Säteilyn sironta koronaariangiografiassa : Fantomitutkimus

Abstract

Sydän- ja verisuonitaudit muodostavat yleisimmän kuolinsyyn Suomessa. Sepelvaltimoiden varjoainekuvausten määrä on kasvanut yli 25 % vuosien 2006 ja 2016 välillä ja kardiologisten toimenpiteiden lukumäärä on lisääntynyt merkittävästi 2000-luvun aikana. Läpivalaisututkimuksissa ja -toimenpiteissä kardiologian osaston henkilökunta työskentelee valvonta-alueella, jolloin he altistuvat potilaasta ja erilaisista pinnoista siroavalle säteilylle. Opinnäytetyössä kuvaillaan siroavan säteilyn suuntaa ja määrää simuloidussa koronaariangiografiassa. Tutkimus toteutettiin yhteistyössä Oulun yliopistollisen sairaalan kardiologian osaston kanssa syksyllä 2017.

Tutkimus oli kvantitatiivinen eli määrällinen tutkimus, jossa mitattiin simuloidussa koronaariangiografiassa sironnutta säteilyä. Tutkimuksen tarkoituksena oli kuvailla siroavan säteilyn annosnopeuksia simuloidussa koronaariangiografiassa eri etäisyyksillä ja korkeuksilla tutkimushuoneessa. Tutkimuksessa saatujen sirontakarttojen avulla angiosalissa olevien säteilyä sirottavien esineiden sijoittelua voidaan tarkistaa ja samalla verrata tukeeko sirontakartoista saatu tieto henkilöstön nykyistä sijoittumista angiosaliin. Myös säteilysuojien optimaalinen asemointi angiosalissa voidaan varmentaa tutkimuksen avulla.

Mittaukset tehtiin kardiologian osastolla salissa neljä, jossa oli Philips Allura Clarity FD10 -läpivalaisulaite. Potilasta mallintamaan käytettiin CIRS ATOM (phantom 701-D) -fantomia. Sironnan annosnopeuksia mitattiin RaySafe i2 -mittausjärjestelmää hyödyntäen kahdella eri C-kaaren asennolla. Sirontakartat piirrettiin kolmelle eri korkeudelle.

Työn tuloksena saatiin 12 sirontakarttaa, joista kävi ilmi sironnan määrä ja suunta eri kohdissa angiosalia. Sironnan määrä lisääntyi kuvausprojektiossa, jossa käytettiin kaudaalisuunnan kallistusta verrattuna projektioon, jossa ei ollut kaudaalisuunnan tai kraniaalisuunnan kallistusta. Sirontaa mitattiin enemmän röntgenputken puolella tutkimuspöytää kuin röntgenputken vastakkaisella puolella tutkimuspöytää. Toimenpidettä tekevän lääkärin suojana käytetään sekä kiinteitä että irrotettavia/liikuteltavia säteilysuojia ja sirontakartoista on havaittavissa säteilysuojainten sironnalta suojaava vaikutus.

Sirontakarttojen avulla voidaan visuaalisesti havainnollistaa sironnan määrää ja suuntaa angiosalissa. Sirontakarttojen tarkkuutta voitaisiin parantaa lisäämällä mittauspisteiden määrää. Läpivalaisussa käytettyjen kenttäkokojen vaikutus sirontaan voisi olla tarkastelun arvoinen asia tulevissa sirontatutkimuksissa sekä sirontakarttojen tekeminen sellaisista C-kaaren kallistuskulmista, joita ei ole huomioitu tässä tutkimuksessa.

Cardiovascular diseases are the most common cause of death in Finland. The use of interventional cardiology has increased significantly during the 21st century. Fluoroscopy is applied in coronary angiography together with the use of contrast agent. During coronary angiography personnel of the operating room are exposed to scattered radiation. Scattered radiation is formed as a result of physical interactions between the primary X-ray beam and the body of the patient. The aim of this thesis is to describe the direction and amount of scattered radiation in simulated coronary angiography.

In this quantitative study all information about scattered radiation was gathered using RaySafe i2 dosimeters which record radiation doses and dose rates per second. The collected data was used to create maps with radiation scatter intensity and areas shown with numeric values and colorized areas. Eight of these dosimeters were placed around CIRS ATOM phantom (model 701-D) which represents the patient in this simulated coronary angiography. The measurement height of dosimeters placed around the phantom in this study varies between 20 centimeters, 95 centimeters and 170 centimeters. Measurements were taken from distances of one meter, two meters and three meters around the phantom and the X-Ray equipment. The fluoroscopy equipment used in this study was a single tube C-arm: Philips Allura Clarity FD 10. The measurements were done with and without the removable radiation shields available in the operating room.

Twelve scatter maps were created as a result of the measurements. In these maps it was shown that backscatter was intense near the X-Ray tube which was placed under the examination table. There were more scattered radiation visible in maps which were done on the basis of more oblique projection which was the LAO 30° / CAUD 30° compared to the LAO 40° / 0° which did not have caudal angulation and therefore was less oblique than the aforementioned projection.

The scatter maps indicated that the radiation shielding is very useful in reducing the dose rate near the area where the cardiologist would be situated during real coronary angiography done to a real patient. More studies could be done about the scattered radiation with different angulations of the C-arm combined with different field sizes chosen for the detector.