých poškození, tedy bez ohledu na rtg ozáření. Např. pravděpodobnost spontánního potratu je větší než 15 %, výskyt genetických abnormalit 4-10 %, poruchy růstu se vyskytují u cca 4 % jedinců.
Závěrem lze říct, že rtg vyšetření se stala pro těhotné pacientky velkým strašákem, ale často zbytečným. Právě stres způsobený tím, že se pacientka užírá myšlenkami, jestli se něco nestalo nenarozenému dítěti při rtg vyšetření, je v mnoha případech větším nebezpečím než samotné rtg vyšetření. Trápí-li vás taková situace, zeptejte se na daném pracovišti, měli by vám poskytnout relevantní informace, abyste se nemusela zbytečně obávat.
Použitá literatura
International Commission on Radiological Protection. Pregnancy and medical radiation. Ann ICRP 2000;30(1):1–43
Súkupová L., Vachata P. Riziko poškození plodu v důsledku rentgenových výkonů u gravidních žen.Česká a slovenská neurologie a neurochirurgie 2017; 80(113): 276-279
Použití ionizační komory (2)
Při použití ionizační komory pro měření ve fotonových svazcích musí být splněno několik předpokladů, které nám zaručí, že dávka odvozená z odezvy ionizační komory odpovídá v dávce daném médiu. Nejdůležitějším předpokladem je rovnováha nabitých částic, v případě rtg diagnostiky modifikovaná na elektronovou rovnováhu.
Rovnováha nabitých částic říká, že množství a energie částic do objemu vstupujících je shodná s množstvím a energií částic z objemu vystupujících. Grafické znázornění je uvedeno na obr. 1.
Obr. 1: Znázornění rovnováhy nabitých částic [1]
Pro jednoduchost předpokládejme, že se všechny nabité částice, pro nás tedy elektrony, pohybují stejným směrem a mají stejnou energii, což je znázorněno v horní části obr. 1. Nyní si popíšeme, co se děje s elektrony v malém objemu dV, když tento objem umisťujeme ve směru svazku hlouběji do ozařovaného objemu.
Blízko povrchu ozařovaného objemu je počet elektronů (celková ionizace) v objemu dV malý, s rostoucí hloubkou narůstá počet elektronů, které jsou uvolňovány interagujícími fotony. Množství těchto elektronů je znázorněno v dolní části obr. 1 v jednotlivých obdélníčcích. V určité hloubce od povrchu dosáhne počet elektronů (celková ionizace) maxima, graficky znázorněno na obr. 2, poté se jejich počet, stejně tak celková ionizace, snižuje, tak jak se zeslabuje svazek fotonů v materiálu. Hloubka, ve které je ionizace maximální, je mezní hloubkou, od které dále do hloubky se předpokládá, že je splněna rovnováha nabitých částic, pro nás elektronová rovnováha. Hloubka maximální ionizace odpovídá dosahu nabitých částic, pro nás elektronů vzniklých v důsledku interakcí rtg fotonů v ozařovaném objemu, v daném materiálu.
Obr. 2: Celková ionizace v závislosti na hloubce [1]
Případ znázorněný na obr. 2 předpokládá, že ionizace na povrchu je nulová, což je taktéž zjednodušení, které není reálné. Ve skutečnosti je běžné, že na povrchu materiálu se vyskytuje množství nabitých částic (elektronů), které se tam dostávají rozptylem.
Maximální ionizace je dosaženo v určité hloubce, která závisí na energii interagujících fotonů, a tedy energii vzniklých elektronů. Pro energie využívané v rtg diagnostice je hloubka maximální ionizace velmi malá, tj. maximální ionizace je dosaženo velmi blízko povrchu (hloubka odpovídající dosahu elektronů v daném materiálu, jak bylo uvedeno výše). Hodnoty hloubky, ve které je dosaženo maximální ionizace, jsou pro velké rozpětí energií uvedeny v tab. 1 pro vodu (vlastnostmi blízká měkkým tkáním) a kompaktní kost.
Tab. 1: Dosah elektronů různých energií ve vodě a v kompaktní kosti [1]
Vezmeme-li z tab. 1 pouze energie relevantní pro rtg diagnostiku, je dosah elektronů ve vodě do 1 mm, proto je i maximální ionizace dosaženo v hloubce pod 1 mm. Zatímco pro energii např. 1 MeV je to v řádu jednotek cm. Oblast mezi povrchem a dosažením maximální ionizace se označuje jako build-up oblast. Build-up efekt umožňuje v radioterapii šetřit kůži pacientů. V rtg diagnostice je build-up efekt zanedbatelný, proto je nejvíce ozařovaným orgánem v rtg diagnostice právě kůže pacienta.
Neméně důležitým předpokladem pro dosažení rovnováhy nabitých částic je homogenní složení ozařované oblasti a dále pak i homogenní rtg svazek.
Použitá literatura
[1] Dance DR, Christofides S, Maidment ADA, McLean ID, Ng KH. Diagnostic radiology physics: A handbook for teachers and students. International Atomic Energy Agency, 2014
International Day of Medical Physics
7. listopad 2017 je již pátým mezinárodním dne medicínské fyziky. Marie Sklodowska-Curie by letos oslavila 150. narozeniny, proto je letošní den zasvěcen ženám v medical physics :).
Použití ionizační komory (1)
Za běžných podmínek se plyny chovají jako výborné izolanty, ale působením ionizujícího záření se jejich chování mění. Elektricky neutrální atomy molekuly se působením ionizujícího záření štěpí na kladné ionty a elektrony. V důsledku toho již plyn není izolant, ale stane se vodivým. Toho se využívá u plynových detektorů, mezi které se řadí i ionizační komory. Dále se do plynových detektorů řadí proporcionální detektory a Geiger-Müllerovy detektory. Všechny tyto detektory se od sebe odlišují velikostí a rozložením intenzity elektrického pole, které jsou určeny geometrií detektoru, napětím a druhem a tlakem pracovního plynu. Ukázka pracovních režimů jednotlivých typů plynových detektorů je zobrazena na obr. 1.
Obr. 1: Pracovní oblasti různých typů plynových detektorů (sebraný náboj na elektrodách v závislosti na intenzitě elektrického pole, tedy elektrickém potenciálu mezi elektrodami)
První oblast na obr. 1 („region not used“) je oblast, kdy není intenzita elektrického pole dostatečná, produkty ionizace nejsou dostatečně rychle odděleny od sebe, dochází k jejich rekombinaci. Tato oblast se označuje jako oblast rekombinační nebo oblast Ohmova zákona. Pro práci plynových detektorů se nevyužívá.
S rostoucí intenzitou elektrického pole roste i driftová rychlost vytvořených iontů a elektronů, klesá pravděpodobnost rekombinace. Od určité hodnoty napětí je velikost sebraného náboje nezávislá na intenzitě elektrického pole, protože jsou již všechny vzniklé elektrony a ionty sebrány. Tato oblast se označuje jako oblast nasyceného proudu. V této oblasti pracují ionizační komory (na obr. 1 je tato oblast označená „ion chamber region“).
Za oblastí práce ionizačních komor je oblast proporcionality (na obr. 1 označená „proportional counting region“), ve které pracují proporcionální detektory. Počet sebraných iontů a elektronů je vyšší než počet vytvořených, což je dáno plynovým zesílením detektoru. Poté následuje oblast omezené proporcionality, pro plynové detektory se běžně nepoužívá.
Se zvyšující se hodnotou intenzity elektrického pole se dostáváme do oblasti Geiger-Müllerovy (na obr. 1 označena „Geiger region“), ve které pracují Geiger-Müllerovy detektory.
Ionizační komory i proporcionální detektory umožňují měření energie částic, proto se označují jako spektrometrické detektory, zatímco Geiger-Müllerovy detektory to neumožňují, jedná se pouze o čítače částic.
Vyhodnocení odezvy ionizační komory lze provést dvěma způsoby. V radiodiagnostice se využívá vyhodnocení proudové (integrální), při kterém se měří proud odpovídající ionizací vytvořenému náboji za jednotku času. Vyhodnocení impulzní je určeno pro spektrometrické měření, ale nelze ho použít pro takové fluence, jaké se využívají v rtg diagnostice.
Celkový náboj elektronů nebo iontů stejného znaménka je výsledný signál, který je vynásobením energií potřebnou na vznik jednoho iontového páru ve vzduchu vzhledem k hmotnosti vzduchu převeden na kermu ve vzduchu. Energie potřebná pro vytvoření jednoho iontového páru ve vzduchu je rovna 33,97 eV.
Jak je již zřejmé z výše uvedeného, ionizační komory jsou plněny vzduchem a používají se k měření kermy ve vzduchu nebo dávky. Ionizační komory mohou mít různý tvar, nejčastěji se v rtg diagnostice používají cylindrické (tvar válečku, patří sem i tužkové ionizační komory) a planparalelní (tvar disku).
U planparalelní ionizační komory jsou elektrody planparalelně uspořádané vzhledem ke vstupnímu okénku (povrchu) komory. U cylindrických komor je v geometrickém středu jedna elektroda (drátek), vnější obal pak představuje druhou elektrodu. Elektroda uprostřed je anoda, plášť komory je katoda.
Vzduch v dutině ionizačních komor používaných v radiodiagnostice komunikuje s vnějším prostorem okolo, proto je potřeba korigovat odezvu ionizační komory na teplotu, tlak a vlhkost okolí. Teplota a tlak ovlivňují odezvu komory významně, vlhkost zanedbatelně.
Ionizační komory, které nekomunikují s prostorem okolo (jsou vzduchotěsné), nejsou vhodné pro měření v rtg diagnostice, protože tloušťka stěn komory nezbytná k udržení vzduchotěsnosti vykazuje velkou energetickou závislost.
Použitá literatura
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Ionization_chamber#/media/File:Detector_regions.gif
[2] Gerndt J. Detektory ionizujícího záření. České vysoké učení technické, Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, 1994
[3] Dance DR, Christofides S, Maidment ADA, McLean ID, Ng KH. Diagnostic radiology physics: A handbook for teachers and students. International Atomic Energy Agency, 2014
Kerma vs. dávka v rtg diagnostice
Mějme objem určité látky V o hmotnosti m, se kterou interagují nenabité částice, pro rtg diagnostiku typicky rtg fotony. Část energie rtg fotonů ɛ_tr je vynaložena při různých interakcích na vznik sekundárních částic. Tato energie ɛ_tr je dána jako suma všech počátečních kinetických energií nabitých částic uvolněných nenabitými v daném objemu V. Nenabitými částicemi jsou pro energie v rtg diagnostice rtg fotony, nabitými částicemi elektrony, které vznikají např. při fotoefektu nebo při nekoherentním rozptylu (Comptonův rozptyl). Proto vynaložená energie ɛ_tr odpovídá sumě počátečních kinetických energií elektronů v okamžiku jejich vzniku.
Jakmile reagují nabité částice (elektrony) s látkou, část jejich kinetické energie může být vyzářena ve formě brzdného záření. Avšak v rozsahu energií v rtg diagnostice je tato interakce velmi nepravděpodobná, tedy zanedbatelná.
Nyní máme energii ɛ_tr vynaloženou na vznik sekundárních částic v látce o objemu V a hmotnosti m. Nechť je R_in energie záření, která do objemu V vstupuje, a R_out energie, která z objemu V vystupuje. Pak sdělená energii ɛ danému objemu látky V je rovna rozdílu energií R_in a R_out, ɛ = R_in-R_out.
Na základě výše definovaných veličin již můžeme definovat kermu (akronym Kinetic Energy Released per unit MAss): K = dɛ_tr/dm neboli kerma je rovna podílu součtu počátečních kinetických energií všech nabitých částic uvolněných nenabitými v malém objemu látky dV o hmotnosti dm. Jednotkou je J/kg a nazývá se Gray, značka Gy.
Pro kermu platí, že může být definována v jakémkoli materiálu, proto je nutné uvést, ke kterému materiálu se kerma vztahuje. Kerma je definována pouze pro nenabité (nepřímo ionizující) částice, tj. fotony a neutrony. Kerma popisuje první krok při interakci nenabitých částic s látkou – předání energie z nenabitých částic na nabité částice. Neméně důležitý předpoklad pro definici kermy je ten, že energie sekundárně vzniklých částic (elektronů v rtg diagnostice) nemusí zůstat v malém objemu dV, ve kterém částice vznikly, kerma pracuje pouze s počáteční kinetickou energií těchto vzniklých částic. Kinetická energie elektronů je pak využita na excitaci a ionizaci atomů látky, ve které elektrony interagují.
Absorbovaná dávka je rovna podílu sdělené energie dɛ dodané látce o hmotnosti dm a této hmotnosti dm. D = dɛ/dm. Jednotkou je opět Gray (J/kg), značka Gy. Absorbovaná dávka popisuje druhý krok interakce nenabitých částic s látkou, jde o popis depozice energie nabitých částic v látce.
Jak je vidět již z definic obou veličin, jsou mezi nimi rozdíly. Jedním z rozdílů je objem látky, ke kterému se veličiny vztahují. Kerma pracuje s objemem, ve kterém došlo ke vzniku částic, tedy objemem, kde byla předána energie z nenabitých částic nabitým. Dávka pracuje s objemem, ve kterém se deponovala kinetická energie těch vzniklých nabitých částic.
Největší rozdíl mezi veličinami je však na rozhraní dvou materiálů, kde jsou rozdílné hustoty ionizace a rozdílný rozptyl. Na rozhraní dvou materiálů je změna v hodnotě kermy skoková, je daná podílem hmotnostních součinitelů přenosu energie obou materiálů, zatímco dávka se mění postupně až do hloubky, která odpovídá dosahu sekundárních částic (elektronů v rtg diagnostice).
Podíl hmotnostních součinitelů přenosu energie na rozhraní kosti a měkké tkáně je graficky znázorněn na obr. 1.
Obr. 1: Podíl hmotnostních součinitelů přenosu energie na rozhraní kosti a měkké tkáně pro různé energie [1]
Z obr. 1 je zřejmé, že změny kermy pro rtg fotony v rozsahu energií používaných v rtg diagnostice jsou na rozhraní kosti a měkké tkáně velmi významné. Současně však také v závislosti na dosahu sekundárních elektronů (konkrétní hodnoty dosahu sekundárních elektronů jsou uvedeny v tab. 1) vznikajících v důsledku interakcí rtg fotonů lze říct, že absorbovaná dávka je tím ovlivněna pouze do velmi malé hloubky (odpovídající dosahu sekundárních elektronů), do hloubky menší než cca 1 mm.
Tab. 1: Dosahy sekundárních elektronů ve vodě a v kosti [1]
Obecně zjednodušeno platí, že pro energie fotonů používaných v rtg diagnostice se předpokládá, že v materiálech s nízkým Z (měkké tkáně i kosti) jsou si kerma a dávka rovny (od určité hloubky v ozařovaném objemu, kdy je dosaženo elektronové rovnováhy, tato hloubka odpovídá dosahu sekundárních elektronů, tj. od hloubky větší než cca 1 mm, tedy prakticky skoro vždy; podíl energie vynaložené na vznik brzdného záření je zanedbatelný, k této interakci při rtg energiích nedochází). U vyšších energií to však předpokládat nelze.
Použitá literatura
[1] Dance DR, Christofides S, Maidment ADA, McLean ID, Ng KH. Diagnostic radiology physics: A handbook for teachers and students. International Atomic Energy Agency, 2014
5. narozeniny webu
Dobrý den,
ráda bych Vám, všem čtenářům, poděkovala za návštěvy na webu www.sukupova.cz, který v těchto dnech oslaví páté narozeniny. Díky :).
Web vznikl na popud lidí okolo mě, kteří se mě často ptali, co znamená vyšetření v tunelu. Takže prvním článkem logicky musel být článek o vyšetření v tunelu :). Poté jsem psala o různých tématech z oblasti radiodiagnostiky, ať už o radiační ochraně nebo o technických aspektech rtg zobrazování. Celkem bylo za těch 5 let na webu uveřejněno 223 příspěvků.
Na web chodí nejčastěji lidé, kteří se učí na různé zkoušky a atestace, především radiologičtí asistenti a radiologové. Mimo ty však i moji kolegové – radiologičtí fyzici, ale i lidé z různých institucí, kteří hledají detailnější informace o zobrazování. A v nemalé míře pak i lidé, kteří hledají informace o ozáření z důvodů obav, typicky těhotné ženy po rtg nebo CT vyšetření a maminky dětí, kterých se týkají rtg vyšetření. Tu a tam přijdou i nějaké dotazy, na které se snažím samozřejmě co nejdříve odpovědět.
Počet návštěv za těch 5 let je vyšší než 80 tisíc, přičemž návštěv za první rok bylo přibližně 4,5 tisíce, zatímco poslední rok už to bylo více než 25 tisíc. Nejčastěji se jednalo o čtenáře z České republiky (87% návštěv), dále pak ze Slovenska (7%), Brazílie (1%), Německa (1%) a USA (1%).
Nejčastěji hledaná klíčová slova jsou následující (v pořadí, jak mi je poskytl analytický nástroj):
- Rentgenka
- Stochastické účinky
- CT hrudníku
- Akutní nemoc z ozáření
- Lucie Súkupová :)
- Kostní denzitometrie
- Nemoc z ozáření
- Deterministické účinky
- Cena CT vyšetření a různé modifikace těchto slov byly na dalších asi 6 místech v seznamu.
Přiznávám, že občas mi dochází nápady o čem psát, proto uvítám, když mi klidně napíšete, jaké téma by Vás zajímalo nebo jaké téma byste uvítali.
Ještě jednou děkuji, že chodíte na tento web, velmi mě těší, že Vás téma zajímá.
Přeji krásné léto. Lucie Súkupová
Správný výběr ochranného stínění (2)
V článku „Správný výběr ochranného stínění (1)“ jsme si řekli něco o materiálech, které se používají k výrobě ochranných stínění. Dnes přidáme ještě něco o tom, jaký materiál a jaký typ stínění je pro jaké výkony vhodný.
Při výběru osobních ochranných prostředků je nutné vzít v potaz, u jakých výkonů se bude stínění využívat, tj. jaká je standardní délka těchto výkonů, frekvence provádění a průměrné množství záření použitého na jeden výkon.
Efektivita ochranného stínění (stínící ekvivalent) při zeslabení a absorpci záření při průchodu daným materiálem se vyjadřuje v ekvivalentu Pb (mm Pb), který je definován tloušťkou Pb materiálu v mm o čistotě minimálně 99,9%, který poskytuje stejné zeslabení jako daný materiál.
Tradiční Pb ochranná stínění jsou cenově nejvýhodnější, ale hmotnostně nejtěžší, nepříliš pohodlné. Jsou vhodné pro krátké rtg výkony.
Ochranná stínění ze směsi Pb a jiného lehčího prvku dosahují hmotnosti o 25% menší ve srovnání s tradičním Pb stínění stejné velikosti a stínícího ekvivalentu. Tato stínění jsou na trhu označována jako lehká nebo ultralehká a jsou vhodná pro krátké až středně dlouhé rtg výkony.
Non-Pb materiály obsahují jiné těžké prvky než Pb. Hmotnost těchto stínění je až o 40% menší než hmotnost tradičních Pb stínění stejné velikosti a stínícího ekvivalentu. Tato stínění jsou velmi snadno recyklovatelná. Stínění z těchto materiálů jsou vhodná pro dlouhé rtg výkony.
Ochranná stínění jsou k dispozici v různých provedeních – zástěry, vesty, sukně, pláště, límce – s různými stínícími ekvivalenty. Při výběru ochranného stínění je nutné uvážit, je-li potřeba ochranné stínění se stínícím ekvivalentem pouze z přední strany nebo i ze zadní (typicky u sester na katetrizačních sálech, které se točí zády). Dále jaký stínící ekvivalent v každé části je potřeba (dostupné kombinace 0,50 mm Pb přední/0,25 mm Pb zadní část, 0,35 mm Pb přední/0,25 mm Pb zadní část, 0,25 mm Pb zadní i přední část). A nakonec ještě konkrétní provedení stínění, např. nevypasovaná zástěra pro použití více lidmi, vypasovaná zástěra (možno i s bederním pásem) pro konkrétního pracovníka přizpůsobená velikostí i délkou (dle aktuální normy ČSN EN 61331-3 by mělo stínění sahat až ke kolenům), vesta a sukně zvlášť pro lepší rozložení zatížení (ramena + boky), límec fixně přidělaný k zástěře nebo odstranitelný aj. Některá stínění jsou tvořena překrytím několika vrstev, např. vesta, která má v přední části dvě části, každou s ekvivalentem 0,25 mm Pb, dohromady tedy 0,50 mm Pb.
Někteří výrobci umožňují i šití na míru, podle požadavků konkrétních pracovníků.
Použitá literatura:
http://blog.universalmedicalinc.com/determine-x-ray-apron-material-right/?utm_source=blogpost2&utm_medium=blog&utm_campaign=radiation%20protection
http://blog.universalmedicalinc.com/how-to-choose-the-right-x-ray-apron-style/
Správný výběr ochranného stínění (1)
V tomto a následujícím článku si řekneme něco o tom, jak si správně vybrat ochranné stínění z hlediska použitého materiálu pro stínění, ale také dle konkrétního typu ochranného prostředku.
Jak je již známo, tak ochrana před zářením stíněním je jedním ze tří základních způsobů, jak se chránit. Těmi dalšími dvěma způsoby jsou ochrana časem (čím kratší dobu jsem v záření, tím lépe) a ochrana vzdáleností (čím dále jsem od zdroje, tím lépe).
Hlavní funkcí ochranného stínění je zeslabení a pohlcení sekundárního, ale v některých případech i primárního rtg záření za účelem minimalizace dávek pacientům i pracovníkům se zářením (personálu). U pacientů jde samozřejmě o minimalizaci dávek mimo oblast zájmu, u pracovníků jde o snížení dávek celotělově. Obecně existuje rozdílné ochranné stínění pro pacienty a pro personál, jak bylo zmíněno v článku „Ochranné prostředky před zářením„.
Dříve se ochranné prostředky vyráběly z olova (Pb), které je díky vysokému protonovému (atomovému) číslu velmi efektivní v zeslabování a absorpci rtg záření. Pb se hojně využívalo různými způsoby v oblasti radiodiagnostiky, radioterapie, nukleární medicíny i v průmyslovové oblasti. Dále se však soustředíme pouze na osobní ochranné prostředky.
Tradiční Pb stínění
Pb je chemický prvek s protonovým číslem 82 a vysokou hustotou 11,34 g/cm3, která umožňuje jeho použití pro výrobu stínění před rtg a gama zářením. Pb je velmi měkký, tvárný a korozi-rezistentní materiál, ale na druhé straně je ve své čisté formě velmi křehký, proto z něho samotného nemůže být vyrobeno stínění. V kombinaci s různými zpevňujícími a přídavnými materiály je však možné vyrobit flexibiní materiál, podobný PVC, který je již vhodný pro výrobu ochranných stínění. Ochranná stínění vyrobená z Pb patří mezi nejtěžší stínění vůbec.
Stínění z materiálu obsahující Pb
Jedná se nejčastěji o směs Pb s jiným, lehčím, prvkem. Efektivita zeslabení je dána právě přítomností samotného Pb, ale i dalšími příměsemi, jako je např. cín (Sn), guma, PVC a další materiály. Stínění z materiálu obsahujícího Pb jsou přibližně o 25% lehčí než standardní olověná stínění.
Stínění neobsahující Pb
Anglicky jsou označovány jako „non-lead“ nebo „lead free“ stínění. Tato stínění nabízejí stejný ochranný faktor jako stínění obsahující Pb. Pb je však nahrazeno jiným materiálem, který taktéž dostatečně zeslabuje a pohlcuje záření. Mezi takové materiály patří cín (Sn), antimon (Sb), wolfram (W), bismut (Bi) a další. Výhodou stínění bez Pb je jejich jednoduchá recyklovatelnost, která u stínění s obsahem Pb není možná.
Každý ze tří výše zmíněných materiálů pro výrobu ochranných stínění má své výhody a nevýhody, které by měly být vzaty v potaz při koupi ochranného stínění společně s dalšími skutečnostmi, o kterých si řekneme v následujícím článku „Správný výběr ochranného stínění (2)„.
Použitá literatura:
http://blog.universalmedicalinc.com/3-different-types-radiation-shielding-materials/?utm_source=blogpost1&utm_medium=blog&utm_campaign=radiation%20protection