Δόσεις στον παιδικό πληθυσμό κατά τις ακτινολογικές εξετάσεις που αφορούν σκολίωση της σπονδυλικής στήλης

Abstract

The study of radiation doses in children due to full spine radiograph for the assessment of scoliosis is very important, for the radiation protection of the population. The importance is based on the facts that the children are more radiosensitive in comparison to adults and that this radiological examination with the large X-ray field is repeated in many time intervals. The study was realized in two large Paediatric Hospitals in Greece, “Agia Sofia” Hospital and “Penteli” Hospital as well as in the Medical Physics Department of Medical School in University of Athens. Initially entrance surfaces doses (Ka,e) were registered with thermoluminescence dosimeters (TLDs) and all the technical parameters of the examinations were recorded for a sample of 68 children. The measurements were categorized in six groups and followed by Monte Carlo simulations by MCNP -4C2 code, for each group, on purpose to estimate effective dose (E) and energy imparted (s). Additionally was estimated the fatal cancer risk probability, per radiograph. Additional Monte Carlo simulations were carried out in order to examine separately the technical parameters of the examination, geometrical projection, source skin distance, X-ray photon energy - high voltage. The above tests were made in order to ameliorate the radiological examination and the radiation protection of the examinee. At the end, results were compared with other studies and tested with software application such as the PCXMC. The dosimetric quantities ESD are in agreement with those of the international radiological practice, while E values are larger. However there are patterns to improve the radiation protection, where the most significant is the change from the AP to PA projection. Additionally the selection of exposure parameters and radiation field’s limits by the sufficiently educated radiographers-technologists is able to further reduce the dose.

Είναι πολύ σημαντική η μελέτη των δόσεων στα παιδιά κατά τις ακτινολογικές εξετάσεις που αφορούν σκολίωση της σπονδυλικής στήλης, για την ακτινοπροστασία του πληθυσμού. Η σπουδαιότητα έγκειται στο γεγονός ότι αφενός μεν τα παιδιά είναι πιο ακτινοευαίσθητα σε σχέση με τους ενήλικες, αφετέρου δε στο ότι αυτή η εξέταση, με το τόσο μεγάλο μέγεθος πεδίου X-ακτινοβολίας, επαναλαμβάνεται κατά τακτά χρονικά διαστήματα. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε δύο μεγάλα παιδιατρικά Νοσοκομεία της Αττικής, το Νοσοκομείο Παίδων “Αγία Σοφία” και το Νοσοκομείο Παίδων Πεντέλης καθώς και στο Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Αθηνών. Αρχικά καταμετρήθηκαν οι δόσεις επιφάνειας εισόδου, με δοσίμετρα θερμοφωταύγειας TLD και καταγράφηκαν οι τεχνικές παράμετροι της εξέτασης σε 68 παιδιά, ικανό δείγμα για την εξαγωγή συμπερασμάτων. Στην συνέχεια οι μετρήσεις κατηγοριοποιήθηκαν σε έξη ομάδες και πραγματοποιήθηκαν προσομοιώσεις Monte Carlo με τον κώδικα MCNP -4C2 για κάθε ομάδα, με σκοπό να υπολογιστούν τα δοσιμετρικά μεγέθη ενεργός δόση Ε και εναποτιθέμενη ενέργεια ε. Επίσης εκτιμήθηκε με κατάλληλους συντελεστές η πιθανότητα εμφάνισης κακοηθειών εξαιτίας της έκθεσης σε ιοντίζουσα ακτινοβολία. Η μελέτη συμπληρώθηκε με νέες προσομοιώσεις, προκειμένου να ελεγχθεί χωριστά κάθε μία από τις παραμέτρους της ακτινολογικής εξέτασης: γεωμετρική προβολή, απόσταση εστίας-δέρματος, φάσμα φωτονίων-υψηλή τάση ανόδου λυχνίας. Οι επιπλέον έλεγχοι πραγματοποιήθηκαν με σκοπό την βελτιστοποίηση της εξέτασης και την καλύτερη ακτινοπροστασία του εξεταζόμενου. Τέλος, τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με μελέτες από την διεθνή βιβλιογραφία και διεσταυρώθηκαν με εφαρμογές λογισμικού όπως το PCXMC. Διαπιστώνεται ότι οι τιμές δόσεων ΔΕΕ είναι σε σχετική συμφωνία με την διεθνή πρακτική, ενώ οι τιμές Ε είναι μεγαλύτερες. Ωστόσο υπάρχουν δυνατότητες άμεσης βελτίωσης της ακτινοπροστασίας των ασθενών, με σημαντικότερη την αλλαγή της προσθοπίσθιας προβολής σε οπισθοπρόσθια. Επίσης, η προσεκτική επιλογή των παραμέτρων έκθεσης και των ορίων εξέτασης, από κατάλληλα εκπαιδευμένους ραδιολόγους- χειριστές ακτινολογικών μηχανημάτων, είναι δυνατόν να ελαττώσει περαιτέρω την δόση.