Fizikai Szemle honlap |
Tartalomjegyzék |
Giczi Ferenc, Farkas Imre, Halmai Olivér
Állami Népegészségügyi és Tisztiorvosi Szolgálat
Győr-Moson-Sopron Megyei Intézete, Győr
Pellet Sándor, Ballay László
Országos Frederic Joliot Curie
Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Kutató Intézet
Ernyőfényképezés során a röntgensugárral átvilágított páciens átvilágítóernyőn megjelenő képét egy optikai rendszer lekicsinyíti és e képet filmre rögzíti. Az alkalmazott filmméretet tekintve két típusú kamera, a 70 X 70 mm-es középméretű, és a 110 X 110 mm-es nagyméretű ismeretes hazánkban. Az eljárás specialitása, hogy a felvételek során az expozíciós időt egy automata szabályozza.
Az ernyőfényképezés elterjedését a szűrő jellegű röntgenvizsgálatok szükségessége mozdította elő. A szűrővizsgálatokat először a tbc. korai felismerésére vezették be, ma azonban gyakran alkalmazzák egyéb célokra is, például katonai sorozásokon, munkaalkalmassági vizsgálatok során stb.
A láthatóan egészséges embereken elvégzett tömegszűrés létjogosultságát számos lényeges szempont befolyásolja, mint például a késői stochasztikus sugárhatások kockázata, a keresett megbetegedés súlyossága és elterjedtsége valamint az, hogy a betegség milyen mértékben gyógyítható, vagy enyhíthető. A késői hatások kockázata miatt nagyszámú olyan ember besugárzása, akiknek nincs hasznuk a tömegszűrésből, speciális megfontolást igényel. Számos országban, mivel a tbc. többé nem jelent lényeges népegészségügyi problémát, a mellkas tömegszűrést ezen célból abbahagyták. Más országokban egyéb módszerekkel választják ki azokat, akik a tbc-re hajlamosak és ezeket szűrik aztán a továbbiakban, így csökkentve a kockázatot és a költségeket [6].
1.ábra. Mérési elrendezés ernyőfényképező berendezések vizsgálatához
Statisztikai adatok szerint Magyarország 10 millió fős lakosságán évente körülbelül 5 millió kötelező jellegű ernyőképes szűrővizsgálatot végeznek. A fent említett szempontokat figyelembe véve hazánkban is sok szakember kérdőjelezi meg a mellkas ernyőkép szűrések jelenlegi rendszerének létjogosultságát. Várhatóan az egészségügyi rendszerváltás keretében a szűrések gyakorisága, területi eloszlása is változni fog. A jelenlegi vizsgálattal kettős célunk volt. Egyrészt adatokat akartunk szolgáltatni a döntéshozók számára Észak-Nyugat Magyarország több mint 1 millió lakosát érintő ernyőkép szűrés késői kockázatáról, másrészt olyan vizsgálati eljárást szándékoztunk kidolgozni, amely egy közeljövőben elvégzendő országos vizsgálat alapját fogja képezni.
Vizsgálati módszer
Az egységes adatgyűjtés érdekében speciális felmérőlapot szerkesztettünk. Elsőként a munkahely azonosító adatait, majd az ernyőfényképező berendezés típusára vonatkozó adatokat rögzítettük. Az elmúlt négy évre vonatkozóan felvettük az ernyőfényképező berendezéssel készült felvételek számát. Az adatokat statisztikai súlyozásra illetve annak elemzésére használtuk, hogyan változott a vizsgálati gyakoriság az elmúlt évek során. A felmérőlapon néhány, a filmelőhívó technikára vonatkozó adatot is rögzítettünk.
A fantom és a detektor rögzítésével az 1. ábra szerint összeállítottuk a mérőrendszert. A méréshez Victoreen Mod. 660 mérőműszert és LUCAL PHANTOM Mod. II. FDA-CDRH fantomot használtunk. Az asszisztenciát megkértük, hogy állítsa a gerjesztési paramétereket ügy, ahogy egy átlagos testméretű, úgynevezett standard páciens vizsgálatát végezné. A fókuszernyő távolság (FET), a fókusz-detektor távolság (FDT) és a fantom-ernyő távolság (D) lemérése után három expozíció levegődózisát mértük meg.
A felbontóképesség vizsgálatához eltávolítottuk a detektort, és a felbontóképesség vizsgáló tárcsát az ernyőre vagy a fantom ernyő felőli oldalára rögzítettük. Egy expozíciót követően a tárcsát eltávolítottuk, illetve a detektort visszatettük eredeti helyére.
A sugárminőséget a felezőréteg vastagság (Half Value Layer, HVL) mérésével határoztuk meg. A timer kikapcsolása után a detektor és a fókusz közé sorban 0 mm, 1,5 mm, 2,5 mm, 4,5 mm Al-szűrőt helyezve ismét levegőben elnyelt dózist mértünk. A mezőméret meghatározásához egy nagyméretű lapfilmre exponáltunk. A vizsgálat során készült felvételeket a szokásos körülmények között előhívták és címünkre kiértékelésre megküldték.
 2.ábra. Az ernyőképszűrések számának alakulása a Győri Régióban |
 3.ábra. Az ernyőfényképező berendezések megoszlása tipus és telepités szerint |
Az előhívott és megküldött lapfilm segítségével meghatároztuk a mezőméretet az ernyő helyén. A négyzetes sugárgyengülés alapján kiszámítottuk a levegőben elnyelt dózist fókusz-bőr távolságban és 1,3-es visszaszórási tényezőt felhasználva [8] a bőrdózist. A HVL meghatározásához a dózisértékeket fél-logaritmusos papíron ábrázoltuk a szűrőréteg-vastagság függvényében, és a pontokra egyenest illesztettünk. Elvégeztük a felbontóképesség vizsgálatot.
A szervdózis számításokat a Rosenstein által kidolgozott, Monte Carlo-módszeren alapuló [2], IBM PC-a futó CDI3 nevű programcsomaggal [3] végeztük. A program a felvételtechnikai paraméterek ismeretében standard férfi és nő páciensre meghatározza a kritikus szervek dózisegyenértékét, továbbá a késői stochasztikus hatások mértékének becslésére az úgynevezett rák-megbetegedési indexet (Cancer Detriment Index, CDI) [4]. A kockázat további becslésére illetve az egyéb eredetű sugárterhelésekkel való összehasonlíthatóság kedvéért a szervdózisok alapján effektív dózisegyenértéket (EDE) és kollektív dózist határoztunk meg. Az effektív dózisegyenérték számoláshoz az ICRP 26. kockázati tényezőit alkalmaztuk [13].
Az eredmények értékeléséhez súlyozott átlagát számoltuk a belépő oldali bőrdózisnak, a szervdózisoknak, az effektív dózisegyenértéknek és a rák-megbetegedési indexnek. A súlyozást az 1992-es felvételi gyakorisági adatokkal végeztük. Az eredmények statisztikus értékeléséhez és grafikus megjelenítéséhez a STATGRAF programcsomagot használtuk.
|
1. táblázat Az ernyőfényképezés technikai paraméterei |
||||
|
Átlag |
Medián |
Minimum |
Maximum |
|
|
FET (cm) |
97 |
99 |
85 |
100 |
|
KV |
75 |
75 |
50 |
95 |
|
HVL (mmAl) |
3,8 |
4,0 |
2,7 |
6,3 |
|
Mezőhosszúság (cm) |
41,5 |
39,0 |
34,0 |
61,0 |
|
Mezőszélesség (cm) |
41,0 |
39,0 |
33,0 |
58,0 |
|
Hívási hőmérséklet (°C) |
22 |
20 |
18 |
30 |
|
Hívási idő (perc) |
4 |
4 |
1 |
6 |
Eredmények
A vizsgált terület, a Győri Sugáregészségügyi Régió három megyéjének összlakossága meghaladja az egymilliót [12]. A régió 29 db ernyőképszűrő berendezésén 1992-ben körülbelül 400 ezer felvétel készült (2. ábra).
Az ernyőfényképező berendezések részben helyhezkötött, stabil ernyőképszűrők (SEF), alkalmanként telepíthetőek (MEF), illetve autóbuszba szerelt mozgó szűrőállomások. A 3. ábrán az ernyőfényképező berendezések telepítésük szerinti megoszlása látható.
Az ernyőfényképező berendezések többsége, 16 db Modix-150 típusú alapkészülékről működik. A még említésre méltó számú Neodiagnomax és EDR 750B alapkészülékkel szinte kizárólag kórházakban illetve rendelőintézetekben működő stabil ernyőfényképezőknél találkoztunk. 22 db berendezés rendelkezik a korszerűbb 110 X 110 cm-es nagyméretű Zeiss-kamerával.
A felvételtechnikai paramétereket az 1. táblázatban foglaltuk össze. A fókuszernyő távolság a 97 cm-es átlag körül csak kismértékben ingadozik. Jelentősebb különbségek adódnak a röntgengenerátor nagyfeszültségében. A sugárminőséget a gerjesztő feszültség és a röntgensugár szűrése együttesen határozzák meg. Így érthető, hogy a HVL értékek is közel háromszoros tartományt fognak át. Mint említettük, az expozíciós időt, illetve ezen keresztül a röntgencsövön átfolyó töltésmennyiséget (a mAs értéke) expozíciós automata szabályozza, nem előre beállított érték. Az expozíciót követően a berendezések a mAs értéket nem jelzik vissza, külön mérését viszont az alkalmazott készülék nem tette lehetővé. A röntgenszerviz által fixre beállított mezőméret is jelentősen ingadozik a 40 X 40 cm-es ernyőméret körül, esetenként jóval meghaladva azt.
Egyes becslések szerint az optimális filmelőhívási technikával akár a felére is csökkenthetők lennének a jelen helyzetben a páciens dózisok. Az előhívó-technikára vonatkozó adataink nem méréseken, csupán az aszszisztenciától kapott információkon alapulnak. Eszerint a felvételeket túlnyomórészt AGFA SCOPIX filmekre készítik, előhívásuk UNIFORT-tal történik. Az előhívás szinte kizárólag kézi előhívóval történik 22 °C-on, körülbelül 4 perces hívási idővel. A hívási idő azonban rendkívül széles tartományban ingadozik. A hívási hőmérséklet legtöbb esetben nem szabályozott, a környezet hőmérsékletváltozása jelentősen befolyásolja.
A röntgennyalábba eső bőrfelület sugárterhelésének ismerete különösen fontos sugárvédelmi szempontból.
 4.ábra. Az ernyőfényképezés bőrdózisegyenértékének gyakorisági eloszlása |
 5.ábra. A belépő oldali bőrfelület sugárterhelése a leggyakoribb felvételtipusokban |
Amellett, hogy ez a sugárterhelés a legnagyobb, amit a test bármely szerve, szövete egyáltalán kaphat, mértékéül szolgál az egész szervezet sugárterhelésének. A munkahelyenként meghatározott bőrdózisnak az 1992-es felvételi gyakorisági adatokkal súlyozott átlagértéke 6,0 mGy, mediánja 5,9 mGy elnyelt dózis. A bőrdózisok gyakorisági eloszlása a 4. ábrán látható.
Az 5. ábrán megelőző vizsgálataink eredményeit felhasználva az ernyőfényképezés bőrdózisát más, gyakori felvételtípusok bőrdózisával hasonlítjuk össze.
|
2. táblázat Az ernyőfényképezés effektív dózisegyenértéke és rák-megbetegedési indexe |
||
|
EDE (mSv) |
CDI ( |
|
|
Súlyozott átlag |
0,47 |
0,92 |
|
Medián |
0,51 |
1,00 |
|
Minimum |
0,20 |
0,39 |
|
Maximum |
2,28 |
4,41 |
Ernyőfényképezések során a kritikus szervek közül a tüdő sugárterhelése a legnagyobb, súlyozott átlagértéke 1,9 mSv dózisegyenérték (6. ábra). Egyéb szövetek dózisa alatt a szervdózis számító program a tüdő és az aktív csontvelő kivételével a törzs egyéb szöveteire vonatkozó átlagdózist számolja ki.
A röntgendiagnosztikai sugárterhelések késői stochasztikus kockázatának becslésére, és az egyéb eredetű sugárterhelések kockázatával való összevethetőség érdekében, noha némi fenntartással, a nemzetközi sugárvédelmi szervezetek az effektív dózisegyenértéket fogadják el [8]. Az effektív dózisegyenértékre vonatkozó statisztikai adatokat a 2. táblázat tartalmazza.
Az ernyőfényképezéssel kapcsolatos páciens-sugárterhelések effektív dózisegyenértékét más rendkívül gyakori röntgenfelvételi eljárás effektív dózisegyenértékével a 7. ábrán hasonlítjuk össze.
Az ernyőfényképezésre vonatkozó gyakorisági adatokat is figyelembe véve a régió három megyéjében az ernyőkép szűrésből származó kollektív dózis 186 személy 
Sv, illetve egyéni effektív dózisegyenértéke 184 
Sv átlagosan.
 6.ábra. Az ernyőfényképezés szerdózisai |
 7.ábra. A leggyakoribb röntgenfelvételi eljárások effektiv dózisegyenértéke |
A vizsgált terület, a Győri Sugáregészségügyi Régió három megyéjében a 396 ezer ernyőkép felvétel döntő hányada a tüdőbeteg gondozó hálózat által végzett lakossági tömegszűrés során készült 1992-ben. A felvételek számában az utóbbi években mutatkozó enyhe, de határozott növekedés összecseng azzal a ténnyel, hogy a tbc epidemiológiai mutatókban a csökkenés megállt, sőt, a szociális problémák és egyéb betegségek (alkoholizmus, AIDS) elterjedése miatt ismételt emelkedés várható [11].
A berendezések döntő része (77 %) a tüdőbeteg gondozó hálózat által működtetett úgynevezett stabil ernyőképszűrő (SEF). Főként a vidéki lakosság szűrését a MEF, illetve autóbuszba szerelt mozgó szűrőállomásokkal látják el. A páciens-sugárterheléseket illetően az alkalmanként telepített MEF készülékek speciális figyelmet érdemelnek, hiszen a felvételtechnikai paraméterek (a röntgencső helyzete, mezőméret stb.) gyakori állítása különös precizitást igényel. Másrészt a MEF készülékek különösen leterheltek, nem ritka, hogy az éves terhelésük meghaladja az 50-60 ezer felvételt.
Az ernyőfényképezés felvételtechnikai paraméterei széles tartományon belül változnak. Ennek egyik oka az ernyőfényképező berendezések eltérő kora (vannak 1960-as években telepített berendezések is) és az ezzel kapcsolatos eltérő műszaki állapota. Másik okként említjük, hogy Magyarországon jelenleg sem az üzemeltető, sem a röntgenszerviz nem kötelezett arra, hogy a berendezések optimális működését elősegítő minőségbiztosító méréseket végezzen illetve végeztessen. A filmek előhívásának körülményei sem szabályozottak, a hívási hőmérséklet jelentősen ingadozhat a kézi hívási technika következtében. Az egyik berendezés vizsgálatánál tapasztaltuk, hogy az expozíciós automatát kikapcsolták és a filmeket túlexponálták az előhívási idő lerövidítése érdekében. Ebben az esetben a belépőoldali bőrdózis meghaladta a 34 mSv-et.
Az ernyőfényképezésből származó bőrdózisok gyakorisági eloszlása jellegzetes alakú. Az ICRP ajánlása [5] szerint ernyőfényképezés során a leképező rendszernek biztosítania kell, hogy már 1 mGy belépő oldali levegődózis megfelelő képet hozzon létre. Ezen követelménynek a vizsgált ernyőfényképező berendezések egyike sem felel meg. Az ernyőfényképezés bőrdózisa átlagosan tízszerese a hagyományos mellkas PA felvételezésnek. A hozzáférhető nemzetközi adatok szerint [8] Lengyelországban 7,7 mSv, Nagybritanniában 1,2 mSv, Olaszországban pedig 2,6 mSv dózisegyenérték a belépő oldali bőrfelület átlagos sugárterhelése az ernyőfényképezés során. A szervdózisok körülbelül egy nagyságrenden belül ingadoznak munkahelyenként. Az esetenkénti rendkívül nagy mezőméret következtében a petefészek és a méh sugárterhelése is kimutatható.
Az ernyőfényképezéssel kapcsolatos szervdózisok tanulmányozása során is levonhatjuk azt a röntgendiagnosztikai sugárterhelésekre általában jellemző következtetést, hogy determinisztikus következményekkel nem kell számolni. A felvételek késői stochasztikus kockázatának becsléseként számolt 470 pSv effektív dózisegyenérték közel egy nagyságrenddel nagyobb, mint a hagyományos lapfilmes leképezés kockázata a vizsgált régióban. A nemzetközileg publikált értékekkel (Franciaország 0,32 mSv, Olaszország 0,25 mSv, Szovjetunió 1,15 mSv, Kína 3,4 mSv) való összehasonlítás azonban azzal a fenntartással kezelendő, hogy a forrásirodalom nem tartalmazza az effektív dózisegyenérték számolásához használatos súlytényezőket.
A rák megbetegedési index-súlyozott átlagértékével számolva a régió egymillió főt meghaladó lakossága körében az ernyőfényképezési eljárás jelenlegi gyakorlata mellett a várható halálos kimenetelű rákos megbetegedés körülbelül 10 esetben fordul elő.
A páciens-sugárterhelések tekintetében az ernyőfényképezés, mint leképezési technika magán viseli a röntgendiagnosztika minden jellegzetes sajátosságát. A berendezések eltérő műszaki állapota, a felvételtechnikai paraméterek széles tartományon belüli változása következtében a sugárterhelések is több nagyságrendet fognak át. Ez a tény azonban magában foglalja a páciens-sugárterhelések lényeges csökkentésének lehetőségét. A berendezések műszaki állapotának optimumon tartásával, dóziscsökkentési elvek - jelen szituációban főleg az előhívó technikában - fokozott érvényre juttatásával, minőségbiztosító programok rendszeres futtatásával a lakosság ernyőkép szűrésekből származó sugárterhelése nagyságrendekkel lenne csökkenthető.
Ahogy a bevezetőben említettük, a láthatóan egészséges embereken elvégzett mellkas tömegszűrés létjogosultságát számos tényező befolyásolja. A jelen vizsgálattal Magyarország népessége egytized részének, a győri sugáregészségügyi decentrum területén élő lakosságnak becsültük meg a mellkas ernyőkép szűrésekből származó késői stochasztikus kockázatát. Ezáltal adatokat szolgáltattunk a mellkas ernyőkép tömegszűrés gyakorlatára vonatkozó orvos szakmai döntésekhez az egészségügyi irányítás és szakmai szervezetek számára, a fejlett országokban lévő gyakorlatnak megfelelően.