Радиационная безопасность и защита в детской стоматологии
После открытия Вильгельмом Конрадом Рентгеном рентгеновского излучения 8 ноября 1895 г. последовали первые дентальные рентгенограммы Отто Валькхоффа в январе 1896 г. Началась новая эра, в которой дентальные рентгенограммы доказали свое неоценимое значение в дентальной и челюстно-лицевой диагностике. В течение многих лет единственными методами диагностики оставались двумерные внутри- и внеротовые рентгенограммы; но чуть больше 20 лет назад в стоматологии стало более доступно трехмерное рентгеновское изображение с помощью конусно-лучевого компьютерного томографа (КЛКТ).
Кроме этого, стали доступны и другие новейшие методы исследования, такие как многослойная компьютерная томография (МСКТ), магнитно-резонансная томография (МРТ) и ультразвуковое исследование.
Статьи данного раздела сайта содержат общий обзор всех рентгеновских техник, используемых в настоящее время в детской стоматологии и в челюстно-лицевой рентгенологии. В главе содержится обзор датчиков, специальных техник, показаний и обоснований воздействия радиационного облучения или других методов исследования юным пациентам.
а) Основы защиты от радиации. Существуют три принципа радиационной защиты.
1. Принцип обоснования. Согласно этому принципу пациент подвергается ионизирующему облучению только в случае невозможности диагностики другим способом или если «рентген позитивно повлияет на диагноз, лечение и здоровье пациента». Этот принцип подразумевает анализ предыдущих рентгенограмм, так как они содержат ценную информацию и могут предотвратить необходимость новых снимков.
Пациенты с особыми потребностями и дети не всегда сотрудничают при выполнении рентгенографических процедур. Если ребенок вряд ли даст выполнить качественный снимок, не стоит зря облучать его.
2. Принцип оптимизации (ограничения). Согласно этому принципу мы должны стараться выбрать минимально эффективную дозу (МЭД). Современные критерии выбора дозировок помогут клиницисту в использовании данного принципа.
Оптимизация означает, что мы должны получить изображения с наилучшим качеством при соблюдении двух предыдущих принципов. Конечно, это может привести к использованию большей дозы радиации. Она будет обоснована, только если принесет пользу пациенту и его здоровью.
Смысл соблюдения этих двух принципов состоит в том, что рентгеновские лучи обладают свойством передавать часть своей энергии веществу, через которое они проходят. Если рентгеновские лучи проходят сквозь живую ткань, они могут вызвать ее биологические повреждения. Есть много информации по поводу воздействия больших доз радиации и последующих повреждениях (например, при лечении злокачественных опухолей и при ядерных авариях). Однако эффект малых доз облучения (которые используются в рентгенодиагностике и стоматологии) на биологические системы фактически неизвестен.
Наши предположения о разрушающем действии радиации базируются на перенесении результатов исследований, касающихся использования высоких доз радиации, на низкие.
Поэтому для объяснения этих эффектов были предложены две модели: непороговая (стохастическая — вероятная) и пороговая. Непороговая модель предполагает, что любая доза рентгеновских лучей может вызвать биологическое повреждение. Пороговая же модель предполагает, что нет пагубного воздействия ионизирующего облучения ниже определенного порога. В 2012 г. Вайт и Маллая сообщили, что пока не будет доказана полная безопасность ионизирующего облучения, специалисты в области стоматологии должны соответственно защищать своих пациентов.
Врачи-стоматологи должны быть обеспокоены возможными рисками для пациента, связанными с рентгенодиагностикой. Основными тремя биологическими эффектами низких доз рентгеновского облучения являются: (1) канцерогенный, (2) тератогенный (пороки развития), (3) мутагенный. Канцерогенный и тератогенный эффекты возникают в соматических клетках и в большинстве случаев носят пороговую ответную реакцию (детерминированный, обусловленный эффект). Поэтому, чтобы получить эту реакцию, требуется накопить определенную дозу рентгеновского облучения.
Мутагенный эффект возникает в результате воздействия ионизирующей радиации на генетические ткани (гонады). Считается, что пороговой дозы облучения, которая вызывает мутации, не существует (вероятностные воздействия). В целом, молодые ткани более чувствительны к ионизирующему облучению, но эта чувствительность с возрастом уменьшается. Важно также знать, что легче переносится облучение участка организма, а не всего тела. В США люди получают фоновую радиацию в среднем по 3600 микрозивертов (мкЗв) ежегодно.
Подсчитано, что примерно 20% от этого — за счет облучения, полученного во время медицинских и стоматологических рентгенологических исследований. Позже в этой главе мы расскажем о дозах радиации с учетом фоновой радиации.
Эта информация важна при обсуждении потенциального воздействия диагностических рентгенограмм на родителей с детьми.
Чтобы ускорить расчет доз эффективной радиации при определенных диагностических процедурах, Международная комиссия по радиационной безопасности (МКРП) предоставила факторы соотношения тканей/веса (В/Т) для тканей человека (табл. 1)
Определенные ткани обладают большей чувствительностью к ионизирующему облучению. Табл. 2 демонстрирует возможные риски развития смертельных раковых опухолей вследствие рентгенодиагностики. Понятно, что необходимо обосновать применение той или новой методики рентгенодиагностики.
Табл. 3 отображает численные факторы увеличения (умножения) данных рисков в зависимости от возрастной категории, подчеркивая тем самым повышенную чувствительность детей к рентгеновским лучам.
б) Защита персонала клиники. Наилучшим методом защиты персонала клиники от ионизирующего облучения является использование защитных экранов. Плотные стены (лучше со свинцовым стеклом) — это наилучшая защита. Тем не менее в некоторых клиниках нет таких стен, тогда при проведении диагностики надо соблюдать безопасное расстояние от источника рентгеновских лучей (рис. 1). Как только рентгеновский аппарат установлен, пациент считается источником радиации. Рентгенолог должен стоять либо на 90°, либо позади источника облучения, безопасно как минимум в 2 м от источника.
Рисунок 1. Безопасные зоны для рентгенолога во время проведения внутриротовых рентгенограмм. Вид пациента «с птичьего полета» при выполнении прикусной рентгенограммы. Стрелки показывают самое безопасное для рентгенолога место: как минимум в 2 м от пациента
Никто не должен стоять на пути первичного потока облучения или держать датчик или тубус (трубку). Если же по какой-либо причине не соблюдено достаточное пространство, необходимо надеть свинцовый фартук с защитным воротничком для щитовидной железы и стоять в правильном положении относительно источника облучения. Правило 2 м распространяется и на ортопантомограмму (ОПТГ), и на телерентгенограмму (ТРГ).
Что касается КЛКТ, то там рентгенолог должен стоять всегда позади радиозащитного экрана.
в) Защита пациента. В добавление к трем вышеупомянутым принципам радиационной защиты (обоснованности, ограничения и оптимизации) можно применять и дополнительные техники для уменьшения лучевой нагрузки пациенту:
• «собирание» рентгеновских лучей;
• коррекция фокусного расстояния к коже;
• свинцовый фартук с воротничком для щитовидной железы;
• более чувствительные к облучению датчики.
Использование прямоугольных тубусов ограничивает облучаемую поверхность до размера датчика, тем самым уменьшая радиационную нагрузку на 50% по сравнению с 6-сантиметро-вым круговым тубусом (рис. 2).
Рисунок 2. Примеры прямоугольных тубусов. Прямоугольный конец лучевого аппарата уменьшает радиационную нагрузку тканей на 50% по сравнению с 6-сантиметровым круговым тубусом. Изображение слева демонстрирует несъемный прямоугольный тубус, встроенный во внутриротовой рентгеновский аппарат. Изображение справа демонстрирует съемный прямоугольный тубус (DENTSPLY® — универсальный тубус), встроенный в круговой открыто оканчивающийся лучевой аппарат
Прямоугольные тубусы доступны от многих производителей. Они либо прикреплены к головке трубки, либо прилагаются к позиционерам для датчиков. Прямоугольный тубус также уменьшает количество погрешностей в тканях пациента, тем самым повышая качество изображения.
Фокусное к коже расстояние — это расстояние между анодом рентгеновского аппарата (где создаются рентгеновские лучи) и кожей щек или губ пациента. В идеале должно быть как минимум 20 см для уменьшения низкоэнергетической рентгеновской радиации, достигающей пациента. Многие производители поэтому укорачивают длину рентгеновской трубки, чтобы уменьшить фокусное к коже расстояние.
Целесообразность использования защитного свинцового фартука в сопоставлении с воротничком для щитовидной железы (рис. 3) широко обсуждалась в научной среде. Рекомендации Международной комиссии по радиационной защите говорят о том, что использование свинцового фартука не нужно при использовании прямоугольного тубуса, короткой по времени экспозиции, соответствующей силы и ускоренных датчиков. Многие исследования показали, что при применении прямоугольного тубуса пациент защищен от рассеянного излучения также, как и при помощи свинцового фартука.
Рисунок 3. Свинцовый фартук или похожий на свинец материал для использования в стоматологии
Очень рекомендовано использование «быстрых» датчиков, требующих меньше времени экспозиции, так как с ними можно снизить лучевую нагрузку для пациента. При применении пленки, лучше выбирать ускорители типа Е и F. D-ускоритель требует как минимум в 2 раза больше облучения, чем Е и примерно на 70% больше, чем F-пленка. Цифровые датчики, такие как запоминающие фосфорные пластины или твердотельные датчики, требуют в разы меньше экспозиции, чем D-пленка. Таким образом, цифровые датчики и Е-, F-скоростные пленки достигают одинаковых низких доз радиации для пациентов.
При использовании свинцового фартука у пациентов для ОПТГ фартук должен находиться высоко спереди, низко позади шеи и низко по плечам. При таком правильном положении фартука он не будет искажать изображение на ОПТГ.
Таким образом, правильное положение пациента, правильный датчик, тубус и подходящая экспозиция снизят надобность в переделывании снимков и выставлении большей дозы облучения. При использовании пленки необходимо проверить качество «темной комнаты». Качество защитных источников света, химических проявителей, оборудования и уборка должны постоянно проверяться в целях обеспечения надлежащего качества и длительного срока действия аналоговых изображений.
Из сказанного выше ясно, что необходимы определенные действия для минимизации доз радиации и оптимизации качества изображений.
