PET ve PET/BT Uygulamalarında Radyasyondan Korunma

1. PET ve PET/BT Uygulamalarında Radyasyondan Korunma Fiz.Uzm Bağnu UYSAL DEÜ Tıp Fakültesi Nükleer tıp AD

2. Klinik yararı olan Pozitron yayan radyonüklidler

3. PET radyonüklidlerinden kaynaklanan radyasyon pozitron ve anhilasyon fotonlarıdır

4. n n n n n n n n Pozitron Bozunumu e+ • Pozitron,elekton ile aynı kütleye sahip, elektrondan farklı olarak pozitif yüklü partiküler radyasyondur. • Proton sayısı fazla olan kararsız atomların çekirdeklerinden yayılırlar. • Proton nötrona dönüşür ve çekirdek kararlı hale gelir.Bu sırada çekirdek dışına pozitron ve nötrino yayınlanır. p  n + b++n 18F (109.8dk) b+ 18O

5. Anhilasyon Reaksiyonu • Pozitron yok olmadan önce madde içinde (enerjisine bağlı olarak) 1-3mm kadar yol alır. • Ortamda elektronla etkileşerek yok olur. • Annihilasyon olayından sonra birbirine eşit enerjide (511keV) ve 180 derecelik açıyla zıt yönde iki tane foton oluşur. 511 KeV ~1-3mm 511 KeV

6. PET FARKI • PET radyonüklidlerinin ışınlama hızı nükleer tıp tekniklerinde kullanılan radyonüklidlere göre daha yüksek. • Foton enerjileri yüksek. • Yarı ömürleri kısa.

7. Yüksek ışınlama RadyonüklidIşınlama hız sabiti (R/h/mCi nokta kaynağın 1cm uzağında) F-18 7.96 Tc-99m 1.41 I-131 3.24

8. Kısa yarı ömür

9. Yüksek foton enerjisi PET ünitelerinde 511keV’lik fotonlardan korunmak için kullanılacak kurşun zırhlama materyallerinin , 140 keV’lik gama fotonlarında kullanılan kurşun kalınlığından 16 kat fazla olması gerekir.

10. PET/BT FARKI PET = DAHA FAZLA KORUNMA + BT

11. PET/BT • İki modalitenin birlikte kullanılmasıyla elde edilen en büyük kazanç; Hastanın tek bir uygulamada anatomik (BT) ve fonksiyonel (PET) bilgilerinin eş zamanlı elde edilmesidir. • Hibrid görüntülemede amaç atenüasyon düzeltmesini ve anatomik lokalizasyonu yapmaktır • Pozitron görüntülemede kullanılan 511keV yüksek enerjili izotopların uygulamaları ve BTden kaynaklanan X-ışınları,radyasyonla çalışanların, hastaların, çevrenin maruziyet dozunun daha da artmasına sebep olmuştur. Radyasyon güvenliği açısından önlemlerin ve bilimsel çalışmaların arttırılması gerekliliği ortaya çıkmıştır.

12. ICRP-60 Uluslararası Radyasyondanda korunma komisyonunun 1991 yılında yayınladığı raporda radyasyondan korunmanın 3 temel prensibi ; • Uygulamaların gerekliliği • Radyasyon korunmasını optimizasyonu • Doz limitleri

13. Radyasyondan korunmada temel prensipler • Uygulamaların gerekliliği:Net bir fayda sağlamayan hiçbir radyasyon uygulamasına izin verilemez. • Radyasyon korunmasının optimizasyonu: Ekonomik ve sosyal faktörler göz önünde bulundurularak ,yapılan bütün çalışmalarda maruz kalınacak radyasyonun mümkün olduğunca en düşük düzeyde tutulması sağlanmalıdır. • Doz limitleri:Görevi gereği radyasyonla çalışanlar ve halk için yıllık alınması izin verilen doz aşılmamalıdır.

14. Doz SınırlarıICRP 60 • 16-18 yaş arasındaki stajyer ve öğrenciler için etkin doz 1 yılda 6 mSv’ ı geçemez. • Hamileliği belirlenmiş radyasyon görevlileri gözetimli alanda çalışırlar. (Batın yüzeyi eşdeğer doz sınırı 1 mSv dır.)

15. Radyasyondan korunmanın temeli Eşik değerler altındaki doz sınırlarını kullanarak • Deterministik etkileri önlemek • Stokastik etkileri azaltmaktır Doz limitlerinin varlığına rağmen bütün radyasyon çalışmalarında gereksiz ışınlamalardan sakınmak. Uygulamalarda ALARA olarak bilinen kuralın sürekli olarak uygulanmasına dikkat edilmelidir.

16. Radyasyon maruziyeti açısından kritik gruplar • Radyasyon çalışanları • Hastalar • Hasta çevresindeki kişiler

17. PET/BTRadyasyon maruziyet kaynakları • Radyofarmasötik üretimi • FDG dağıtımı • Hasta dozu hazırlama • Hasta dozu uygulanması • Hastalar Enjeksiyondan sonra hasta pozisyonlama Pet ünitesinden dışarı çıkarma ve kamera altından kaldırma • Dekontaminasyon • Atıklar • BT den kaynaklanan X-ışınları

18. PET/BTÇalışanların radyasyon dozunu azaltma yöntemleri • Zaman • Uzaklık • Zırhlama • Uygun laboratuvar teknikleri • Rutin kontroller ve takipler

19. Zaman - Uzaklık Kaynağa yaklaştıkça radyasyon şiddeti artar. Radyasyon dozu kaynağa olan mesafenin karesiyle ters orantılı olarak değişir. Radyasyonla çalışmalar sırasında maruz kalınan ışınlama dozları çalışma süresi ile doğru orantılıdır.

20. G.S.Pant ve ark.IJNM,21(4):100-103,2006 370MBq F-18 FDG enjeksiyon sonrası ve görüntüleme sonrası doz hızları

21. Zaman ve uzaklık radyasyondan korunmada uygulanması kolay ve etkili bir yöntem olmakla birlikte etkin bir korunma için radyoaktivite kaynağının zırhlanması şarttır

22. Kaynakların zırhlanması • PET merkezlerine radyoaktif maddelerin taşınması • Doz kalibratörü önünde • Doz hazırlığı süresinde • Enjeksiyon yapılması sırasında • Enjektör taşınmasında • Atıkların saklanması

23. Lokal kaynaklar Lokal kaynaklarda vial,enjektör,atıklar korunmanın daha etkili olabilmesinde kaynakların zırhlanması öncelikli olmaktadır. Zaman Uzaklık ZIRHLAMA Hastalar ZAMAN UZAKLIK Zırhlama Radyoaktif kaynak haline gelen hastalarda etkin korunmanın yolu hastalarla maksimum uzaklıkta az zaman geçirmekle sağlanabilir.

24. Laboratuvar kuralları • Radyoaktif madde ile çalışırken eldiven giyilmeli. • Laboratuvar kıyafetleri, tek kullanımlık olmalı galoş ve koruyucu gözlük kullanılmalıdır. • Radyoizotoplarla çalışırken yemek, içmek yasaktır. • Radyoaktif atıklar uygun ortamda saklanmalıdır. • Çalışma tamamlandıktan sonra çalışan personelin ve çalışma ortamının radyasyon ölçümleri alınmalı ve gerekirse dekontaminasyon işlemi yapılmalıdır. • Radyasyon uyarı işaretleri bulunmalıdır.

25. Kontrol ve kayıtlar • Radyoaktif madde kayıtları • Alan ölçümleri ve atık kayıtları • Dozimetri sonuçları • Sağlık kontrol kayıtları

26. PET/BT Pratik uygulamalarda çalışanların maruz kaldığı dozlar

27. Radyasyon dozları • Uygulanan radyofarmasötiğin cinsi • Uygulama dozu • Çalışmanın türü • Hastadan uzaklık • Görüntüleme süresi

28. Üretim-doz hazırlanması - enjektöre doz çekimi • Düşük enerjili radyofarmasötikler için kullanılan doz kalibratörlerinin iyonizasyon odalarının çevresinde yaklaşık 0.3-0.6cm lik kurşun zırhlama bulunmaktadır. • Pozitron yayan radyonüklidler için ilave zırhlama yapılmalıdır.Doz kalibratörünün mevcut kurşun kalınlığı en az 5 cm olmalıdır. • Diğer bir alternatif önlem doz kalibratörünün önüne kurşun tuğla konulmasıdır.

29. Radyofarmasötik içeren vial Üretim Yükleme Yükleme standı-60 mm kurşun Üretim-doz hazırlanması - enjektöre doz çekimi • Çalışan,özellikle üretilmiş radyofarmasötiği alırken ve enjektöre doz çekimi, kalite kontrol sırasında radyasyona maruz kalmaktadır. • Radyofarmasötik sentezi bilgisayar kontrolü altında tam otomatik yapılmalıdır. • Radyofarmasötik enjektörlere otomatik doz yükleyici ile aktarılmalıdır. • İki personel dönüşümlü • olarak çalışmalıdır

30. Radyofarmasötik içeren vial ve enjektör kabı 60mm kalınlıkta kurşun ile çevrili çalışma modülü içinde en az 10mm kalınlıkta kılıf içinde saklanmalıdır. • Çalışan kişi, zırhlı vialden enjektöre doz çekerken vial ve enjektörden 55 mm kurşun eşdeğeri kalınlıkta cam ile ayrılmalıdır.

31. Enjektöre,vialden doz çekerken forceps veya pensler kullanılmalı doğrudan elle temas edilmemelidir

32. PET Radyofarmasötiklerinden Kaynaklanan Radyasyon Tüm vücut El bileği Parmaklar 0.002- 0.014 mSv/ işlem 0.03 -0.28 mSv /ay 2.4 mSv /yıl 0.42 – 2.67 mSv/ay 26 - 49 mSv /yıl sol el 1.4-7.7 mSv /gün sağ el 0.8-2.4 mSv /gün Gonzalez L ve ark. EJNM 1999; 26: 894

33. Yapılan farklı çalışmalarda F-18 FDG dozun hazırlanması sırasında maruz kalınan radyasyon dozu; 0.3 -5.3 mikroSv arasında farklılık gösterir Enjektöre doz hazırlığı sırasında ellerin maruz kaldığı doz her biri için; 700 mikroSv Lineman ve ark.Nuklearmedizine,January,2000.39(3):77-81

34. Doz hazırlanması sırasında farklılık • Kullanılan teknik • Zırhlama • Radyasyon çalışanının deneyimi ve pratiği

35. Doz hazırlanması - enjektöre doz çekimi • Gerekli korunma önlemleri alındığında doz hazırlanması aşamasında maruz kalınan doz ICRP-60 yıllık MPD limitinin altında olacaktır. • Tecrübe ile maruziyet azalacaktır. • Günlük çalışma kurallarına uyulmazsa parmak dozları yıllık kabul edilen dozun üstüne çıkabilir. • Ellerin maruziyetini azaltmak için personelin dönüşümlü çalışması önerilir.

36. Enjektör Taşıma • Hazırlanan aktivite enjektör zırhı içine yerleştirilmeli • Duvar kalınlığı 20-40mm olan taşıma kabı içine yerleştirilmeli • Enjektörlerin taşınmasında hareketli masalar kullanılmalıdır.

37. Enjeksiyon İşlemi • Enjeksiyon işleminin hızlı tamamlanabilmesi için hastanın damar yolu önceden açılmalıdır. • Hastanın damar yolunun bulunması sırasında ortaya çıkacak sorunlar enjeksiyonu yapan kişinin dozunu arttıracaktır. • Hasta hazırlandıktan sonra kurşun enjektör enjeksiyon öncesinde kanüle yerleştirilmeli ve işlem tamamlanmalıdır. • Enjeksiyon sırasında eldiven kullanılmalıdır.

38. Enjeksiyon yapan çalışan için tüm vücut radyasyon dozu; Zırhsız enjektör ; 0.0138 mSv/işlem (McCormick VA ve ark, 1993) Zırhlı enjektör ; 0.0028 mSv / işlem(Chiesa C ve ark, 1997) 0.0020 mSv/ işlem(Gonzalez L ve ark, 1999)

39. Enjeksiyon İşlemi • Enjeksiyon işlemi sırasında alınan radyasyon dozu yaklaşık işlem başına 2-3 mikroSv dir. • Zırh kullanılmadan yapılan enjeksiyonlarda doz 5-6 kat artar. • Uygulanan doza göre maruziyet dozu değişecektir.

40. Görüntüleme hazırlığı ve hasta pozisyonlama • Hasta bekleme odasında, hastanın yanında bulunulması radyasyon güvenliği açısından sakıncalıdır. • Çok gerekmedikçe hasta bekleme odasında yalnız olmalıdır. 370MBq FDG enjeksiyonundan sonra 1saat uptake periyodunda hastanın yanında kalan bir kişi 0.1 m 0.59mSV 1 m 0.07 mSv Benatar NA JNM 2000

41. Hastanın çekim öncesi pozisyonlanmasında hastanın ayak ucunda bulunulmasına dikkat edilmelidir. 500 MBq F-18 FDG enjeksiyonundan 50 dk sonra maruz kalınan ortalama doz Chiesa C ve ark. EJNM 1997; 24: 1380-1389

42. Efektif dozlar • Konvansiyonel NT uygulamalarında radyasyon uygulama başına radyasyon çalışanının aldığı ortalama radyasyon dozu; 1.5 mikroSv (0.3-5.3)mikroSvClarkeE.A.Nuc.Med.Commun 13:795-798,1992 • PET çalışmalarında radyasyon çalışanının hasta başına aldıkları doz;. 5.5mikroSv /370 MBq (Benatar NA JNM 2000) 11 mikroSv/500MBq (Chiesa C ve ark. EJNM 1997) 5 mikroSv/ 370 MBq (Dignum ve ark.1998)

43. Farklı çalışmalarda radyasyon çalışanlarının efektif dozları Araştırma Günlük doz Günlük aktivite (mikroSv) (MBq) Robinson ve ark. 32 1260 E.Stranden ve ark 36 1440 PET Tüm vücut efektif doz değeri; ~7,5 mSv/ yıldır < 20-50 mSv Konvansiyonel NT Tüm vücut efektif doz değeri ~2.8 mSv/ yıl< 20-50 mSv Clarke E.A. Nuc.Med.Commun 13:795-798,1992

44. Görüntüleme sonrası • Hasta F-18 FDG enjeksiyonundan en az 2 saat sonra bölümden ayrılır. • NRC radyasyon güvenlik kuralları, radyofarmasötik uygulanmış hastanın 1 m uzaklıkta ölçülen doz hızı değeri (< 50 mikroSv/saat ) ise evine gönderilmesine izin vermektedir. • 500 MBq F-18 FDG uygulana olguların enjeksiyondan 50 dakika sonra vücut ön ve arkasında 1 m uzaklıkta doz hızı • 20 mikroSv /saat (Chiesa C ve ark. EJNM 1997; 24: 1380-1389) • Hasta enjeksiyondan en erken 1 saat sonra evine gönderilebilir.

45. F-18 FDG uygulanan hastalar özel güvenlik önlemlerine gerek duyulmadan evlerine gönderilebilir. • Hamileler ve çocuklar için de özel kısıtlama gerekmez. Bölümü terk ettikten sonra evde çocuk ile yakın temasta bulunulması durumunda çocuğun maruz kalacağı doz 0.5 mSv dan az olacaktır. • Hastalar PET merkezine çocuklarını getirmeleri radyasyon güvenliği açısından sakıncalıdır. Halk için yıllık kabul edilebilir maksimum efektif doz sınırı 1 mSv. Cronin B ve ark. EJNM 1999; 26: 121-128 Gebeler ve çocuklar için yıllık kabul edilebilir maksimum efektif doz sınırı 1 mSv

46. Hamile Hasta F-18 FDG fetus dozu 3ay öncesi-3 ay 0.022 mGy/MBq 6-9 ay 0.017 mGy/MBq 200 MBq için 4mSv Stabin ve ark.JNM 2001 Fetusun aldığı 5 mGy'lik bir radyasyon dozu 2 yıllık doğal radyasyon dozuna eşdeğerdir (2.5 mSv/yıl) Emzirme F-18 FDG sütteki sekresyonu düşüktür. F-18 FDG enjeksiyonundan hemen önce emzirme önerilir. Emzirme yasağı YOKTUR. Hicks ve ark.JNM 2001

47. Atıklar • İğne, şırınga, vial, eldiven gibi radyoaktif madde ile bulaşmış materyel plastik torba ile kaplı çöp toplama kabında izole edilmeli ve diğer çöplerden ayrı imha edilmelidir. • Radyoaktif atıklar aktivite düzeyi bacground düzeyine indiği zaman standart atık olarak yok edilebilir. FDG doz enjeksiyonundan sonra çıkan atıklar 1 günlük yarılanmaya (10 yarı ömür= 18 saat) bırakılması yeterlidir. • Radyoaktif atık deposunun kapısı kilitli olmalı, kapıda uyarı işareti bulunmalı ve uygun zırhlama yapılmalıdır. • Radyoaktif atıkların kayıtları düzenli tutulmalıdır.

48. PET/CT ünitelerinin planlanması • PET ünitesi içinde soğuk ve sıcak alanlar belirlenmelidir. • Çalışan kişilerden hastaya ve hastalar arasındaki ışınlama en az olacak şekilde planlama yapılmalıdır. • Hastalar ayrı odalarda yatırılmalıdır. • Uygun zırhlama yapılmalıdır.

49. PET/CT ünitelerinde alanlar F-18 FDG Laboratuvar Hasta tuvaleti Hasta bekleme PET/CT ÇalışanTuvaleti Hasta görüşme Radyoaktif olmayan Hasta bekleme PET/CT görüntüleme Kontrol odası

50. F-18 FDG İşakışı Görüntü kontrol odası FDG Laboratuvar PET/CT Görüntüleme Radyoktif olmayan Hasta bekleme odası Sekreterlik FDG enjeksiyon odası Radyoktif Hasta bekleme odası Hasta tuvaleti Tuvalet Hasta Çalışan