Bevezetés. o Sugárterhelés forrásainak, mértékének. o A sugárzás és az élő anyag. o Az ártalmas hatások elleni védekezés

Átírás

1 A sugáregészségtan célkitűzése A sugárvédelem alapelvei, dóziskorlátok A sugáregészségtan célja az ionizáló és nemionizáló sugárzások hatásának megismerése az emberi szervezetben - annak érdekében, hogy kellő sugárvédelmet lehessen megvalósítani a sugárterheléssel járó hasznos tevékenységek indokolatlan korlátozása nélkül. Vecsei Bálint dr. Prof. Dr. Köteles György, Igazgató-főorvos, OKK-OSSKI Alapvető feladatok o Sugárterhelés forrásainak, mértékének megismerése o A sugárzás és az élő anyag kölcsönhatásainak tanulmányozása o Az ártalmas hatások elleni védekezés szabályozása, végrehajtása Bevezetés o A modern medicina nélkülözhetetlen kelléke a röntgen-sugárzás o Röntgenfelvétel készítése az orvoslás valamennyi területén az egyik legelső diagnosztikus (képalkotó) eljárás. o A diagnosztikában használt dózis alacsony rizikóval jár, de nem tekinthető nullának. o Ezért szükségszerű a dózismennyiség mérése Bevezetés o A röntgenfelvételnek fontos szerepe van a fogorvoslásban is o A röntgensugár felhasználása mindennapos a fogászatban. o A legtöbb páciens kezelése során nélkülözhetetlen a röntgenfelvétel. o The clinican s main diagnostic aid. o 4 fő részreosztható a rötgensugárzással kapcsolatos ismeretanyag: o Fizikai alapok, röntgenkészülékek o Sugárvédelem o Radiográfia o Radiológia 1

2 Comparison of doses from sources of exposure Source of Exposure Dose Dental X-ray msv 135g bag of Brazil nuts msv Chest X-ray 0.02 msv Transatlantic flight 0.07 msv Nuclear power station worker average annual occupational exposure 0.18 msv Ionizáló sugárzások sugárvédelmi dozimetriája UK annual average radon dose CT scan of the head UK average annual radiation dose USA average annual radiation dose CT scan of the chest Average annual radon dose to people in Cornwall Whole body CT scan Annual exposure limit for nuclear industry employees Level at which changes in blood cells can be readily observed 1.3 msv 1.4 msv 2.7 msv 6.2 msv 6.6 msv 7.8 msv 10 msv 20 msv 100 msv Acute radiation effects including nausea and a reduction in white blood cell count 1000 msv Dose of radiation which would kill about half of those receiving it in a month 5000 msv Forrás: Semmelweis Egyetem, Közegészségtani Intézet Elnyelt dózis (D): o Az a sugárdózis, amelyet 1 kg tömegű anyag nyel el, ha vele - állandó intenzitású sugárzás útján - 1 Joule energiát közölnek. Az elnyelt dózis egysége a gray: Gy, 1 Gy = 1 J/kg. Dózisegyenérték (H) o A sugárzás minőségi tényezőjével súlyozott elnyelt dózis. Az egyes ionizáló sugárzások eltérő ionizációs képességük miatt ugyanis eltérő biológiai hatást hoznak létre, ezért a kvalitás faktort (Q) is tekintetbe kell venni. H = D X Q A dózisegyenérték (H) egysége a sievert. 1 Sv = 1 J / kg Kvalitás faktor (Q) o röntgensugárzásnál, gammasugárzásnál 1, o elektronoknál 1 és 1,7 között, o lassú neutronoknál 3 és 5 között, o gyors neutronoknál és protonoknál 2 körüli, o alfasugárzásnál, nehéz magok, hasadványok esetén 20 körüli Effektív dózis (E) o az egyes szövetek, szervek eltérő sugárérzékenységét is tekintetbe veszi szöveti súlyozó tényezőkkel. E = Σ H T X W T, ahol o H T = a szerv vagy szövet sugárterhelésének átlagos dózisegyenértéke, o W T = a szerv vagy szövet súlyozó tényezője 2

3 Az egyes szervek szöveti (súlyozó) tényezője (W T ) Kollektív effektív dózis (S) o a lakosság vagy más csoportok besugárzása során kapott összdózis, amely az adott forrásból származó sugárzásnak kitett személyek számának és az általuk kapott átlagos dózisnak a szorzata. o A kollektív dózis mértékegysége a személy x sievert (személy x Sv) Estimated annual doses from various sources of radiation... Everyone is exposed to some form of ionizing radiation from the environment in which we live. Natural background radiation o Cosmic radiation from the earth's atmosphere o Radiation from ingested radioisotopes, e.g. 40K, in certain foods o Radon and its decay products, 222Rn is a gaseous decay product of uranium that is present naturally in granite. As a gas, radon diffuses readily from rocks through soil and can be trapped in poorly ventilated houses and then breathed into the lungs o Gamma radiation from the rocks and soil in the earth's crust Artificial background radiation o Fallout from nuclear explosions o Radioactive waste discharged from nuclear establishments o Medical and dental diagnostic radiation o Radiation from occupational exposure. Estimated annual doses from various sources of radiation: 2,4-3,4 msv/year Recently, patient exposure to medical and dental X-ray examination has grown rapidly Diagnostic radiology represents the largest source of artificial radiation which is comparable to natural background exposure Forrás: UNSCEAR 2000 Report. URL: 3

4 Radiologic and Nuclear Medicine Studies in the United States and Worldwide: Frequency, Radiation Dose, and Comparison with Other Radiation Sources Global annual per-capita effective radiation dose from various sources for (a) (11) and (b) (15). Bkdbackground. Radiology: Volume 253: Number 2 November 2009 radiology.rsna.org U.S. annual per-capita effective radiation dose from various sources for (a) 1980 and (b) 2006 by using UNSCEAR value of 2.4 msv for natural background (Bkd) (for a, NCRP 1987 estimated value, 3.0 msv; for b, NCRP 2009 estimated value, 3.1 msv). Radiology: Volume 253: Number 2 November 2009 radiology.rsna.org A radon zárt terekbe szivárgásának lehetséges útvonalai A szellőztetés hatása a radon koncentrációra 4

5 Egyes repülési útvonalakon adódó sugárterhelések különböző légitársaságok mérései alapján Teljes effektív Útvonal dózis (μsv) Zágráb - Ontarió 35,1 New York - Florida 18,9 Buenos Aires - Újzéland 57,2 Amsterdam - Tokió 55,6 Amsterdam - Milánó 4,8 Helsinki - New York 34,8 Koppenhága - Bangkok 23,0 Koppenhága - Stockholm 2,2 Brüsszel - Johannesburg 28,4 Brüsszel - Tokió 83,0 Frankfurt - Brakheim 13,5 Frankfurt - New York 30,3 Frankfurt - Chicago 40,4 Budapest - New York 62,9 Budapest - Beijing 56,4 Budapest - Bangkok 37,9 X 15 = 0,9435 msv o A rizikó nagyobb mint nullla a diagnosztikus sugárzások kapcsán is. o Ezért szükségszerű a páciens érő sugárzás mennyiség ismerete. o A páciens dózist a lehetőségek szerint a legkisebbre kell szorítani, hogy még értékelhető, megfelelő eredménnyel járjon a vizsgálat. (ALARA - As Low As Reasonably Achiavable) (ICRP) o A rizikót közvetlenül többszörözi a gyakoriság, így a vizsgálatok számát is figyelembe kell venni. o A fogászati radiológiai vizsgálatok különösen gyakoriak a többi radiológiai vizsgálathoz viszonyítva o A páciens sugárterhelése ugyan alacsony egy-egy fogászati röntgenfelvétel során, de a kollektív effektív dózis a frekventált vizsgálatok miatt igen jelentős. Foglalkozási sugárexpozíciók Munkahelyi sugárvédelem jogszabályainak struktúrája Az atomenergiáról szóló évi CXVI. Törvény Az atomtörvény végrehajtási rendeletei Munkahelyi sugárvédelmi szabványok Termék szabványok Óvórendszabály, módszertani levél, végrehajtási útmutató Munkahelyi Sugárvédelmi Szabályzat Forrás: UNSCEAR 2000 Report Annex E. URL: 5

6 A sugárterhelés kialakulása o Hol helyezkedik el a sugárforrás? o Külső sugárterhelés o Belső sugárterhelés o Milyen sugárforrás idézi elő? o Természetes eredetű o Mesterséges eredetű Külső sugárterhelés o A sugárforrás testen kívül van (pl. röntgenvizsgálat) o Pontszerű sugárforrás esetén a sugárzás dózisteljesítménye a távolság négyzetével fordítottan arányos o Kiterjedt forrásnál a csökkenés lassabb Belső sugárterhelés o A sugárzó anyag bekerül a szervezetbe, részt vesz az anyagcserefolyamatokban, eközben bomlik és a bomlás során keletkező sugárzás közvetlenül az élő sejteket éri o (pl. nukleáris baleset környezeti hatásai) Sugárhatás o Direkt hatás: az energiaelnyelődés és az általa kiváltott hatás ugyanazon a molekulán következik be. o Indirekt hatás: az energiaelnyelődés és az általa kiváltott hatás különböző molekulákon jön létre. o Az indirekt hatásnak tulajdonítunk nagyobb szerepet, mivel a biológiai rendszerekben megtalálható vízben keletkezhetnek ún. szabad gyökök, amelyek előidézik a biológiai aktív molekulák átalakulását. o Elsődleges sérülési pontok a DNS-molekula és a sejthártya. Szerencsére, a sejtek rendelkeznek kijavítási lehetőséggel is. Röntgensugár és anyag kölcsönhatása o Abszorpció - elnyelődés o Áthaladás o Szóródás 6

7 Sugárvédelem célja, alapelvei o Ionizáló sugárzás felhasználása a társadalom számára igen hasznos, mással nem helyettesíthető lehetőségeket biztosít. o DE! nem megfelelő körültekintéssel alkalmazva ártalmas lehet. Szabályozás - alapelvek o Indokoltság o Optimálás o Dóziskorlátozás Indokoltság biztosítása o Ionizáló sugárzás felhasználását indokolni kell o Csak akkor használható, ha más módszerrel nem érhető el a kívánt cél, eredmény o Pozitív haszonnal járjon a sugárterhelés o De csakis az indokolt kockázatot viselje a vizsgált személy 7

8 Az optimálás o Az ionizáló sugárzást csak az éppen szükséges mértékben használjuk o Bármilyen kis dózis együtt jár valamennyi kockázattal o Társadalmi-gazdasági megfontolások figyelembe vétele ALARA o As Low As Reasonably Achievable o A szabályzat célja az atomenergia biztonságos alkalmazásának elősegítése, az előírások betartásával a munkavállalók szabályos sugárterhelése, valamint az esetleges sugárterhelés valószínűsége az adott gazdasági és társadalmi tényezők figyelembevétele mellett - az ésszerűen elérhető legkisebb legyen. Az egészségügyi tevékenység végzése során a radiológiai eljárást csak szakmailag indokolt esetben, ill. mértékben és a sugárterhelést kapó személy érdekében lehet alkalmazni, akkor, ha az alkalmazással járó kockázat kisebb az alkalmazás elmaradásával járónál, továbbá, ha a besugárzástól várható eredmény más rendelkezésre álló, sugárterheléssel nem járó orvosi eljárás útján nem érhető el. Dóziskorlátozás o Lényege: korlátozzuk az egyén sugárterhelésének mértékét o Cél: egészségkárosodás kockázata elfogadható legyen, ne lépje túl a társadalom számára elviselhető határt o Segítségével ki kívánjuk küszöbölni a determinisztikus ártalmak előfordulását és minimálisra csökenteni a sztochasztikus hatások lehetőségét. Ezzel élünk 1-3 msv Sugárzás Halálos dózis 4000 msv Hol van, ha van biztonságos limit? Mik a sugárzás hatásai? Dóziskorlát változása (ICRP) msv Year 8

9 Fogászati radiológia effektív dózisai o 1 intraoralis rtg felvétel 0,004 msv o 1 Panoráma felvétel 0,018 msv (3-4 napi háttérsug.) o (2,4 msv háttérsugárzás/év) o 1 Sv 5% -al nő esélye rákos megbetegedésnek o Mellkas-Rtg: 0,080 msv (10 nap) o Gastrointestinális-Rtg: 4,060 msv (507 nap) Dóziskorlátok o Effektív dózis: o Lakosság: 1 msv/év o Dolgozók: 20 msv/év De egy naptári évben sem lehet több, mint 50 msv! Qualitative risk levels o Negligible risk: less than 2 days of natural background exposure o Minimal risk: more than 2 days and up to 1 month of natural background exposure o Very low risk: more than 1 month and up to 8 months of natural background exposure o Low risk: more than 8 months and up to 6 years of natural background exposure o Moderate risk: more than 6 years of natural background exposure Dóziskorlátok o Egyenérték dózis: o 20 msv egy évben a szemlencsére vonatkoztatva (régen 150mSv volt) o 500 msv bőr 1 cm 2 területén o 500 msv végtagok egyenérték dózisa Occupational Public Effective dose 20 msv/yr 1 msv in a yr Annual equivalent dose to Dose Limits (ICRP 60) Lens of eye 20 msv 15 msv Skin 500 msv 50 msv Hands & Feet 500 msv N.B.: M.P.D = 500 msv, 1947=150 msv, 1977=50 msv & in 1990=20 msv 9

10 Film doziméter o A besorolású munkavállalók azok, akiknél fennáll a lehetősége, hogy az évi effektív dózis meghaladja a 6mSv értéket. o Minden egyéb dolgozó B besorolású filmdoziméter használata nem kötelező o A filmdozimétert az Országos Személyi Dozimetriai Szolgált adja és értékeli ki 1-6 hónap gyakorisággal. o 6 msv felett a Szolgálat értesíti a munkavállalót. o Kinek ajánlatos? Aki több, mint 100 intraorális vagy 50 orthopantomogram felvételt készít hetente. Ionizáló sugárzás - ártalom megelőzése o csak akkor alkalmazandó ionizáló sugárzás, ha más módon nem érhető el a cél o törekedni kell a legkisebb dózisra o az ionizáló sugárzással végzett munka előzetesen inaktív anyagon begyakorolandó Összegzés o Ne léphessen fel determinisztikus hatás ionizáló sugárzás alkalmazásakor o Foglalkozási kockázat ne legyen nagyobb, mint egyéb foglalkozási kockázatok o Lakosság meterséges sugárterhelése ne haladja meg az egyéb civilizációs ártalmak kockázatát 10