CZY ANGIOGRAFY Z PŁASKIM PANELEM CYFROWYM O DUŻEJ POWIERZCHNI POWODUJĄ WIĘKSZE NAPROMIENIOWANIE CHOREGO PODDANEGO KORONAROGRAFII

Transkrypt

1 Medycyna Pracy 2010;61(5): Instytut Medycyny Pracy im. prof. J. Nofera w Łodzi Arkadiusz Derkacz 1 Rafał Poręba 1 Adrian Doroszko 1 Agnieszka Magott-Derkacz 2 Aleksandra Steinmetz-Beck 1 Roman Szełemej 3 Ryszard Andrzejak 1 PRACA ORYGINALNA CZY ANGIOGRAFY Z PŁASKIM PANELEM CYFROWYM O DUŻEJ POWIERZCHNI POWODUJĄ WIĘKSZE NAPROMIENIOWANIE CHOREGO PODDANEGO KORONAROGRAFII CAN ANGIOGRAPHY SYSTEM WITH LARGE-AREA FLAT DIGITAL PANEL INDUCE HIGHER IRRADIATION IN A PATIENT DURING CORONARY ANGIOGRAPHY 1 Akademia Medyczna im. Piastów Śląskich, Wrocław; Katedra i Klinika Chorób Wewnętrznych, Zawodowych i Nadciśnienia Tętniczego 2 4. Wojskowy Szpital Kliniczny, Wrocław; Zakład Radiologii Lekarskiej 3 Szpital im. Sokołowskiego, Wałbrzych; Oddział Kardiologii Streszczenie Wstęp: Obecnie w kardiologii i radiologii inwazyjnej stosuje się angiografy z płaskim panelem cyfrowym jako detektorem promieniowania. Coraz powszechniejsze jest wykorzystywanie do przeprowadzania koronarografii urządzeń tzw. uniwersalnych, z powiększonym panelem. Celem niniejszej pracy była ocena, czy w praktycznym zastosowaniu zwiększenie pola powierzchni detektorów wpływa na zwiększenie dawki promieniowania pochłoniętej przez osobę badaną. Materiał i metody: Badaniem objęto grupę 486 pacjentów poddanych zabiegowi koronarografii wykonywanej przez tych samych lekarzy. U 268 osób zabieg przeprowadzono w pracowni A, wyposażonej w angiograf kardiologiczny, a u 218 osób w pracowni B z użyciem angiografu uniwersalnego. W badaniu oceniano dawkę promieniowania pochłoniętą przez badanego pacjenta oraz jej iloczyn w stosunku do masy ciała pacjenta, jego BMI (body mass index wskaźnik masy ciała) i BSA (body surface area wskaźnik powierzchni ciała). Wyniki: Średnia dawka pochłonięta przez osobę badaną nie różniła się w obu pracowniach. Nie stwierdzono też różnic, porównując iloczyn dawki pochłoniętej i BMI. Z kolei porównanie iloczynu dawki pochłoniętej i masy ciała wykazało statystycznie większe średnie wartości w pracowni A (p < 0,05). Podobnie wyższe wartości w pracowni A stwierdzono, porównując iloczyn dawki pochłoniętej i BSA (p < 0,01). Wnioski: W przeprowadzonym badaniu stwierdzono, że stosowanie angiografów uniwersalnych o większej powierzchni panelu detekcyjnego w porównaniu do klasycznych angiografów kardiologicznych nie wiąże się ze zwiększeniem dawki promieniowania pochłoniętej przez pacjenta podczas koronarografii. Med. Pr. 2010;61(5): Słowa kluczowe: promieniowanie rentgenowskie, koronarografia, dawka pochłonięta, angiograf, płaski panel cyfrowy Abstract Background: Nowadays, angiography systems with flat digital panel are used in cardiology and invasive radiology as the detector of irradiation. The so called universal systems with a magnified panel are becoming more common. In this study we tried to find out whether in practice the increased surface area of detectors may increase the absorption dose in a patient. Material and Methods: The study included 486 patients who underwent coronary angiography carried out by the same physicians. In 268 subjects the procedure was performed in cathlab A equipped with a cardiac angiography system, whereas in 218 subjects in cathlab B using universal angiography system. In the study the absorbed dose of irradiation by the patient was determined and its ratio to body mass, body mass index (BMI) and body surface area (BSA) was evaluated. Results: The mean dose absorbed by the person under study did not differ between both catheterization laboratories. Similarly, there were no differences in the ratio of the absorbed dose and BMI. But the comparison of the ratio of the absorbed dose and the body mass showed significantly higher values in cathlab A, where. higher values of the ratio of the absorbed dose and BSA were also found (p < 0.01). Conclusions: In the present study it was found that the use of universal angiography systems with a larger surface area of the detecting panel is not connected with the increase in the irradiation dose absorbed by the patent during coronary angiography as compared with classical cardiac angiography systems. Med Pr 2010;61(5): Key words: X-ray, coronary angiography, absorption dose, angiograph, digital flat panel Adres autorów: Katedra i Klinika Chorób Wewnętrznych, Zawodowych i Nadciśnienia Tętniczego, Akademia Medyczna im. Piastów Śląskich, ul. Pasteura 4, Wrocław, aderkacz@chirs.am.wroc.pl Nadesłano: 7 lipca 2009 Zatwierdzono: 9 czerwca 2010

2 522 A. Derkacz i wsp. Nr 5 WSTĘP W ostatnim okresie obserwuje się dynamiczny rozwój metod diagnostycznych i terapeutycznych, w których w obrazowaniu wykorzystuje się promieniowanie rentgenowskie. Dotyczy to między innymi kardiologii i radiologii interwencyjnej. Powstają nowe pracownie, a liczba przeprowadzanych zabiegów z każdym rokiem wzrasta, nie tylko w zakresie badań diagnostycznych, ale w jeszcze większym stopniu procedur terapeutycznych, które przeważnie powodują ekspozycję pacjenta na większą dawkę promieniowania. Dla przykładu w Polsce w 1996 r. wykonano prawie 5 tys. zabiegów angioplastyki wieńcowej, w 2002 r. już 34,5 tys., a w 2006 prawie 70 tys. (1). Rosnącej liczbie zabiegów towarzyszy stała modyfikacja sprzętu. Obecnie angiografy ze wzmacniaczami obrazu są zastępowane przez urządzenia, w których detektorem promieniowania jest płaski panel cyfrowy (2). Ma to na celu nie tylko poprawienie jakości uzyskiwanych obrazów, ale i zmniejszenie dawki promieniowania emitowanej przez lampę rentgenowską, a co za tym idzie pochłoniętej przez pacjenta (3,4). Z innej jednak strony, ze względu na wykonywanie różnorodnych zabiegów przy użyciu jednego angiografu (zarówno procedury z zakresu kardiologii inwazyjnej, jak i obwodowe będące domeną radiologii i angiologii interwencyjnej), istnieje tendencja do stosowania urządzeń uniwersalnych, z panelem detekcyjnym o większym polu powierzchni w stosunku do klasycznych urządzeń kardiologicznych. Może to powodować narażenie pacjenta na większe dawki promieniowania przy zabiegach, takich jak koronarografia, niewymagających detektorów o dużej powierzchni. Celem niniejszej pracy była ocena, czy w praktycznym zastosowaniu zwiększenie pola powierzchni detektorów wpływa na zwiększenie dawki promieniowania pochłoniętej przez osobę badaną. MATERIAŁ I METODY Badaniem objęto grupę 486 pacjentów poddanych zabiegowi koronarografii. U 268 osób (grupa A: 124 kobiety, 144 mężczyzn, średni wiek: 64,2±10 lat) zabieg przeprowadzono w pracowni A, a u 218 osób (grupa B: 84 kobiety, 134 mężczyzn, średni wiek: 64,1±10,8 lat) w pracowni B. Wszystkie zabiegi wykonywane były w sposób klasyczny metodą Judkinsa, z nakłucia tętnicy udowej. Rejestrację przeprowadzano w 5 typowych projekcjach (2 dla prawej i 3 dla lewej tętnicy wieńcowej) uzupełnianych w razie potrzeby o projekcje dodatkowe (5). Zabiegi wykonywano u chorych z podejrzeniem lub rozpoznaniem choroby wieńcowej. Z badania wykluczono koronarografie przeprowadzone u pacjentów z wadami serca oraz zabiegi wymagające z założenia wykonania większej liczby projekcji (koronarografia z ocena pomostów aortalno-wieńcowych, tętnic nerkowych i tym podobne). Badania inwazyjne przeprowadzało 4 lekarzy mających według Sekcji Interwencji Sercowo-Naczyniowych Polskiego Towarzystwa Kardiologicznego status samodzielnego diagnosty (6). W obu pracowniach wykonywały je te same osoby. Pracownia A była wyposażona w angiograf kardiologiczny Innova 2000 (General Electric, USA, rok produkcji 2006), w pracowni B zainstalowane zostało urządzenie uniwersalne Innova 3100 (General Electric, USA, rok produkcji: 2006). Oba angiografy bazują na tych samych podzespołach. Zasadniczą, występującą między nimi różnicą jest wielkość detektora promieniowania rentgenowskiego i parametry lampy rentgenowskiej. W urządzeniu Innova 2000 zainstalowany jest płaski panel o polu obrazowania 20,5 20,5 cm składający się z elementów detekcyjnych o wymiarach μm, podczas gdy w aparacie Innova 3100 jego pole obrazowania wynosi cm i składa się z elementów o tych samych wymiarach. Angiograf Innova 2000 jest wyposażony w dwuogniskową (0,6 i 1,2 mm) lampę rentgenowską Performix 150A o średnicy anody 140 mm, kącie emisji promieniowania 8,5, oraz mocy ciągłej 1500 W. Z kolei urządzenie Innova 3100 posiada trójogniskową (0,3; 0,6 i 1 mm) lampę Performix 160A o średnicy anody 160 mm, kącie emisji promieniowania 11,25, i mocy ciągłej 1600 W. Podczas wykonywania koronarografii oba urządzenia pracowały w ustawieniach emisji promieniowania Normal lub Low 24 fps (obrazów na sekundę) podczas skopii oraz 15 fps podczas nagrywania. Parametry te, podobnie jak dobór wielkości ogniska dla poszczególnych projekcji, pozostawiano do decyzji lekarza wykonującego badanie. W badaniu oceniano dawkę promieniowania pochłoniętą przez badanego pacjenta wyrażoną w mgy. Wartość ta jest kalkulowana przez oprogramowanie angiografu. Wyliczenie następuje w oparciu o parametry ekspozycji lampy, takie jak iloczyn natężenia i czasu oraz zastosowanej filtracji promieniowania. Wyliczana dawka jest kalkulowana dla punktu referencyjnego znajdującego się 15 cm od izocentrum urządzenia (7).

3 Nr 5 Angiografy z płaskim panelem cyfrowym a napromieniowanie chorego 523 W celu obiektywizacji informacji o pochłoniętej dawce analizowano także jej wartości w stosunku do masy ciała pacjenta, jego BMI (body mass index wskaźnik masy ciała) formuła Queteleta (8), oraz BSA (body surface area wskaźnik powierzchni ciała) formuła Du Bois (9,10). Wzory umożliwiające wyliczenie tych wielkości to: BMI = masa ciała [kg] / wzrost [cm] 2 [1] BSA = (0,425 waga [kg] 0,725 wzrost [cm]) 0, Podstawowe dane demograficzne obu badanych grup przedstawia tabela 1. Analizę statystyczną przeprowadzono w oparciu o program STATISTICA 6.0 (StatSoft, Polska). Wyniki przedstawiono w postaci średnich (x) i odchyleń [2] standardowych. Z uwagi na brak normalnego rozkładu parametrów różnice między średnimi sprawdzano nieparametrycznym testem dla zmiennych niepowiązanych U Manna-Whitneya. Dla zmiennych jakościowych stosowano test chi 2. Za istotne statystycznie przyjmowano wartości dla p < 0,05. WYNIKI Średnia dawka pochłonięta przez osobę badaną nie różniła się w obu grupach. Podobnie nie stwierdzono różnic porównując iloczyn dawki pochłoniętej i BMI. Z kolei porównanie u pacjentów iloczynu dawki pochłoniętej i masy ciała wykazało statystycznie większe średnie wartości w grupie A (p < 0,05). Podobnie wyższe wartości w grupie A stwierdzono porównując iloczyn dawki pochłoniętej i BSA (p < 0,01) (tab. 2). Tabela 1. Podstawowe dane demograficzne badanych grup pacjentów Table 1. Basic demographic data on the study groups of patients Parametry Parameters Grupa A* Group A* Grupa B** Group B** p Pacjenci ogółem / Respondents total [n] 268,0 218,0 kobiety / females [n] 124,0 84,0 ns. mężczyźni / males [n] 144,0 134,0 ns. Wiek [w latach] / Age [years] 64,2±10,0 64,1±10,8 ns. Masa ciała / Body mass [kg] 77,6±13,2 78,6±15,3 ns. Wzrost / Height [m] 1,66±0,08 1,68±0,09 ns. BMI 28,01±4,09 27,83±4,78 ns. * Badana w pracowni wyposażonej w angiograf kardiologiczny Innova 2000 / Tests in the cathlab equipped with a coronary angiography system Innova ** Badana w pracowni wyposażonej w urządzenie uniwersalne Innova 3100 / Tests in the cathlab using universal angiography system Innova BMI wskaźnik masy ciała / body mass index. ns. brak istotności statystycznej / not significant. Tabela 2. Wyniki w grupach badanych pacjentów Table 2. Results in the study groups of patients Parametry Parameters Grupa A Group A Grupa B Group B p Pacjenci / Respondents [n] 268,0 218,0 Dawka pochłonięta / Absorption dose [mgy] 265,6±174,6 239,7±152,7 ns. Dawka/masa ciała / Dose/body mass 3,43±2,20 3,02±1,91 < 0,05 Dawka/BSA / Dose/BSA 151,3±124,8 126,0±79,8 < 0,01 Dawka/BMI / Dose/BMI 9,46±6,08 8,45±5,26 ns. Objaśnienia jak w tabeli 1 / Abbreviations as in Table 1. BSA wskaźnik powierzchni ciała / body surface area.

4 524 A. Derkacz i wsp. Nr 5 Następnie analizowano dawki pochłonięte przez pacjentów po podziale każdej z grup na 4 podgrupy w zależności od lekarza wykonującego badanie. Porównując analizowane powyżej wskaźniki (dawka pochłonięta oraz iloczyn jej i masy ciała, BMI i BSA) w poszczególnych podgrupach nie stwierdzono różnic istotnych statystycznie zarówno między podgrupami osób badanych w obu pracowniach, jak i badanych przez poszczególnych lekarzy w każdej z pracowni. OMÓWIENIE Ze względu na ciągłe zwiększanie dostępności do badań diagnostycznych i zabiegów terapeutycznych wymagających stosowania promieniowania rentgenowskiego rośnie znaczenie kontroli i w miarę możliwości ograniczenia dawki pochłoniętej przez pacjenta podczas procedury. Obowiązek pomiaru dawki promieniowania otrzymanej przez pacjenta podczas zabiegów z zakresu kardiologii interwencyjnej nakładają przepisy prawne (11). W przeprowadzonym badaniu porównywano dawki kalkulowane przez oprogramowanie angiografów, a nie wartości rzeczywiste, których pomiar byłby praktycznie niemożliwy do przeprowadzenia w warunkach klinicznych (7). Wyliczenia te spełniają obowiązujące normy, a każdy z angiografów jest testowany i kalibrowany pod tym kątem zarówno podczas instalacji, jak i okresowych wizyt serwisowych. W badaniu wykorzystano urządzenia tej samej firmy, a zabiegi w obu pracowniach wykonywali ci sami lekarze. Podczas wykonywania koronarografii obowiązywały ogólnie przyjęte zasady, natomiast w przeprowadzonym badaniu nie ograniczano w sposób sztuczny przyzwyczajeń poszczególnych operatorów. Nie wiedzieli oni, że dawki promieniowania będą wykorzystywane do przeprowadzonego badania. Istniało bowiem prawdopodobieństwo, że ich wiedza o analizie dawek promieniowania mogłaby powodować wykonywanie zabiegów ze sztucznie ograniczaną ekspozycją (mniejsze powiększenia, częstsze stosowanie blend) w stosunku do codziennej praktyki klinicznej. Uzyskane wyniki wskazywały, że pochłonięte przez pacjentów dawki promieniowania nie zależały od lekarza wykonującego zabieg. Zaskakującym wnioskiem były mniejsze dawki promieniowania (w przeliczeniu na masę ciała i BSA) w angiografie o większym polu powierzchni panelu detekcyjnego i lampie o większej mocy. Możliwą przyczyną jest tendencja do stosowania w praktyce przez wykonujących badanie lekarzy relatywnie mniejszych powiększeń w przypadku angiografu Innova 3100, co w efekcie mogło wiązać się z mniejszą dawką promieniowania. Należy mieć na uwadze, że nie ma bezpośredniej korelacji między rozmiarem panelu a dawką promieniowania, natomiast istnieje ono między zastosowanym w badaniu ogniskiem lampy, co przekłada się na wielkość powiększenia obrazu (większe powiększenie wymaga większego ogniska, a przez to dawki). Niewielkie różnice mogą także wynikać z nieco innych rozwiązań w zakresie kolimacji zastosowanych w obu urządzeniach. Ponieważ celem badania było porównanie wielkości dawek promieniowania pochłoniętego przez pacjenta podczas praktycznych zastosowań klinicznych, a nie wartości uzyskanych teoretyczne, nie ograniczano lekarzy prowadzących badanie w doborze parametrów wielkości obrazu i ekspozycji. WNIOSKI Stosowanie angiografów uniwersalnych o większej powierzchni panelu detekcyjnego w porównaniu do klasycznych angiografów kardiologicznych nie wiąże się ze zwiększeniem dawki promieniowania pochłoniętej przez pacjenta podczas koronarografii. PIŚMIENNICTWO 1. Witkowski A.: Kardiologia interwencyjna: Jak leczyliśmy chorych w 2006 roku? Jakie są perspektywy na lata następne? Postępy Kardiol. Interw. 2007;3(4): Morice M.C., Benali K., Lrfevre T., Piechau J.F., Louvard Y.: Digital flat panel technology in cardiology: first clinical experiences. Cardiol. Int. 2001;2(3): Partridge J., McGahan G., Causton S., Bowers M., Mason M., Dalby M. i wsp.: Radiation dose reduction without compromise of image quality in cardiac angiography and intervention with the use of a flat panel detector without an antiscattel grid. Heart 2006;92: Hatakeyama Y., Kakeda S., Ohnari N., Moria J., Oda N., Nishino K. i wsp.: Reduction of radiation dose for cerebral angiography using flat panel detektor of direct conversion type: A vascular phantom study. Am. J. Neuroradiol. 2007;28: Kubica J., Gil R., Pieniążek P.: Wytyczne dotyczące koronarografii. Kardiol. Pol. 2005;63(Supl. III):S491 S Witkowski A., Gil R., Brzezińska-Rajszyc G.: Zalecenia Sekcji Kardiologii Inwazyjnej PTK. Kardiol. Pol. 2005;63(Supl. III):S593 S600

5 Nr 5 Angiografy z płaskim panelem cyfrowym a napromieniowanie chorego Tylkowki M., Kośmider M.: Bezpieczeństwo radiologiczne w pracowni hemodynamiki. Postępy Kardiol. Interw. 2007;3(4): Prentice A.M., Jebb S.A.: Beyond Body Mass Index. Obes. Rev. 2001;2: Du Bois D., Du Bois E.F.: A formula to estimate the approximate surface area if height and weight be known. Arch. Int. Med. 1916;17: Wang Y., Moss J., Thisted R.: Predictors of body surface area. J. Clin. Anesth. 1992;4: Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 11 września 2003 r. w sprawie szczegółowych warunków bezpiecznej pracy z aparatami rentgenowskimi o energii promieniowania do 300 kev, stosowanymi w celach medycznych. DzU z 2003 r. nr 173, poz. 1681