Relevant eller irrelevant?

Transkript

1 Relevant eller irrelevant? Anvendelse af blyforklæde ved en røntgenoptagelse af thorax Udarbejdet af: Simone Martina Åkesson, Cecilie Aamand Øvig og Maiken Tannert Hold: R13S Modul 14 Bachelor University College Nordjylland Radiografuddannelsen Afleveret: 6. januar 2017 Vejleder: Jeanne Elisabeth Debess Antal anslag inkl. mellemrum: Billedkilde: EasyVis.dk (Fantom fra eget forsøg) Anvendt referencesystem: Vancouver Denne opgave eller dele heraf må kun offentliggøres med forfatter(ne)s tilladelse jf. Bekendtgørelse af lov om ophavsret nr af

2 Abstract Title: Sense or nonsense? - The use of a lead apron during thorax radiography. Objective: To investigate how the use of a lead apron can affect the gonad dose at thorax radiography in PA projection. Problems: Thorax radiography is one of the most prevalent radiological services. A Swiss study by J. Roth et al. has shown that the gonads are exposed to radiation dose during a thorax examination and that the use of a lead apron can reduce the gonad dose for both men and women. In Denmark it is not a legal requirement to use gonad protection when the gonads are not closer to the primary x-ray beam than 10 cm, which is not the case in thorax radiography. Since the gonads are highly radiosensitive it is important to avoid unnecessary radiation. In addition, when it comes to stochastic effects there is no lower threshold. Even a single x-ray photon can cause a stochastic effect, like cancer. Method: This study is based on a quantitative method which in this case implies positivistic criteria for the collection of empirical data. To analyse and discuss the collected data relevant empirical and theoretical literature has been used. Furthermore, a TLD study (using an Alderson phantom) has been performed in order to determine whether the use of a lead apron affects the gonad dose during thorax radiography. The x-ray was taken according to the preset protocol on the x-ray equipment from Fujifilm used in the experiment, which is similar to the standard used at the Danish hospitals. Conclusion: Due to the unawareness of the TLD reader s detection threshold on 4.5 µsv it was not possible to conclude the lead apron s effect on gonads dose during a thorax examination. However, it is possible to establish that the gonad doses are very low - under 4.5 µsv. Based on the scientific articles it is possible to conclude that the lead apron can reduce gonad dose during thorax radiography. However, the size of the reduction is very different and may or may not be clinically relevant. Hence, further studies are needed in order to determine whether lead aprons should be implemented in practice. Keystroke: characters incl. spaces a

3 Resumé Titel: Relevant eller irrelevant? - Anvendelse af blyforklæde ved en røntgenoptagelse af thorax. Formål: At undersøge om anvendelsen af et blyforklæde kan påvirke dosis til gonaderne ved en PA-thoraxoptagelse. Problemstillinger: Røntgen af thorax er en af de mest hyppige radiologiske ydelser. Et schweizisk studie af J. Roth et al. har vist, at gonaderne udsættes for stråledosis ved en thoraxoptagelse, og at anvendelsen af et blyforklæde kan reducere denne dosis for både mænd og kvinder. I Danmark er det ikke et lovkrav at anvende gonadebeskyttelse, når gonaderne ikke kommer strålefeltet nærmere end 10 cm, hvilket ikke er tilfældet ved en thoraxoptagelse. Da gonaderne er meget strålefølsomme, er det vigtigt at undgå unødvendig bestråling. Derudover er der ingen nedre tærskel, når det kommer til påføring af en stokastisk skade. Selv en enkelt røntgenfoton kan forårsage en stokastisk skade såsom cancer. Metode: Den overordnede metode er kvantitativ, hvor de positivistiske videnskabelighedskriterier bliver anvendt til at støtte og sikre den empiriske dataindsamling. Som supplement til resultaterne fra dataindsamlingen bliver der anvendt relevant faglitteratur og videnskabelige artikler. For at undersøge om anvendelsen af et blyforklæde har en påvirkning på dosis til gonaderne ved en thoraxoptagelse, er der blevet foretaget et TLD-studie med brug af et Alderson-fantom. Thoraxoptagelsen blev foretaget med den forudindstillede protokol på røntgenudstyret fra Fujifilm, da denne protokol er ens med den standard, der bruges på danske hospitaler. Konklusion: Grundet det manglende kendskab til TLD-readerens detection threshold på 4,5 µsv er det ikke muligt at konkludere på blyforklædets indflydelse på dosis til gonaderne ved en thoraxoptagelse. Dog er det muligt at konstatere, at dosis til gonaderne er meget lille - under 4,5 µsv. På baggrund af de videnskabelige artikler er det muligt at konkludere, at blyforklædet kan reducere dosis til gonaderne ved en thoraxoptagelse. Dog er størrelsen på dosisreduktionen meget forskellig, og det kan diskuteres om besparelsen er klinisk relevant. Det vil kræve yderligere undersøgelser at kunne sige, om anvendelsen af blyforklæde skal implementeres eller ej. Antal anslag: anslag inkl. mellemrum. b

4 Forkortelser CR= Computer Radiografi CT = Computer Tomografi DR= Digital Radiografi FDA = Fokus Detektor Afstand Gy = Gray HO = Højre Ovarie HOMB = Højre Ovarie Med Blyforklæde HOUB = Højre Ovarie Uden Blyforklæde HT = Højre Testis HTMB = Højre Testis Med Blyforklæde HTUB = Højre Testis Uden Blyforklæde kev = Kilo Elektron Volt kvp = Kilovolt Peak LAT = Lateral mas = Milliampere pr. Sekund MR = Magnetic Resonans PA = Posterior Anterior Sv = Sivert TLD = Thermo Luminiscens Dosimetri VO = Venstre Ovarie VOMB = Venstre Ovarie Med Blyforklæde VOUB = Venstre Ovarie Uden Blyforklæde VT = Venstre Testis VTMB = Venstre Testis Med Blyforklæde VTUB = Venstre Testis Uden Blyforklæde c

5 Indholdsfortegnelse Abstract... a Resumé... b Forkortelser... c 1. Problemstillinger Afgrænsning Problemformulering Centrale begreber Studiets metode Valg af litteratur Medical essential statistic 2nd edition (19) Artikelsøgning Radio-Protective Aprons During Radiological Examinations Of The Thorax: An Optimum Strategy (20) Effectiveness of abdominal shields in chest radiography: a Monte Carlo evaluation (21) Videnskabsteoretisk perspektiv Teoretisk perspektiv Stråling Compton-spredning Strålebiologi Dosis Absorberet dosis Ækvivalent dosis Effektiv dosis Artikler Artikel Artikel Forsøgsdesign Røntgenudstyr Thermo Luminiscens Dosimetri (TLD) Fantom... 20

6 8.5 Blyforklæde Forsøgsopstilling Placering af TLD Arbejdsfordeling Databearbejdning Præsentation af empirisk data Middelværdi Konfidensinterval (CI) Histogram Non-parametrisk test Resultater Vurdering af forsøgets metode Vurdering af fejlkilder Vurdering af positivistiske videnskabelighedskriterier Diskussion Konklusion Perspektivering Referenceliste Bilag... i Bilag 1: Thorax-røntgenundersøgelser i i Bilag 2: DOSIS-guide... ii Bilag 3: Vira-guide for artikel 1... v Bilag 4: vira guide for artikel 2... x Bilag 5: Logbog... xv Bilag 6: Cobia Flex test... xvi Bilag 7: Kvalitetskontrol af TLD-udstyr... xvii 2

7 1. Problemstillinger Konventionel røntgen er i dag stadig den hyppigst forekomne undersøgelse inden for radiografi. I 2014 blev der udført næsten 3 millioner røntgenundersøgelser fordelt i hele Danmark ud af i alt ca. 6 millioner radiologiske ydelser (1). Røntgen, som undersøgelsesform, er blandt andet foretrukket, da den er tidsmæssigt og ressourcemæssigt besparende i forhold til CT og MR, samt dosisbesparende i forhold til CT (2). Den mest forekomne røntgenundersøgelse er en thoraxoptagelse. I 2014 fik patienter taget et røntgenbillede af thorax, hvilket udgør 23% af alle de samlede røntgenoptagelser (Bilag 1). Thoraxoptagelserne udgjorde dermed næsten en fjerdedel af alle røntgenundersøgelser i En af de mange grunde til, at der bliver foretaget så mange thoraxoptagelser, er, at netop denne undersøgelse er særligt velegnet ved mistanke om og diagnose af pneumoni, atypisk pneumoni, pneumothorax, lungeemfysem, lungefibrose, cancer, metastaser og nogle hjertelidelser (3). I forbindelse med uddannelsen har gruppens medlemmer deltaget i klinisk undervisning på forskellige billeddiagnostiske afdelinger i Nord- og Midtjylland. I denne forbindelse er det blevet erfaret, at flere radiografer på forskellige afdelinger blænder for meget ud til nogle optagelser, som resulterer i en unødvendig øget stråledosis. Dette er særligt blevet observeret til thoraxoptagelser. Et bud herpå kan være, at radiograferne ikke stoler på deres egne kompetencer, samt vil sikre sig, at de ikke tilfører patienterne dobbelt dosis, hvis første billede ikke opfylder opstillede billedkriterier. I e-dok opstilles billedkriterierne til forskellige røntgenundersøgelser, og kravet til en thoraxoptagelse er fremstilling af lungerne fra apex pulmonis til sinus phrenicocostalis og med ni costae fri fra diaphragma (4). Trods forståelse for menneskets anatomi kan det være vanskeligt at afgøre, hvorledes den individuelle patients anatomi er placeret, og hvor god patienten er til at opnå maximal inspiration. En rapport viser, at det er et velkendt problem, at radiografer blænder for meget ud ved thoraxoptagelser (5). Det er ikke uden risiko at blænde for meget ud eller tage en ekstra optagelse, da røntgenstråler kan forårsage skader på kroppens celler (2). Risikoen for at få stråleinduceret cancer er afhængig af størrelsen på stråledosis, personens alder samt den bestrålede anatomi. For hver personer, der udsættes for 1 msv ioniserende stråling, vil der statistisk set være 5 personer, der udvikler en dødelig cancer senere i livet (6). 1

8 Befolkningen bliver årligt udsat for 4 msv, hvor 3 msv kommer fra den naturlige baggrundsstråling og 1 msv kommer fra medicinsk stråling (6). Således er medicinsk stråling den anden største kilde til ioniserende stråling, og den udgør dermed en stor andel af den stråling, som befolkningen bliver udsat for. Det er derfor vigtigt ikke at udsætte patienterne for mere stråling end højst nødvendigt i forbindelse med røntgenundersøgelser, da antallet af kræfttilfælde i forvejen er stigende i Danmark og resten verden. I Danmark er der i gennemsnit sket en stigning fra knap 9000 nye tilfælde pr. år i 1940 erne til gennemsnitlige tilfælde af nydiagnosticerede cancere pr. år fra (7). Stigningen hænger bl.a. sammen med, at befolkningstallet og levealderen stiger, da der er en positiv eksponentiel sammenhæng mellem alder og risiko for udvikling af cancer (8). Særligt er det vigtigt at beskytte unge mennesker og børns organer. Det er specielt de strålefølsomme organer, der skal beskyttes, da denne patientgruppe vil have mange år til potentielt at udvikle en stråleinduceret cancer (2). Gonaderne er et af de organer, som er følsomme for ioniserende stråling. Det er de pga. deres hurtige celledeling og reproducerende evner (6). En vævsvægtningsfaktor er en dimensionsløs faktor, som bruges til at vægte et vævs strålefølsomhed, når man skal udregne den effektive dosis. Vævsvægtningsfaktoren for gonaderne er 0,08 (2). Gonaderne har dermed en af de højeste vævsvægtningsfaktorer sammenlignet med kroppens andre organer, og de må betragtes som værende meget strålefølsomme. Det er derfor også et lovkrav at beskytte gonaderne på patienter under 50 år, hvis strålefeltet ved en røntgenoptagelse kommer gonaderne nærmere end 10 cm. (9). Tidligere udførte dyreforsøg har vist, at bestråling af gonaderne ikke blot kan medføre cancer heri, men også kan forårsage genetiske mutationer, som kan føres videre til de efterfølgende generationer (6). Ved udsættelse for ioniserende stråling kan der opstå både stokastiske og deterministiske skader, hvor de stokastiske skader bl.a. kan udvikle sig til en cancer senere i livet (6). Det er derfor vigtigt at undgå unødvendig stråling til gonaderne. For at undgå unødvendig stråling til gonaderne bruger nogle europæiske lande blyforklæde til børn og voksne ved en thoraxoptagelse. En af gruppens medlemmer har i forbindelse med et udlandsophold i Østrig observeret, at der på afdeling X anvendes blyforklæde til voksne under 50 år ved en thoraxoptagelse. Brugen af blyforklæde ved en thoraxoptagelse var blevet implementeret, efter et schweizisk studie udført af J. Roth et al. (10) havde bevist, at dette kunne reducere stråledosis til gonaderne ved både mænd og kvinder. Østrig arbejder ligesom Danmark ud fra retningslinjerne i European Guidelines, hvor det anbefales at benytte stan- 2

9 dard strålebeskyttelse ved en thoraxoptagelse (11). Dog er det uklart, hvad der menes med standard strålebeskyttelse. Ifølge den danske lovgivning er det ikke lovpligtigt at benytte gonadebeskyttelse ved en thoraxoptagelse, da voksne patienters gonader ikke kommer nærmere strålefeltet end 10 cm. Dog kan der stadig være risiko for spredt stråling til ovarier og testes, da mængden af Comptonspredning stiger ved øget fotonenergi og ved interaktion med væv, der indeholder mange hydrogen-atomer som f.eks. vævet i thorax (2). I studiet af J. Roth et al. fra 2001 fandt man ud af, at gonaderne ved en thoraxoptagelse blev tilført dosis fra den spredte stråling. Ovarier fik 0,5 µgy og testes fik 0,2 µgy ved brug af en kvp på 120 (10). Dette til trods for at blændefeltet til en thoraxoptagelse er længere væk fra gonaderne end 10 cm. I perioden 2010 til 2014 blev der i gennemsnit diagnosticeret 284 nye tilfælde af testiscancer pr. år og 553 nye tilfælde af ovariecancer pr. år. (12,13). Det er dog uvist, hvor mange af disse tilfælde der er stråleinducerede, da der er manglende forskning inden for området. Dette underbygger blot vigtigheden af god strålehygiejne og anvendelsen af strålebeskyttelse. I røntgenbekendtgørelsen stk. 2 fremgår ALARA-princippet (As Low As Reasonably Achievable), som omhandler vigtigheden af at efterstræbe en så lav mulig dosis med en stadig brugbar diagnostisk billedkvalitet (14). Det er vigtig som radiograf at forstå, hvilke måder hvorpå man kan forsøge at nedsætte stråledosis ved en røntgenundersøgelse. En af metoderne er bl.a. at anvende gonadebeskyttelse. Fordelen ved anvendelse af gonadebeskyttelse er, at man beskytter et strålefølsomt område, som ofte ikke er et område af diagnostisk interesse og dermed ikke nødvendigt at bestråle. En anden metode til at overholde ALARA-princippet er at sikre sig en optimal kollimering i forhold til området af diagnostisk interesse. Hvis dette ikke overholdes, resulterer det i en øget stråledosis til patienten og forringet billedkvalitet pga. spredt stråling, som kan sætte sig som støj på billedet (2). Udover de tekniske aspekter knytter der sig til dette emne også en etisk problemstilling. Ved en røntgenundersøgelse er det nemlig væsentligt, at radiografen får patienten til at føle sig tryg, som bl.a. kan gøres ved at informere patienten om forløbet (15). Det er radiografens opgave at sikre sig, at patienten bliver behandlet med respekt, og radiografen skal derfor udvise forståelse for det enkelte menneskes selvbestemmelse. Alle disse faktorer indgår i Etik for radiografer i Danmark (16), som har til formål at styrke radiografens faglige skøn og sikre, at radiografen hele tiden tager ansvar for sine handlinger. På baggrund af erfaringer fra den kli- 3

10 nisk undervisning kan man argumentere for, at blyafdækning kan sætte radiografen i et etisk dilemma. Det kan være problematisk at anvende blyforklæde. Nogle patienter vil føle sig mere trygge, mens andre vil blive mere utrygge ved situationen, da røntgenstråling ofte er forbundet med noget ukendt og farligt. Ved en thoraxundersøgelse kan radiografen forholdsvis nemt placere et blyforklæde, som beskytter mod den spredte stråling til gonaderne. Dog er det uvist, om der kan opnås en klinisk relevant dosisbesparelse. 2. Afgrænsning Gennem de seneste år i Danmark er andelen af cancertilfælde steget, som bl.a. skyldes den stigende levealder. Da der statistisk set vil være 5 ud af , der får en stråleinduceret cancer på grund af medicinsk stråling, er det vigtigt hele tiden at sikre sig, at patienten får lavest mulig dosis samtidig med den diagnostikbrugbare billedkvalitet opretholdes. Da der årligt foretages en stor andel af røntgenundersøgelser af thorax er det vigtigt, at radiografen efterstræber at optimere proceduren bl.a. i forhold til dosisbesparelse. Ved røntgen er der en risiko for at få stokastiske skader, som kan føre til en stråleinduceret cancer. Et vigtigt element i røntgen er at være opmærksom på den spredte stråling, som kan give dosis til det omkringliggende anatomi. Radiografer skal lovgivningsmæssigt anvende gonadebeskyttelse jf. røntgenbekendtgørelse 975 til patienter under 50 år, hvis strålefeltet kommer gonaderne nærmere end 10 cm. Til en thoraxoptagelser er gonaderne mere end 10 cm væk fra strålefeltet, men et schweizisk studie har dog vist, at testes og ovarier modtager dosis. Samtidig har gonaderne en af de højeste vævsvægtningsfaktorer, og derfor findes det særligt relevant at undersøge, om man via blybeskyttelse til en røntgenoptagelse af thorax kan opnå en klinisk relevant dosisbesparelse hertil. Denne opgave vil undersøge dosis til gonader med og uden blybeskyttelse for at afgøre, om der kan opnås en klinisk relevant dosisbesparelse hertil. 3. Problemformulering Hvordan påvirkes dosis til gonaderne ved anvendelse af blybeskyttelse til en PA-thorax røntgenoptagelse? 4

11 3.1 Centrale begreber Blybeskyttelse skal forstås som værende et blyforklæde i form af en nederdel, som dækker 360 rundt, også kaldet wrap-around. Blyforklæde, blybeskyttelse og wraparound vil blive brugt synonymt gennem studiet. Dosis skal forstås som stråledosis som følge af ioniserende stråling. Her vil der måles på den absorberede dosis (Gy), og den ækvivalente dosis (Sv) beregnes. Gonader vil i dette studie blive anvendt som en samlet betegnelse for både de kvindelige og mandelige kønsorganer, ovarier og testes. Røntgen af thorax er en konventionel røntgenundersøgelse med PA-projektion thorax med fremstilling fra apex pulmonis til sinus phrenicocostalis. Gennem opgaven vil røntgen forstås som den konventionelle røntgenmodalitet. Her vil ordet thoraxoptagelse skulle forstås synonymt med ovenstående. 4. Studiets metode Studiet henvender sig til radiografer og radiografstuderende. Studiets hovedfokus er den konventionelle røntgenmodalitet. Gennem studiet vil der anvendes flere fagudtryk og dermed er der en forventning om, at læseren har viden om radiografi. Ud fra de centrale begreber vil der blive søgt efter artikler, der kan bidrage til belysning af emnet og give en større viden herom. I studiet vil de valgte artikler og relevant faglitteratur vurderes. Herefter laves der en analyse og fortolkning af de valgte artikler samt af udvalgt faglitteratur. Der vil blive foretaget en empirisk dataindsamling, hvor der forud for dette vil fremvises en forsøgsopstilling, som vil give overblik over dataindsamlingsmetoden. Der vil være en præsentation af det indsamlede data, samt en databearbejdning med statistiske beregninger, som vil øge evidensen af opgaven. Endvidere vil artiklerne, faglitteraturen, dataresultaterne samt studiets egen metode blive diskuteret. Der konkluderes på studiets resultater på baggrund af diskussionen, og der gives en besvarelse af problemformuleringen. Slutligt fremstilles en perspektivering i forhold til, hvilken indflydelse netop dette emne har for radiografer, og hvordan opgavens problematik kan belyses fra andre vinkler eller videreudvikles. 5

12 4.1 Valg af litteratur Kvantitative forskningsmetoder i psykologiske og tilgrænsende fag (17) Bogen er fra 2007 og skrevet af Emil Kruuse, som er cand. psych. Bogen anvendes med henblik på at beskrive de positivistiske videnskabelighedskriterier og dermed kunne følge dem i arbejdet med projektet. Ved at tage udgangspunkt i de positivistiske videnskabelighedskriterier forsøges det at sikre kvaliteten af forsøget. Det vil blive forsøgt at opretholde systematik og dermed minimere fejl i dataindsamlingen. Kapitel 2 handler om de positivistiske videnskabelighedskriterier, herunder en beskrivelse af disse, som der vælges at gøre brug af The Essential Physics of Medical Imaging (2) Bogen er skrevet af Jerrold T. Bushberg; ph.d., professor i radiologi og stråleonkologi, J. Anthony Seibert; ph.d., professor i radiologi, Edwin M. Leidholdt Jr.; ph.d., klinisk professor i radiologi og John M. Boone; ph.d., professor i radiologi og biomedicin. Bogen anvendes til at belyse den teoretiske del af studiet. Kapitel 3 handler bl.a. om dosis herunder den absorberede, ækvivalente og effektive dosis samt teori om Compton-spredning. I kapitel 20 findes teori om strålebiologi. Desuden er kapitel 17 med til at beskrive TLD-tabs og anvendelsen heraf. Helsefysik radioaktivitet, ioniserende stråling, biologiske virkninger og strålingsbeskyttelse (18) af Per Hedemann Jensen et al. fra 2012 anvendes som supplement til teorien om stråledosis Medical essential statistic 2nd edition (19) Bogen er fra 2003 og skrevet af Betty R. Kirkwood og Jonathan A. C. Sterne. Betty R. Kirkwood er professor i epidemiologi og international sundhed ved London School of Hygiene and Tropical Medicine, London University. Jonathan A.C. Sterne er professor i medicinsk statistik og epidemiologi ved Department of Social Medicine, University of Bristol. Bogen vil blive anvendt til at belyse den teoretiske del af forsøgets deskriptive og analytiske databearbejdning. Kapitel 3, 4, 5 og 6 danner grundlag for den deskriptive fremstilling af data og kapitel 30 handler om non-parametriske metoder. 6

13 4.2. Artikelsøgning Til at belyse problemformuleringen er der søgt artikler i databaserne: PubMed og EmBase (Bilag 2). Artikelsøgningen tager udgangspunkt i de tidligere opstillede centrale begreber: blybeskyttelse, dosis, gonader og røntgen af thorax. De engelske emneord til søgningen er som følger: gonads, lead, apron, protective clothing, radiation shield, radiography, thorax radiography, gonad dose. Til søgning i PubMed blev denne kombination af emneord brugt: Gonads [MeSH] AND Radiography [MeSH] AND (Lead [MeSH] OR Protective clothing [MeSH]). Dette gav 11 hits. Efter gennemgang af overskrifter og abstracts blev der valgt én artikel; Radio-protective aprons during radiological examinations of the thorax: an optimum strategy. Søgningen fortsatte i EmBase, hvor der blev søgt på emneordene i følgende kombination: (radiation shield /exp OR protective clothing /exp OR lead /exp OR apron) AND (gonad /exp OR gonad dose /exp) AND thorax radiography /exp. Dette gav 20 hits. Der blev valgt én artikel efter gennemgang af overskrifter og abstracts; Effectiveness of abdominal shields in chest radiography: a Monte Carlo evaluation. Anvendelsen af abdominal blyafdækning ved en thoraxoptagelse er et område af radiografien, som der ikke er forsket særlig meget i, hvorfor der heller ikke er blevet sat en grænse for alderen på artiklerne, da disse blev søgt Radio-Protective Aprons During Radiological Examinations Of The Thorax: An Optimum Strategy (20) Denne artikel er udvalgt for at kunne belyse problemformuleringen fra et sekundært empirisk perspektiv. Fremover vil artiklen bliver omtalt som artikel 1. Artiklen er udgivet i 2006 i tidsskriftet Radiation Protection Dosimetry af Oxford University. Forfatterne bag artiklen er G. Jackson og P.C. Brennan. Tidsskriftet Radiation Protection Dosimetry udgiver artikler med henblik på, at optimere strålebeskyttelsen af befolkning og miljø, og desuden er artiklerne peer-reviewed forud udgivelse i tidsskriftet. Dermed vurderes artiklen til at have en vis kvalitet, da flere forskere har vurderet og bedømt artiklen. Artiklen anvendes til at sammenligne deres resultater med dette studies egne resultater for at kunne diskutere og vurdere effekten af blyforklæde til en PA-thoraxoptagelse med henblik på dosisbesparelse. 7

14 4.2.2 Effectiveness of abdominal shields in chest radiography: a Monte Carlo evaluation (21) Artiklen anvendes til at belyse problemformulering fra et sekundært empirisk perspektiv. Denne artikel vil fremover blive omtalt som artikel 2. Artiklen er publiceret i 2016 i tidsskriftet The British Journal of Radiology og er skrevet af Yuri V. Matyagin og Peter J Collins. Tidsskriftet The British Journal of Radiology udgiver artikler omkring de kliniske og tekniske aspekter ved medicinsk billeddannelse. Studiets formål med brug af artiklen er at vurdere effekten af et blyforklæde i forhold til at reducere dosis til de indre organer. Artiklens resultater bruges senere til at diskutere studiets egne empiriske resultater. 5. Videnskabsteoretisk perspektiv Der er fire hovedområder inden for videnskaben; human-, natur-, samfunds- og sundhedsvidenskab (22). Dette studie er en kvantitativ undersøgelse. På baggrund af problemstillingen vælges en positivistisk, naturvidenskabelig tilgang. I positivismen kan fysiske fænomener iagttages og observeres, og problemer løses eksempelvis via empirisk forskning. Positivismen er objektiv, i det man forholder sig til noget målbart samt resultaterne kan opnås ved kvantitativ dataindsamling (22). Inden for kvantitative undersøgelser er der opstillet positivistiske videnskabelighedskriterier, som bør være til stede for at sikre kvaliteten af studiet. De 10 videnskabelighedskriterier er som følger: systematik, kontrol, præcision, objektivitet, kvantificerbarhed, repræsentativitet, gentagelse, reliabilitet, validitet og generaliserbarhed (17). 6. Teoretisk perspektiv I dette afsnit vil essentielle teoretiske begreber blive beskrevet, som vil medvirke til at skabe større indsigt i emnet og belyse problemformuleringen. 6.1 Stråling Røntgenbilledet bliver primært dannet af den direkte stråling. Når den direkte stråling interagerer og passerer igennem patienten vil intensiteten af strålerne falde. Når røntgenfotonet interagerer med atomer i patienten kan der ske en absorbering. Ved absorbering kan fontonet afgive sin energi til en eller flere elektroner i patienten, men fontonet kan også afgive sin 8

15 energi til en eller flere fotoner, så energien spredes. Spredningsprocessen betegner den interaktion, der afbøjer en partikel eller foton fra sin oprindelige bane (2). Interaktion kan ske mellem røntgenfotoner og atomer, som eksempelvis findes i alle bestrålede vævsmasser. Interaktionerne kan resultere i spredt stråling. Den spredte stråling fra vævsområder uden for det diagnostisk interessante område vil i et vist omfang ramme detektorpladen og bidrage til støj i billedet. Den spredte stråling kan dog også afsættes i kroppen og afgive dosis. Da der også findes atomer i luften, vil nogle røntgenfotoner interagere her og ligeledes forårsage spredt stråling (2) Compton-spredning Compton-spredning er en interaktion. Det er den hyppigste interaktion i blødt væv, når energien ligger mellem 26 kev-30 MeV. Processen foregår som oftest mellem fotoner og elektroner i de yderste skaller af atomet. Elektronen bliver skudt væk fra atomet, og den spredte foton vil udsendes med en energireduktion i forhold til fotonen, der blev sendt ud af røntgenrøret. Energien af den incidente foton er summen af energien fra den spredte foton samt den kinetiske energi af den udstødte elektron (2). Compton-spredning resulterer i en ionisering af atomet. Den udstødte elektron mister sin kinetiske energi via exicitation og ionisering af atomer i det omkringliggende materiale. Fotoner, der spredes via Compton-spredning, kan efterfølgende igen interagere som Compton-effekt (2). Sandsynligheden for Compton-spredning er forholdsvis uafhængig af atomets Z-nummer. Samtidig øges den ved materialer, der indeholder mange hydrogenatomer, som der eksempelvis er i blødt væv. Ligeledes øges Compton-spredning også ved materialer med høj densitet. Compton-spredning øges også ved øgning af fotonenergi. 9

16 Figur 1: Fotoelektrisk effekt vs. Compton-spredning i forskellige materialer Reference: (2), s. 44, figur Figur 1 skitserer procentdelen af det bidrag, der er fra henholdsvis fotoelektrisk effekt og Compton-spredning i blødt væv, knogle, natriumiodid og bly som funktion af energien. Det ses, at når fotoner interagerer med blødt væv, er Compton-spredning den dominerende interaktion. Den dominerende interaktion i blødt væv ved en kev på 120 vil være Comptonspredning. 6.2 Strålebiologi Strålingsinteraktioner, som forårsager biologisk forandring i cellerne, er klassificeret som enten direkte eller indirekte. Direkte forandringer sker, hvis et biologisk makromolekyle, såsom DNA, bliver ioniseret eller exciteret af en ioniseret partikel eller foton, som passerer gennem eller i nærheden af makromolekylet. 60% af stråleinducerede skader kommer ved, at røntgenfotoner interagerer med H 2 0, hvorefter der skabes yderest reaktive frie radikaler. Frie radikaler er atomer eller molekyler, som har uparrede elektroner (2). Den indirekte forandring er resultatet af strålingsinteraktioner i cytoplasmaet, hvor de yderst reaktive frie radikaler interagerer med nærtliggende makromolekyler. De frie radikaler forenes med andre radikaler, hvor de enten omdannes til molekyler, som ikke er biologisk skadende, eller til andre molekyler, som er særligt toksiske for cellerne. Den skadelige effekt af frie radikaler er øget med tilstedeværelsen af oxygen. Oxygen stabiliserer de frie radikaler og reducerer muligheden for, at de frie radikaler kan rekombinere til ikke skadelige molekyler som H 2 0. De mange enzymreparationsmekanismer kan ofte omdanne de 10

17 skadede celler til deres tidligere stadie, men hvis skaderne er for alvorlige, eller enzymreparationsmekanismerne er overvældet af overdreven stråling, kan der opstå mutationer. De kliniske resultater af disse mutationer er afhængige af, hvilke celler der bliver muteret, da de kan blive formateret til maligne og benigne tumorer (2). Stråleinduceret cancer og genetisk effekt er stokastiske i naturen. Den stokastiske effekt har ikke nogen tærskeldosis, da skader på få celler eller bare én celle potentielt kan resultere i cellemutation. Derfor giver selv relativt små doser en lille øget risiko for genetisk effekt eller stråleinduceret cancer. Der er en grundlæggende, men udokumenteret, antagelse om, at risikoen stiger med dosis, og at der ikke eksisterer en tærskeldosis under nul (2). Tabel 1: Aldersrisiko for en specifik cancerincidens Reference: (2), s. 811, tabel

18 Tabel 1 viser aldersrisiko for incidensen af en bestemt cancer. Risikoen i denne tabel er udtrykt som antallet af nye tilfælde pr ved tilføring af en engangsdosis på 100 mgy til det angivne væv. Generelt viser tabellen, at nye tilfælde for en specifik cancer er faldende i takt med, at alderen stiger. For en 20-årig kvinde, der får tilført 100 mgy til ovarierne, er aldersrisikoen for at blive diagnosticeret med ovariecancer 50 ud af Dosis Den ioniserende stråling, som anvendes ved konventionel røntgen, vil tilføre patienten en vis mængde energi og dermed afsætte dosis. Radiografen kan påvirke den energi patienten tilføres ved at ændre kvp og mas. Kvadratet af kv i det diagnostiske energiområde er tilnærmelsesvis proportionel med eksponeringen (eng: exposure). Dette kan udtrykkes ved følgende ligning: eksponering kv! Eksponering kan ikke direkte overføres til dosis, da eksponering defineres som mængden af elektriske ladninger produceret af ioniserende elektromagnetisk stråling pr. masse af luft. Dog er det effektive atomnummer for luft og blødt væv tilnærmelsesvis ens, hvilket betyder, at eksponeringen er tilnærmelsesvis proportionel med dosis i blødt væv indenfor spekteret af fotonenergier, der benyttes ved radiologiske undersøgelser. Da der i dette studie arbejdes med dosis i blødt væv, vil eksponering og dosis betragtes som værende ens. Øges kvp, vil dosis stige, da bl.a. kvantiteten af røntgenstrålerne øges. Når kvantiteten, altså antallet af fotoner, stiger, øges antallet af interaktioner i vævet, og dermed risikoen for at udvikle en stokastisk skade (2). mas er direkte proportionel med antallet af røntgenfotoner. Dermed er en fordobling af mas lig med en fordobling af antallet af røntgenfotoner. Når antallet af røntgenfotoner stiger, vil dosis til vævet stige (2). Der findes tre dosisbegreber: absorberet dosis, ækvivalent dosis og effektiv dosis Absorberet dosis Absorberet dosis (D) svarer til den energi (E), der tilføres ved ioniserende stråling pr. masseenhed af bestrålet materiale (m). Absorberet dosis kan beskrives ved følgende ligning (2): D = E m 12

19 Den absorberede dosis er den vigtigste fysiske størrelse inden for strålebiologien og dermed også strålebeskyttelsen. Den er et udtryk for mængden af energi, som patienten er blevet tilført og dermed også muligheden for biologisk skade. Derudover er både den ækvivalente og effektive dosis afhængig af den absorberede dosis (18). Absorberet dosis måles Gy, hvor 1 Gy defineres som absorptionen af én Joule strålingsenergi per kilogram materiale (1 Gy = 1 J/kg) (2) Ækvivalent dosis Den ækvivalente dosis (H) er et produkt af den gennemsnitlige absorberede dosis (D) og strålevægtningsfaktoren (w R ). Ækvivalent dosis kan beskrives ved følgende ligning: H = D w! Da det er ikke ligegyldigt, hvilken type stråling et væv bliver udsat for, har International Commission on Radiological Protection (ICRP) etableret et udtryk, strålevægtningsfaktoren, der afspejler den relative effektivitet af en bestemt type stråling i forhold til at forårsage biologisk skade (2). Den ækvivalente dosis beskriver derfor bedre risikoen for stråleskader, end den absorberede dosis gør, da der bliver taget højde for strålingstypen. Ved almen røntgendiagnostik er strålevægtningsfaktoren 1. Dermed vil den absorberede dosis og den ækvivalente dosis have samme størrelse. Dog har de ikke samme enhed, da ækvivalent dosis måles i Sv. Her vil 1 Sv, ligesom 1 Gy, svare til 1 J/kg, da strålevægtningsfaktoren er dimensionsløs (18) Effektiv dosis Den effektive dosis (E Sv ) er summen af produkterne af den ækvivalente dosis (H T ) for et bestemt organ/væv (T) og dets respektive vævsvægtningsfaktorer (w T ). Effektiv dosis er givet ved følgende ligning: E!" = H! Sv w!! Da det heller ikke er ligegyldigt, hvilken type væv eller organ der bestråles, har ICRP tildelt bestemte organer/væv en andel af risikoen for udvikling af en stokastisk skade som følge af bestråling af dette organ/væv sammenlignet med en ensartet helkropsbestråling. Denne andel kaldes for vævsvægtningsfaktoren (2). Vævsvægtningsfaktoren er altså et udtryk for et organs/vævs strålefølsomhed. Jo højere vævsvægtningsfaktor, jo højere strålefølsomhed. Eksempelvis har gonaderne en vævsvægtningsfaktor på 0,08, hvilket er den anden højeste andel, 13

20 der er tildelt. Når dosis er opgivet i effektiv dosis er det muligt at sammenligne doser fra forskellige organer og væv med hinanden, da der er taget højde for strålingstypen og strålefølsomheden. Hvis den absorberede dosis til to forskellige væv er den samme, vil den effektive dosis ikke nødvendigvis være den samme, da vævene kan have forskellig strålefølsomhed/vævsvægtningsfaktor. Effektiv dosis måles som ækvivalent dosis i Sv (18). 7. Artikler I følgende afsnit vil der blive foretaget en vurdering af artiklerne med henblik på artiklernes validitet og evidensniveau. Der tages udgangs i VIRA-guiden (bilag 3,4) for at sikre en systematisk gennemgang af artiklerne. 7.1 Artikel 1 Artiklen vurderes til at have evidensgraden 2, styrke b, da studiet er et kontrolleret fantomstudie. Formålet er at undersøge, om der kan opnås en målbar dosisbesparelse til testes og ovarier ved en thoraxoptagelse ved anvendelse af blyforklæde som beskyttelse. Studiet er foretaget på et Alderson-fantom, som er sammenlignelig med en gennemsnitlig voksen. Til måling af dosis til bl.a. ovarier og testes anvendes TLD-tabs. Der foretages både målinger uden blyforklæde og målinger med wrap-around forklæde. Artiklen beskriver forsøgsopstillingen ift. valg af eksponeringsfaktorer, placering af TLD-tabs og valg af blyforklæde, herunder producent og blyækvivalent, hvilket styrker reproducerbarheden. Artiklen er opstillet i flere afsnit, herunder bl.a. baggrund for studiet, dog uddyber de ikke meget omkring tidligere forskning i emnet, hvilket kan påvirke validiteten. Ligeledes har studiet ikke diskuteret deres egen metode, hvilket også kan have indflydelse på validiteten. Kvantificerbarheden styrkes i artiklen ved fremstilling af tabeller. Gennem studiet sættes der markeringer på fantomet, og den samme kollimering sikres for hver eksponering, hvilket er med til at sikre, at alle eksponeringer udføres med stor præcision og systematik. Målingerne gennem forsøget er gentaget, således det sikres, at gennemsnitsværdien er pålidelig og ikke blot er baseret på tilfældige afvigelser. I studiet har de allerede viden om, at dosis fra den spredte stråling til testes og ovarier vil være meget lille ved en thoraxoptagelse. Derfor vælger de at udføre 30 eksponeringer på hver TLD-tabs med en mas på 50 for hver eksponering. Dette giver en samlet mas på 1500, hvilket, som artiklen også nævner, er ca. 450 gange større end den normale mas på 3,2. Derfor 14

21 dividerer de 450 med deres doser, og skitserer de endelige doser i en tabel. De anvender desuden en kvp på 125. Der er placeret tre TLD-tabs for henholdsvis HO, VO og testes. Det er en styrke, at der tages forbehold for, at det er relativt små doser, der vil blive målt ved en eksponering. Dog kan en svaghed være, at de ikke kan tage hensyn til mulige outliers, da de ikke ved, hvilken eksponering der har kunnet forårsage dette. Artiklens hovedresultater er, at der kan opnås en signifikant dosisreducering til ovarierne med wrap-around forklædet ved PA-positioneringen sammenlignet med, hvis der ikke anvendes blyforklæde. Der kan opnås en 45% reducering til VO med en p<0,001. Til HO kan der opnås en 27% reducering med en p<0,001. Til testes kan der opnås en signifikant dosisbesparelse på 58% med p<0,001 ved PApositioneringen ved anvendelse af wrap-around forklædet sammenlignet med ingen anvendelse af blyforklæde. Artiklens konklusion er, at der kan opnås klinisk relevante dosisbesparelser til ovarier og testes ved anvendelse af wrap-around blyforklædet ved en PA-thoraxoptagelse. 7.2 Artikel 2 Studiet er et kontrolleret forsøg og har dermed evidensniveau på 2 styrke B. Artiklens forsøg bygger på tidligere studier, som både taler for og imod anvendelsen af blyforklæde ved en thoraxoptagelse til at reducere dosis til ovarier og testes. Formålet med studiet er at vurdere effektiviteten af et abdominalblyforklæde i forhold til at reducere dosis til beskyttede organer under en konventionel PA-thoraxoptagelse. Artiklen undersøger ligeledes den interne scatter fra blyforklædet, som muligvis kan medføre en dosisøgning til de beskyttede organer. Studiet benytter simulationsprogrammet Monte Carlo til at estimere dosis til ovarier og testes ved en PA-thoraxoptagelse. Der vælges en kvp på 100. Til at simulere et blyforklæde benyttes et 43x43 cm fladt ark af 0,5 mm bly med og uden 0,2 mm plastkappe. Gennem en detaljeret beskrivelse af forsøgets fremgangsmåde sikres studiet reliabilitet. Dette er også med til at styrke studiets validitet og reproducerbarhed. Artiklen holder sine resultater op imod tidligere studier, hvilket styrker validiteten yderligere. Desuden diskuterer artiklen også studiets metode, hvilket igen er med til at styrke validiteten. I metoden diskuterer de brugen af simulationsfantomet, som ikke har knoglestruktur, og som dermed ikke er helt sammenlignelig med et menneske. Dog ville knoglestrukturen blot kunne reducere dosis yder- 15

22 ligere. Backscatter fra detektorpladen og væggen er heller ikke simuleret. Dette vil kunne give en underestimering af resultaterne. Kvantificerbarheden bliver styrket ved fremstillingen af resultaterne i overskuelige grafer. Resultaterne viste generelt en lille reduktion i absorberet dosis i de områder, som var beskyttet af blyforklædet. I voxels med samme niveau som ovarierne var der en dosisreduktion på omkring 0,035 µgy svarende til 4%. I området svarende til testes var der en dosisbesparelse på 0,08 µgv. Dosisreduktionen var større for områder i fantomet væk fra strålefeltet og specielt i regioner nær overfladen. Når bidraget fra scatteren i luften på røntgenrørssiden blev fjernet, var der en lille nettostigning i dosis til de beskyttede områder af fantomet, hvilket ifølge artiklen skyldes backscatter af den interne stråling fra blyforklædet. Denne nettostigning i dosis blev markant reduceret ved øget dybde i fantomet og når afstanden fra kanten af det primære strålefelt blev øget. Studiet konkluderer, at brugen af et abdominalblyforklæde ved en PA-thoraxoptagelse kun beskytter de beskyttede organer i et meget lille omfang. Dette skyldes, at den interne scatter i patienten ikke kan standses. Dosisreduktionen med blyforklædet var ubetydelig, da det handler om meget små dosisbesparelser. Svagheden ved dette studie er, at forsøget ikke er fysisk udført, og at Monte Carlo har sine begrænsninger. En af begrænsningerne, som artiklen nævner, er, at backscatter er kompliceret at simulere, hvorfor de fravælger at simulere dette. Dog bygger Monte Carlo på mange tidligere TLD-studier, hvilket styrker metoden. Monte Carlo udregner den teoretiske afsatte dosis, ækvivalent og effektiv dosis, og kan dermed bedømme risiko for udvikling af cancer. 8. Forsøgsdesign I følgende afsnit vil der være en beskrivelse af forberedelserne forud forsøget. Herunder vil det blive uddybet, hvilke overvejelser der er gjort, hvilket udstyr der anvendes, og hvordan data vil blive indsamlet i forhold til at opretholde systematikken og præcisionen under hele forsøget. Formålet med forsøget er at undersøge, hvor meget den absorberede dosis til ovarier og testes kan reduceres ved anvendelse af et blyforklæde til en PA-thoraxoptagelse. Forsøget vil blive udført på UCN Sund-Campus, hvor der er adgang til røntgenudstyr. Til forsøget anvendes der et Alderson-fantom samt TLD-tabs. Desuden anvendes et wrap-around blyforklæde. 16

23 Der opstilles H 0, som lyder: Der er ingen forskel i dosis til ovarier og testes ved anvendelse af blyforklæde til en PA-thoraxoptagelse. 8.1 Overvejelser I forsøget anvendes et fantom frem for rigtige personer. Det er ikke etisk forsvarligt at udsætte personer for unødig stråling og placere TLD-tabs inde i forsøgspersonerne. For at styrke validiteten vælges derfor fantomet, hvori der direkte kan placeres TLD-tabs tilsvarende organområdet. Til forsøget anvendes derfor et Alderson-fantom, der er sammenligneligt med en gennemsnitlig voksen person, og dermed styrkes repræsentativiteten samt generaliserbarheden af forsøget. På baggrund af det valgte forsøgsdesign har der ikke været krav til en godkendelse fra Den Nationale Videnskabsetiske Komité og Datatilsynet. Forsøget forventes at vare tre dage med forberedelsestid, udførelsen af forsøget samt aflæsning af TLD-tabs. Forberedelsen indeholder elementet i at klargøre TLD-tabs samt at udtænke en strategi for at skabe systematik i håndteringen af TLD-tabs. Gennem forsøget vil der blive ført logbog over hver eksponering (bilag 5). Dette er med til at sikre systematik og kontrol. Der vælges kun at foretage PA-røntgenoptagelse af thorax pga. tids- og ressourcemæssige begrænsninger. Det er fravalgt at bruge fantommammae til eksponeringen, da disse mammae ikke har samme fleksibilitet som rigtigt mammavæv. Det vil derfor ikke være muligt at presse fantomet helt ind til detektorpladen, som man vil kunne gøre med en kvindelig patient. Fantomet vil derfor ikke blive placeret realistisk, da der vil blive skabt en afstand, som normalt ikke ville være til stede. Dette kunne have påvirket forsøgets validitet negativt. 8.2 Røntgenudstyr Forsøget udføres i røntgenrummet på UCN, da det er let tilgængeligt. Udstyret i rummet er fra 2014, og har været tilgængeligt siden Udstyret er dermed forholdsvist nyt. Det er et digitalt røntgensystem fra Fujifilm; FDR AcSelerate med diagnostisk skærm. Udstyret følger lovkravet om den årlige kvalitetskontrol jf. BEK 823 (14). For at sikre udstyrets målesikkerhed, ift. at der gives ens kv til en PA-thoraxoptagelse, vil der blive foretaget en test af dette forud for forsøget. Til testen bruges Cobia Flex, der kan måle kvp, eksponeringstid, filtrering og dosis i mgy. Cobia Flex placeres i centrum af strålefeltet på thoraxstativet, og der foretages 10 målinger. Denne test er vedlagt i Bilag 6. Testen udføres på anden dataindsamlingsdag. Forud for testen eksponeres der to gange for at opvarme røntgenrøret. 17

24 8.3 Thermo Luminiscens Dosimetri (TLD) I forsøget benyttes TLD til at måle den absorberede dosis til gonaderne. TLD er en scintillator, som opbevarer elektroner fra den eksponerede ioniserende stråling. Når TLD-materialet modtager stråling, vil elektronerne i valensbåndet modtage nok energi til at flytte sig til et højere energiniveau, konduktionsbåndet. Før elektronerne kan vende tilbage til valensbåndet, skal de have påført en energi, som de vil modtage i form af varme. Denne proces kaldes termoluminescens, og her aflæses den absorberede dosis, som udsendes som lys. Lyset bliver derefter opfanget af en photomultiplier tube (PMT), som konverterer lyset til et elektrisk signal (23). Når tabsene bliver sat i readeren opvarmes de med nitrogen, og lysfotonerne i tabsene ledes mod PMT. Lysfotonerne rammer katoden på PMT, som interagerer, og via fotoelektrisk effekt udsendes elektroner. Elektronerne tiltrækkes af en serie af dynoder, som alle har en højere positiv elektrisk spænding end den foregående. Ved hver dynode forstærkes signalet, idet der udsendes flere elektroner med højere energi. Når elektronerne til sidst rammer PMT s anodedel, bliver elektronerne omdannet til et elektrisk signal (23). Lithium fluoride (LiF) er det mest anvendte TL-materiale, men TLD-tabs fås ofte forurenet med andre grundstoffer. Fordelen ved at anvende LiF er, at det effektive atomnummer er meget tæt på vævets atomnummer, hvilket betyder, at det aflæste lys fra TLD-tabsene kan antages som at være næsten proportional med dosis i vævet (2). Til forsøget benyttes MCP-N tabs. Disse TLD-tabs er forurenet med Mg, Cu, P, hvilket gør, at TLD-tabsene er mere sensitive over for ioniserende stråling (23). Dette er foretrukket, da det forventes at være en relativ lille mængde ioniserende stråling, som TLD-tabsene bliver eksponeret for, fordi de ikke er placeret i det primære strålefelt. Inden forsøget kan udføres, skal TLD-tabsene forberedes. MCP-N skal opvarmes til 240 o C i 15 minutter i en PWT-TLDO ovn. Dette gøres for at tømme TLD-tabsene for tidligere absorberet energi. Derefter skal de udsættes for en radioaktiv kilde i Rados IR-2000, som benyttes til at beregne batchhomogeniteten. Batchhomogeniteten anvendes til at beregne nøjagtigheden af TLD-tabsene, hvilket øger validiteten af forsøget. Det er anerkendt, at batchhomogeniteten skal ligge under 15 %, hvilket der også tilstræbes ved dette forsøg. Den udregnede batchhomogenitet udregnes til 5,1 % og den holder sig dermed inden for den anerkendte grænse. TLD-tabsene antages derfor som værende homogene. Videre aflæses zero count, som angiver tabsenes nulpunkt, inden de igen bliver udsat for en radioaktiv kilde, som bruges til at aflæse deres referencedosis. Det antal pulls, som tabsene skal udsættes for i Rados IR-2000, afhæn- 18

25 ger af den modalitet, der skal anvendes. I dette forsøg gives der 1 pull, som svarer til 0,299 msv. Efter eksponering lægges TLD-tabsene i et mørkt miljø, hvor der ikke er omkringliggende magnetiske og elektriske apparater, som kan have indvirkning på den absorberede dosis i TLD-tabsene. De skal også ligge ved stuetemperatur, da LiF kun frigiver en ubetydelig lille del af de fangede elektroner ved denne temperatur. Dermed er der kun et lille tab af information fra det tidspunkt, hvor TLD-tabsene bliver bestrålet, til det tidspunkt, hvor de aflæses (23). Da TLD-tabsene først bliver aflæst den efterfølgende dag, tilstræbes et mørk og isoleret miljø til opbevaringen af disse. Dermed sikres også en højere validitet og reliabilitet. Aflæsningen af TLD-tabsene gøres igennem en RADOS RE-2000 reader. De tidligere beregnede middelværdier for zero count og referencedosis samt dosen fra det pull, som blev givet inden aflæsningen af referencedosis, skrives inden aflæsningen ind i den computer, der er tilkoblet readeren. Middelværdierne for både zero count og referencedosis bliver anvendt, da det kan antages, at alle målinger svarer til én samlet dosimetermåling, fordi alle TLD-tabs er behandlet på samme måde under forsøget. 120 TLD-tabs vil blive anvendt og opdelt i henholdsvis ovarier og testes. Derudover anvendes der fire TLD-tabs til opsamling af baggrundsstråling. TLD-tabsene til ovarierne vil blive opdelt i slæder og yderligere opdelt i farvede magasiner. Slæderne, som bliver brugt til eksponeringer uden blyforklædet, kommer i hvide magasiner og dem, der anvendes ved brug af blyforklædet, kommer i røde magasiner. Ligeledes vil TLD-tabsene for testes komme i slæder og opdeles i farvede magasiner. Blå magasiner bliver brugt til eksponeringer uden blyforklæde, og grønne magasiner bliver brugt til eksponeringer med blyforklæde. De fire TLD-tabs til baggrundsstråling får et sort magasin. For at holde styr på HO, VO, HT og VT vil TLDtabsene for venstre få de ulige pladser i slæden, nr. 1 og 3, og de højre vil få de lige pladser, nr. 2 og 4. Før hver eksponering noteres det, hvilke TLD-tabs der anvendes, både slædenummer og plads i slæden. Yderligere noteres det, hvilken cylinder tabsene bliver placeret i under eksponeringen. Hver slæde vil indeholde TLD-tabs for to eksponeringer. Billede 1 viser systematiseringen af TLD-tabs med farvekodning og fordeling i lukkede poser. 19

26 Billede 1: Systematisering af TLD-tabs 8.4 Fantom Alderson-fantomet er et anerkendt redskab til kvalitetssikring og måling af dosis. Det er støbt i et vævsækvivalent materiale, og det er derfor sammenligneligt med det menneskelige væv. Det er skåret i axiale snit på 2,5 cm. Hvert snit har chips-huller, der svarer til knogle-, blødtog lungevæv. Chipsene er udtagelige og kan erstattes med cylindere indeholdende TLD-tabs. Ved anvendelse af Alderson-fantomet og TLD-tabs gøres det muligt at placere tabsene forholdsvist præcist i det organområde, der er interessant for dosismålingen. Fantomet repræsenterer et menneske på 175 cm og 73,5 kg (24). Billede 2 viser det anvendte fantom. 20

27 Billede 2: Alderson-fantom 8.5 Blyforklæde Blyforklædet er et wrap-around fra Burlington Medical Supplies med en blyækvivalent på 0,35 mm Pb fortil og 0,25 mm Pb bagtil. Det vil sige, at blyforklædet overholder lovkravet for blyforklæder til røntgenbeskyttelse. Blyforklædet vil i dette forsøg blive anvendt som gonadebeskyttelse. Her vil lovkravet ikke blive overholdt, da blyækvivalenten skal være 0,5 mm Pb for gonadebeskyttelse (9). Ifølge BEK 975 er gonadebeskyttelse ikke nødvendigt ved røntgenoptagelser, hvor strålefeltet ikke kommer nærmere gonaderne end 10 cm (9). Da gonaderne ikke kommer strålefeltet nærmere end 10 cm ved en thoraxoptagelse, kan blyforklædet stadig anvendes - også selvom det ikke overholder lovkravet blyækvivalent til gonadebeskyttelse. Blyforklædet placeres på fantomet svarende til crista iliaca, snit 26. Ved at placere forklædet ved crista iliaca vil det ikke forstyrre i strålefeltet, og samtidig placeres det højt nok til at kunne beskytte gonaderne. Da blyforklædet er et wrap-around, vil der være et område, hvor der er 21

28 overlap. Overlappet vil blive placeret bagtil, da det af praktiske årsager ikke var muligt at placere anderledes. 8.6 Forsøgsopstilling Der laves i alt 30 målinger; 15 målinger med wrap-around forklæde og 15 målinger uden wrap-around forklæde. Der tages udgangspunkt i røntgenudstyrets standard thoraxprotokol, som er opsat efter de parametre, der anvendes i klinikken. Fujifilms eksponeringsparametre ved en PA-thoraxoptagelse er indstillet til 120 kvp, og mas bestemmes på de to øverste målekamre med AEC, dog med en max mas på 4. Protokollen er indstillet til en FDA på 180 cm med et tilsvarende fokuseret raster. Fantomet placeres på en stabil opsats ved thoraxstativet. Herefter tages der et prøvebillede, som bruges til justering af kollimering og fantomets placering. Dette gøres for at sikre, at de anatomiske billedkriterier for en thoraxoptagelse er opfyldt. Billedkriterierne er at fremstille begge lunger fra apex pulmones til sinus phrenicocostalis (4). Dermed er der ikke en fast kollimering ved en PA-thoraxoptagelse, da anatomien i hver enkelt patient er individuel. Kollimeringen i forsøget blev indstillet til 33,4x33,8 cm ved hver eksponering. Fantomets placering på opsatsen, blyforklædets placering samt centreringen markeres. Ydermere aflæses og noteres kollimering forud for hver eksponering. Disse ting gøres for at sikre præcision og opretholdelse af systematikken, og dermed sikre ensartethed af målingerne. Figur 2 viser en skematisk fremstilling af forløbet. 22

29 Figur 2: Forløbsdiagram Placering af TLD Placeringen af ovarierne er meget individuel for hver enkelt kvinde. Placeringen hos den enkelte kvinde kan også variere i løbet af dagen, og det kan derfor være svært at give en præcis definition af ovariernes placering. På baggrund af bogen Atlas of Anatomy af M. Schuenke, et. al (25) antages det, at ovarierne er placeret i en højde svarende til os sacrum (S2-S3) en anelse anteriort. VO er placeret ud for venstre sacroiliacaled, og HO er placeret ud for højre sacroiliacaled. TLD-tabs for ovarierne placeres i fantomet svarende til denne beskrivelse. Da fantomet ikke indeholder snit svarende til testes, er det blevet besluttet at placere TLDtabs for HT og VT i nederste snit på hver side af symfysen. Desuden placeres de så anteriort som muligt. Der vil være en omhyggelig kontrol ved placering af cylinderen indeholdende TLD-tabs, så det sikres, at cylinderen placeres i det korrekte chips-hul. Dette er med til at sikre reliabiliteten og validiteten af forsøget. På billede 3 og 4 vises placeringen af TLDtabsene for henholdsvis ovarier og testes. TLD-tabsene for ovarierne placeres i snit 30, og TLD-tabsene for testes placeres i snit

30 Billede 3: Placering af cylinder ved ovarier Billede 4: Placering af cylinder ved testes 8.7 Arbejdsfordeling I dataindsamlingsprocessen vil der blive uddelt ansvarsområder, således at person 1 har ansvar for TLD-tabs, herunder placering i cylinderen og korrekt opdeling af aflæste TLD-tabs. Person 2 sikrer korrekt placering af cylinderen i fantomet samt korrekt placering af fantomet og blyforklædet ved dets anvendelse ud fra markeringerne. Til sidst vil person 3 sikre sig at FDA, kollimering, centrering samt eksponeringsparametrene er korrekte samt ens til hver eksponering og ligeledes gennemgå logbog forud for hver eksponering. Person 1 vil under aflæsningen af data have ansvar for, at det er de korrekte TLD-tabs, der aflæses. Person 2 vil administrere computeren, og person 3 vil stå for håndtering af datafilerne. Arbejdsfordelingen skal minimere muligheden for bias, sikre systematikken og kontrollen ved dataindsamlingen. 24

31 9. Databearbejdning I følgende afsnit vil data blive bearbejdet. Der vil blive lavet statistisk analyse af data for slutligt at kunne acceptere eller forkaste H 0. Til at bearbejde den indsamlede data anvendes statistikprogrammet IBM SPSS Statistics version 23 og Microsoft Excel 2016 version Formålet med at lave en statistik analyse af det indsamlede data er at skabe overblik samt for at teste, om der er en statistisk signifikant forskel i dosis ved at anvende blyforklæde. Der laves en deskriptiv statistik med tabeller over middelværdier med tilhørende konfidensintervaller (CI) for at kunne sammenholde data med de valgte artikler. Der vil derefter blive foretaget prædiktiv statistik i form af en parametrisk eller non-parametrisk test for dermed at kunne falsificere eller verificere den tidligere opstillede H 0 som lød: Der er ingen forskel i dosis til ovarier og testes ved anvendelse af blyforklæde til en PA-thoraxoptagelse. Der fastsættes et signifikansniveau på p<0,05 for at H 0 kan forkastes. Dette betyder, at der minimum er 95% sandsynlighed for, at resultaterne ikke er opstået ved et tilfælde. Da data er indsamlet på ratio/interval-skala, vil der forud for en parametrisk test laves histogrammer for at undersøge, om data er normalfordelt. Hvis data viser sig at være normalfordelt, vælges en parametrisk test. Hvis data derimod viser sig ikke at være normalfordelt, vælges en nonparametrisk test. 9.1 Præsentation af empirisk data Efter aflæsningen af TLD-tabsene var der en undren over resultatet, da disse ikke var i overensstemmelse med kendt teori. Derfor blev der valgt at beregne doserne individuelt for hver TLD-tabs for at få en mere præcis beregning af dosis. Dosis blev beregnet ud fra følgende formel: RESd =!"#$!"#$%&!!"#$!"#$%&!"#$"!!"#$%& IrD (26) De beregnende doser for TLD-tabsene er fremstillet i tabel 2. Tabellen skildrer ækvivalent dosis målt i msv for HO, VO, HT og VT for hver af de 15 eksponeringer med og uden anvendelse af blyforklæde. Forud for opstilling af de beregnede doser er baggrundsstrålingen blevet subtraheret. Nogle af de beregnede doser blev negative, men da det ikke er fysisk muligt at blive påført en negativ dosis, vil disse blive betragtet som en dosis på 0 msv. Efter udregning af doserne virkede resultaterne stadig urealistiske, og efter nærmere research omkring 25

32 readeren blev dens detection threshold på 4,5 µsv fundet. Da doserne er under detection threshold, vil de følgende resultater være for usikre til at kunne konkludere om anvendelsen af et blyforklæde giver en statistisk signifikant dosisbesparelse til gonaderne, og risikoen for at lave en type 1 eller type 2 fejl vil dermed være for stor. Dog er det valgt at forsætte med den statistiske analyse for at vise systematikken i sådan en databearbejdning. Tabel 2: Beregnede doser angivet i msv 9.2 Middelværdi Middelværdien er den gennemsnitlige værdi for en datavariabel. Mere præcist er det summen af værdierne i variablen divideret med antallet af værdier. Middelværdierne for forsøget fremstilles i tabel 3 (19). 9.3 Konfidensinterval (CI) CI er et udtryk for usikkerheden ved overførsel af et estimat i stikprøven til populationen. De beregnede middelværdier er kun et estimat for stikprøven og siger ikke noget om populationen. Dette skyldes, at studiets forsøg er et fantomforsøg og den lille variation i vævsdensitet i fantomet kan ikke sammenlignes med variationerne i mennesket. Ved at beregne CI for mid- 26

33 delværdierne angives det interval, hvori den sande værdi med 95% sikkerhed for en eventuel ny stikprøve ligger. Det er anerkendt at anvende et 95% CI ved statistiske beregninger, hvilket betyder, at der kun er 5% usikkerhed for, at det sande estimat ikke ligger indenfor intervallet (19). CI ses i tabel Histogram Histogrammer anvendes til at fremstille hyppigheden i dataobservationerne for dermed at skabe overblik over, hvordan data fordeler sig. Histogrammerne fortæller også, om data er normalfordelt, hvilket spiller en afgørende rolle for valg af statistisk test senere i den prædiktive statistik. Ved normalfordeling ser man på om data er symmetrisk fordelt omkring middelværdien (19). Histogrammerne præsenteres i figur Figur 3: Histogram over VOUB Figur 4: Histogram over HOUB 27

34 Figur 5: Histogram over VOMB Figur 6: Histogram over HOMB Figur 7: Histogram over VTUB Figur 8: Histogram over HTUB Figur 9: Histogram over VTMB Figur 10: Histogram over HTMB 28

35 Ovenstående figurer viser, at data ikke kan betragtes som normalfordelt, da data ikke er symmetrisk fordelt omkring middelværdierne. 9.6 Non-parametrisk test Da der i det ovenstående afsnit er antaget, at alle variabler ikke er normalfordelte, kan der udføres en nonparametrisk test, Wilcoxon signed rank test. Det er en nonparametrisk test, som anvendes til at teste signifikansniveauet mellem to parrede grupper ved ikke-normalfordelte data (19). Data er parret, da det er samme fantom, der er blevet brugt igennem forsøget og estimerer samme person med og uden blyforklæde. Der anvendes Wilcoxon signed rank test for at undersøge, om der er statistisk signifikant forskel i dosis til ovarier og testes ved anvendelse af blyforklæde i forhold til ikke at anvende det. Dette vil til sidst ende ud i enten en falsificering eller verificering af H Resultater Tabel 3 fremstiller middelværdier med tilhørende CI. Den højeste middelværdi findes ved HTUB. HTUB fik i gennemsnit tilført 0,0014 msv, og det er med 95% sikkerhed, at HTUB for ny stikprøve vil få en dosis imellem 0,0011;0,0017 msv. Den laveste gennemsnitlige dosis er for HOMB på 0,00021 msv, og det er med 95% sikkerhed, at HOMB for en ny stikprøve vil få en dosis imellem 0,000044;0,00037 msv. Det ses, at middelværdierne for testes og ovarier falder ved anvendelse af blyforklædet. Tabel 3: Middelværdi angivet med 95% CI Tabel 4 viser de fire Wilcoxon signed rank tests angivet med p-værdier. Der ses en statistisk signifikant forskel i dosis for HO, da p-værdien er på p=0,008. Den ligger dermed under det 29

36 antagede signifikansniveau på p<0,05. Data er derfor ikke opstået ved et tilfælde. H 0 : Der er ingen forskel i dosis til højre ovarie ved anvendelse af blyforklæde til en PA-thoraxoptagelse, kan hermed falsificeres. For både VO, VT og HT er der ingen signifikant forskel i dosis med og uden anvendelse af blyforklæde, da p-værdierne ligger på p=0,062 for VO, p=0,084 for VT og p=0,451 for HT. Data kan derfor være opstået ved et tilfælde. H 0 : Der er ingen forskel i dosis til venstre ovarie og testes ved anvendelse af blyforklæde til en PA-thoraxoptagelse, kan dermed accepteres. Tabel 4: Wilcoxon signed rank test Da doserne er under readerens detection threshold. og måleusikkerheden dermed bliver for stor, vil resultaterne ikke kunne bruges. Det eneste, resultaterne viser, er størrelsen på dosis, som vil være under readerens detection threshold på 4,5 µsv. 11. Vurdering af forsøgets metode I de nedenstående afsnit vil forsøgets bias diskuteres. Endvidere vil Kruuses ti positivistiske videnskabelighedskriterier vurderes og sammenholdes med studiets metode Vurdering af fejlkilder Ved udførelse af et forsøg vil der oftest opstå bias, som er et udtryk for fejl og forvrængninger opstået i forbindelse med udførelsen af forsøget og bearbejdningen af resultaterne. Ved at anvende de positivistiske videnskabelighedskriterier kan bias mindskes. Under forberedelserne af TLD-tabs faldt et magasin indeholdende en slæde med fire TLDtabs på gulvet. Da stød kan frigive dosis, blev tabet noteret. Dog var der ingen store udsving i målingerne under aflæsning af disse TLD-tabs. Under udførelsen af forsøget var der en enkelt 30

37 TLD-tabs der faldt til jorden, hvilket også blev noteret. Ligeledes her var der ingen større udsving. Det virker derfor ikke til, at de TLD-tabs, som faldt på gulvet, har påvirket resultaterne. Til aflæsning af TLD-tabsene blev der anvendt en TLD-reader. Fabrikanten skriver selv om produktet, at måleusikkerheden er <0,05%, og dermed er udstyret meget præcist. Dog er dette kun inden for et dosisinterval på mgy. Trods det blev valgt at anvende de mere sensitive TLD-tabs, blev måleusikkerheden større, grundet arbejdet med meget små doser, og derfor kan det have forvrænget resultaterne. Her kan TLD-readeren spille en betydelig rolle, da måleusikkerheden bliver >0,05% (27). Undervejs blev der ændret strategi, hvor dosis blev udregnet via formlen (26). Dette blev gjort i håb om at få nogle mere præcise og reliable tal. Dette blev ikke tilfældet og efter videre research blev readerens måleusikkerhed fundet. Der bliver løbende udført kvalitetskontrol af readeren. Den seneste er foretaget 15/8-16 og viser et detection threshold på 4,5 µsv (bilag 7). Når readeren skal aflæse en dosis <4,5 µsv, bliver udstyret usikkert, hvilket var tilfældet ved alle målte doser i forsøget Vurdering af positivistiske videnskabelighedskriterier Systematik Systematik er et essentielt begreb inden for positivismen. Det skal forstås som en ordnet og planmæssig fremgangsmåde. Systematik kræver dermed en omhyggelig planlægning af fremgangsmåden, så der ikke sker tilfældigheder. Det er derfor også vigtigt at opretholde systematikken i alle faser af et kvantitativt projekt (17). Systematik har været omdrejningspunkt i den empiriske dataindsamling. TLD-tabsene blev systematisk opdelt og håndteret under dataindsamlingen, så det på ethvert tidspunkt har været muligt at identificere og lokalisere den enkelte TLD-tabs. Derudover har arbejdsfordelingen under dataindsamlingen været med til at skabe systematik, da én person har haft samme fokus hele tiden. På den måde er hver måling blevet udført på præcis samme måde hver gang. Overvejelserne forinden forsøgets udførelse har bl.a. været med til at mindske tilfældigheder under dataindsamlingen, da flere emner blev overvejet og vurderet inden forsøgsstart. Til sidst er databearbejdningen blevet udført i SPSS, som har sikret en ensartet og systematisk håndtering af data. Kontrol Kontrol skal sikre, at de opnåede resultater kan generaliseres og ikke blot er et enkeltstående fænomen. Det er kontrollen, der skal sikre, at resultaterne udelukkende opstår på baggrund af 31

38 den uafhængige variabel. Derudover skal det kontrolleres, at der ikke sker fejl i noteringen af resultaterne (17). Under forsøget blev der udført logbog, hvor der ved hver eksponering bl.a. blev kontrolleret eksponeringsparametre, kollimering samt placering af henholdsvis blyforklæde, fantom og TLD-tabs. Dette har været med til at sikre, at resultaterne kun har været afhængige af én faktor interaktioner i vævet. Det er løbende også blevet kontrolleret, at forsøgsopstillingen er blevet fulgt. Databearbejdningen er udført i fællesskab, således at denne er kontrolleret af alle gruppens medlemmer og risikoen for fejlnotering af data er mindsket. Inden forsøgets start blev det også kontrolleret, at røntgenudstyret havde en ensartethed i kvp, således at usikkerhed og udsving i kvp ikke ville påvirke resultatet. Præcision Præcision som videnskabelighedskriterie handler om at være nøjagtig i sine definitioner og beskrivelser af hele studiets forskellige processer. Derudover er det vigtigt også at referere præcist og anvende kildeangivelser (17). I studiet er præcisionen kommet til udtryk gennem beskrivelsen af forsøget samt definitioner af anvendte begreber og teori. Ved at følge forsøgsbeskrivelsen sikres det, at præcisionen fastholdes. Derudover er der anvendt kildeangivelser og præcise referencer gennem hele studiet. Objektivitet Objektivitet skal forstås således, at det observerede fænomen er opstået som et resultat af virkelige forhold og uafhængigt af subjektive fortolkninger eller vurderinger (17). Den systematiske håndtering af TLD-tabs er med til at sikre objektiviteten, da der ikke kunne ændres noget undervejs. Systematikken er generelt med til at højne objektiviteten. Desuden blev den forudindstillede PA-thoraxprotokol fra Fujifilm anvendt ved hver eksponering, således at eksponeringsfaktorerne forblev objektive. Kvantificerbarhed Kvantificerbarhed handler om, at man kan udtrykke resultaterne i tal (17). Den indsamlede data blev udtrykt i tal. Herefter blev data håndteret og behandlet i SPSS, hvor der blev lavet statistisk analyse af data. De beregnede resultater blev opgivet i tal og efterfølgende opstillet i overskuelige tabeller. 32

39 Repræsentativitet Repræsentativitet angiver, hvorvidt resultaterne er repræsentative for populationen, som afhænger af, hvor godt stikprøven er udvalgt (17). Alderson-fantomet blev af etiske årsager valgt til forsøget. Selvom Alderson-fantomet er vævsækvivalent med et menneske, vil der forekomme flere densitetsvariationer i det menneskelige væv end i fantomet. Aldersonfantomet er dermed ikke helt repræsentativ for et menneske, men dog et godt alternativ eftersom der arbejdes med ioniserende stråling. Forsøget vil derfor ikke være helt repræsentativt for populationen, men det vil være repræsentativt for en lignende stikprøve, og det vil kunne give en indikation om, hvordan det vil forholde sig i virkeligheden. Muligheden for at placere TLD-tabsene inde i fantomets organområde er med til at øge repræsentativiteten af resultaterne. Dette ville ikke have været muligt ved et menneske. Gentagelse Gentagelse er vigtig for en undersøgelses validitet. Gentagelse af et forsøg kan kontrollere, om resultaterne er opstået på grund af tilfældigheder og dermed mindske risikoen for at fejlkonkludere. Forsøget skal være reproducerbart og skal give samme resultater ved en gentagelse af forsøget, for at der kan tales om en generelt gældende lovmæssighed (17). Forsøgsopstillingen er grundigt beskrevet, hvilket øger reproducerbarheden. Samtidigt er forsøgsopstillingen konsekvent blevet overholdt for at gøre det muligt at gentage og kontrollere resultaterne. Alt udstyr, der blev anvendt til forsøget, er nemt at benytte, hvilket gør det lettere at gentage forsøget. Derudover er målingerne gentaget 15 gange for hver opstilling, hvilket er med til at mindske indflydelsen af eventuelle tilfældigheder. Reliabilitet Reliabiliteten er pålideligheden af et resultat. Det handler om, hvorvidt man måler det, man ønsker at måle. Reliabiliteten sikres gennem en detaljeret beskrivelse af forsøget og fremgangsmåden, som samtidig gør det lettere at gentage forsøget (17). En detaljeret beskrivelse af forsøgsopstillingen blev sikret ved bl.a. at benytte billeder af opstillingen. Reliabiliteten sikres også ved at opbevare TLD-tabs korrekt gennem forsøgsdagene, således at den absorberede energi i TL-materialet ikke påvirkes unødigt. På denne måde sikres det, at den aflæste data kun er et resultat af det udførte forsøg og ikke af udefrakommende faktorer. Derudover øges pålideligheden af forsøget ved at kunne placere TLD-tabs i områder svarende til gonaderne. Dog er dette ikke helt gældende for testes, da fantomet ikke indeholder snit svarende til testes. Da resultaterne ligger under readerens detection threshold, har det påvirket reliabilite- 33

40 ten af forsøget, da måleusikkerheden er for stor. Pålideligheden af forsøget mindskes, da man ikke kan være sikker på, de målte doser er reelle. Validitet Validiteten angår gyldigheden og troværdigheden bag et opnået resultat. For at øge validiteten skal alle tænkelige fejlkilder overvejes, og hvis muligt skal de undgås. Det er derudover vigtigt, at resultaterne er i overensstemmelse med virkeligheden, og at der er sammenhæng mellem resultaterne og i forvejen kendt viden. Det, man undersøger, skal også have en nytteværdi for at kunne betragtes som validt (17). Den virkelighedstro placering af fantomet under forsøget er med til at øge validiteten, da dette er i større overensstemmelse med virkeligheden. Anvendelsen af en thoraxprotokol, der ligner de protokoller, der anvendes i klinikken, er også med til at øge validiteten. Den nøje placeringen og opbevaringen af TLD-tabs har været med til at øge forsøgets validitet, da dette har været i overensstemmelse med virkeligheden. TLD-tabsenes batchhomogenitet var 5,1% og dermed under de anerkendte 15%. Derfor må tabsenes målinger anses for valide. TLD-readeren, der er anvendt til aflæsning af doserne fra TLD-tabsene, viste sig at have en stor måleusikkerhed. Dette skyldes, at detection threshold er på 4,5 µsv, hvilket ingen under forsøgsperioden var opmærksomme på. Da egne resultater ikke er reelle, opretholdes validiteten af forsøget ikke. Generaliserbarhed Generaliserbarheden af et studie omhandler, at resultatet kan betragtes som almengyldigt. Det handler om, hvorvidt man kan bruge resultaterne til at sige noget om populationen og ikke blot stikprøven. Dette kaldes også for ekstern validitet. Hvis resultaterne ikke er valide vil det være svært at generalisere. Det er dog altid vigtigt at være kritisk over for generalisering af resultater (17). Da der anvendes et fantom, vil resultaterne ikke kunne generaliseres til befolkningen. Resultaterne vil dog med forbehold kunne sammenlignes med andre tilsvarende forsøg. TLD-readerens måleusikkerhed er for stor ved så små doser, hvilket påvirker forsøgets generaliserbarhed. Resultaterne vil derfor ikke kunne betragtes som almengyldige. 12. Diskussion I følgende afsnit vil anvendelsen af blyforklæde ved en PA-thoraxoptagelse, i forhold til at reducere dosis til gonaderne og dermed optimere den daglige radiografiske procedure, disku- 34

41 teres. Dette gøres på baggrund af anvendt faglitteratur og artiklernes resultater. Ligeledes vil egne resultater bringes ind for at komme nærmere en besvarelse af problemformulering, som lød: Hvordan påvirkes dosis til gonaderne ved anvendelse af blybeskyttelse til en PA-thorax røntgenoptagelse? Desuden vil opgavens egen metode diskuteres. Resultaterne af forsøget viste sig ikke at kunne bruges til at sige noget om, hvordan dosis til gonaderne kan påvirkes ved at anvende blyforklæde. Dette skyldes, at måleusikkerheden for TLD-readeren bliver for stor ved doser <4,5 µsv, hvilket var tilfældet for alle observerede doser. Derfor bliver de beregnede doser urealistiske. Desuden var nogle af doserne negative, da dose counts var lavere end zero counts for nogle TLD-tabs. Dette bekræfter, at TLDreaderen ikke kan håndtere så små doser uden en stor måleusikkerhed. Hvis TLD-tabs var blevet udsat for kraftig lys eller varme, ville det godt kunne lade sig gøre, at dose count blev lavere end zero count, da der på denne måde vil blive frigivet elektroner i TL-materialet. Dette har dog ikke fundet sted under forsøget, da TLD-tabs er blevet opbevaret ved stuetemperatur og i mørke under hele forsøgsperioden. H 0, som lød: Der er ingen forskel i dosis til ovarier og testes ved anvendelse af blyforklæde til en PA-thoraxoptagelse, kan derfor hverken accepteres eller forkastes. Dog kan det konstateres, at dosis til gonaderne ved en PAthoraxoptagelse er meget lille, og teoretisk set vil den højest mulige dosisbesparelse, der kan opnås med et blyforklæde, også være meget lille. Det er dog uvist, ud fra forsøgets resultater, om der kan opnås en dosisbesparelse ved anvendelse af blyforklæde. Artikel 1 konkluderer, at der kan opnås en signifikant dosisbesparelse til ovarier og testes ved anvendelse af et wrap-around blyforklæde sammenlignet med ikke at anvende et blyforklæde. Dosisbesparelserne bliver opgjort i procent, hvorfor det kan forekomme som nogle meget høje besparelser i dosis. Ser man på deres resultater i forhold til den reelle dosisbesparelse er den stadig betydelig, dog forekommer den noget mindre. Til VO var der en dosisbesparelse på 0,29 mgy og en besparelse på 0,16 mgy til HO. Til testes var der en dosisbesparelse på 0,07 mgy, hvor de opgiver en dosisbesparelse på 58%. At artiklen vælger at opgive deres resultater i procenter, er med til få dosisbesparelserne til at forekomme større og mere betydningsfulde, end de reelt er. Artiklen argumenterer for at indføre anvendelse af et wrap-around blyforklæde til en PAthoraxoptagelse, da der kan opnås en statistisk signifikant dosisbesparelse til ovarier og testes, som menes at have klinisk relevans på baggrund af de store procentvise dosisbesparelser. 35

42 I artiklen blev der anvendt en forsøgsopstilling, hvor hver TLD-tabs blev eksponeret 30 gange med 50 mas for hver eksponering, hvilket giver en samlet mas, som er 450 gange større end den normalt anvendte mas på 3,2. De valgte at eksponere med en meget høj mas og udsætte hver TLD-tabs for en høj dosis for at få reliable og valide data, da de inden forsøget var opmærksomme på, at de absorberede doser ville blive relativt lave. I Danmark anvendes der AEC ved DR, og dermed gives der forskellig mas alt efter patientens størrelse. Den reelle mas kommer dog ikke i nærheden af artikel 1 s normalt anvendte mas. Hvis der skal tages røntgen af thorax via CR-teknik, er den normal anvendte mas if. e-dok 1,60 mas, og til en stor voksen er den 2,5 mas (4). I logbogen for eget forsøg blev der noteret mas for hver eksponering, hvor den gennemsnitlige mas, der blev givet, var 1,25 mas. Den normale mas for artikel 1 er altså 2,5 gange større end dette studies forsøgs gennemsnitlige mas. Denne forskel i mas har stor betydning for resultaterne i artikel 1. Da mas fordobles, skulle deres dosis teoretisk set være over dobbelt så stor som dette studies. I dette studie vides det blot, at doserne ligger under 4,5 µsv, og artikel 1 s doser er dermed langt større end blot dobbelt så store. Man vil derfor ikke direkte kunne overføre artikel 1 s resultater til Danmark, da nogle elementer af metoden er relativt forskellige fra den danske praksis. Den statistisk signifikante dosisbesparelse, der opnås i artiklen, er dog værd at bide mærke i, da blyforklædet kan have betydning for dosis til gonaderne. Artikel 1 s metode har været med til at påvirke deres resultater. De får nogle reliable og målbare tal, fordi de forud for forsøget ved, at doserne er meget lave og muligvis ved, at deres anvendte TLD-reader også får en større måleusikkerhed, når doserne bliver meget lave. Artikel 2 konkluderer, at der generelt blev opnået en lille reduktion i absorberet dosis i regioner beskyttet af blyforklædet. Dog mener de, at den lille dosisbesparelse, der opnås, ikke er klinisk relevant. Derfor opfordrer de ikke til at indføre en optimeret procedure, hvor der afdækkes med blyforklæde til en PA-thoraxoptagelse. Reduktionen oversteg ikke 0,09 µgy for voxels dybere end 4 cm. For en voxel i en dybde af 8 cm og en afstand på 15 cm fra strålefeltet, svarende til ovarierne, var dosisreduktionen ca. 0,035 µgy. Ved testes var der en dosisbesparelse på 0,08 µgy. Artikel 2 anvender Monte Carlo-metoden, som er et simulationsprogram, der bygger på estimeringer og tilfældigheder. Til trods for at programmet anvender algoritmer, der bygger på tidligere TLD-studier, så er den mere teoretisk end praktisk sammenlignet med et reelt TLD-studie. Monte Carlo-metoden kan dermed ikke erstatte et TLDstudie, men det er et godt supplement hertil. I dette studies forsøg blev der anvendt en kvp på 36

43 120, hvor artikel 2 simulerer en kvp på 100, hvilket er lavere end den kvp, der anvendes ved en thoraxoptagelse af børn i Danmark. Sammenholdes de to kvp, så burde egne doser være 44% større end artikel 2 s, da!"#!""! = 1,44. Dette er dog forudsat, at artikel 2 har anvendt samme mas som i eget forsøg. De oplyser dog ikke deres mas. For at artikel 2 kunne have fået en dosis lig den, som kunne være opnået ved eget forsøg, skulle de have anvendt en mas på 3,1 1, hvis de fortsat havde en kv på 100. Men da deres doser er højere end dette studies, som er <4,5 µsv, må det antages, at deres mas er højere end 3,1. Denne høje mas vil, som i artikel 1 s tilfælde, kunne besværliggøre en overførsel af artiklens resultater til Danmark, da denne mas er relativt forskellig fra den danske standard. Det kan dog være svært at sige noget konkret, da egne doser ikke er reliable eller valide. Trods der er en forskel i kvp, så kan AEC kompensere herfor, da denne forsøger at opretholde en bestemt prædefineret billedkvalitet. Der burde derfor ikke være en større forskel i dosis, da mas vil rette sig efter, hvilken kvp der benyttes. Dog nævner artikel 2 heller ikke, om de anvender AEC. Det skal dog nævnes, at artikel 2 ikke anvender et wrap-around blyforklæde, men et simuleret forklæde, der kun dækker 180 grader rundt om det simulerede fantom. Havde de simuleret et wrap-around blyforklæde i stedet, kunne deres dosisreduktion muligvis have været højere. Ifølge artikel 1 er det netop wrap-around forklædet, der giver den bedste beskyttelse. Som radiograf er det vigtigt altid at arbejde efter ALARA-princippet og tilføre patienten så lav dosis som mulig. Havde dette studiets resultater derfor vist, at der blot kunne opnås en meget lille dosisbesparelse, var sådan en dosisbesparelse stadig relevant at opnå. Det er af den grund, at der ingen nedre grænse er for, hvor lav dosis der kan føre til stokastiske skader. Sammenlignes artikel 1 og 2 s resultater, får artikel 1 nogle højere dosisbesparelser end artikel 2. Artikel 1 mener også, at besparelserne er klinisk relevante, og at blyforklædet burde implementeres, mens artikel 2 ikke gør. Artikel 1 får dog også betydelig højere doser end artikel 2. Sammenholdes det med de målte doser fra eget studie, der ligger under 4,5 µsv, er det iøjnefaldende, at artikel 1 får væsentligt højere doser. Resultatet kan dog skyldes, at der i artikel 1 benyttes en mas på 50, og selvom de tager højde for størrelsesforskellen og dividerer faktoren fra resultaterne, vil der være flere røntgenfotoner, der interagerer, og dermed mere spredt stråling, der kan afsætte sig som dosis i gonaderne. 1!"!!!"!!! mas! = mas!, reference: (2), s. 203, ligning

44 Egne resultater siger ikke noget om dosisbesparelsen, men kan blot konstatere, at doserne er meget lave, da de ligger under readerens detection threshold på 4,5 µsv. Det kan derfor være vanskeligt at sige noget om blyforklædets effekt på dosis til gonaderne. Set ud fra egne resultater, artikel 2 og teorien om spredt stråling vil det dog med stor sandsynlighed være en meget lille dosisreduktion, der kan opnås. For at kunne sige noget endegyldigt om blyforklædets betydning for dosis til gonaderne vil det kræve yderligere undersøgelser. Det er interessant at kigge på incidensen for en stokastisk skade i form af cancer. Ser man på tabel 1 (se s. 11) og tager udgangspunkt i en 20-årig kvinde, ses det, at incidensen for at få ovariecancer ved en engangsdosis på 100 mgy er 50 ud af Sammenholdes artikel 1 s resultater med dette, vil antallet af tilfælde gå fra at være 32 nye tilfælde ud af til ca. 18 nye tilfælde ud af Teoretisk set med udgangspunkt i tabel 1 vil der altså være 14 personer, der ikke ville få konstateret cancer i venstre ovarie ved at benytte blyforklæde. Cancer i højre ovarie ville gå fra 30 til 22 nye tilfælde ud af , og man vil dermed spare muligheden for, at 8 kvinder vil få cancer i højre ovarie. I artikel 2 s tilfælde vil det gå fra 5 nye tilfælde ud af til 4,85 nye tilfælde ud af Da denne reduktion er så lille, må det siges, at dosisbesparelsen, der kan opnås ved anvendelse af blyforklæde, ikke er klinisk relevant. Selvom der kan opnås en dosisbesparelse ved at anvende et blyforklæde, vil man aldrig kunne fjerne dosis til gonaderne helt. Dette skyldes, at man ikke kan forhindre Compton-spredning. Spredningsvinklen herfor vil medføre, at størstedelen af den spredte stråling vil bevæge sig fremad og afsættes i detektorpladen. Men en mindre del vil bevæge sig nedad mod gonaderne og afsætte sig som dosis her. Blyforklædet vil kunne beskytte gonaderne mod den stråling, som kommer ude fra, men ikke mod den stråling, der spreder sig inde i kroppen. Dette stemmer overens med artikel 2 s resultater vedrørende intern og ekstern scatter. Ved at omregne absorberet dosis til effektiv dosis gøres det muligt at sammenligne doser fra ovarier og testes med og uden blyforklæde med hinanden, da der tages højde for strålefølsomheden for den ioniserende stråling i vævene. Eftersom egne resultater er ikke valide og reliable, giver det derfor ikke mening at udregne den effektive dosis, da der ud fra resultaterne ikke kan siges noget konkret om dosis til gonaderne. Dog ville den effektive dosis blive lavere end den absorberede og ækvivalente dosis, som i forvejen er meget lave. Desuden kræver det, 38

45 at hele organet er blevet bestrålet, og at man kender den absorberede dosis herfor, hvilket ikke er tilfældet i dette studies forsøg, da der blev anvendt TLD-tabs og Alderson-fantom. Med udgangspunkt i Kruuses ti positivistiske videnskabelighedskriterier har dette studie forsøgt at opretholde validiteten, hvor bl.a. batchhomogeniteten for TLD-tabsene blev undersøgt. Validiteten i dette studie er meget lav, fordi den indsamlede data ikke kan bruges til at besvare problemformuleringen, hvilket skyldes den manglende opmærksomhed på readerens detection threshold. Både reliabiliteten og validiteten har således ikke været mulig at opretholde, da egne resultater ikke kan bruges til at sige noget om dosis til ovarier og testes og påvirkningen af dosis ved anvendelse af blyforklæde til en PA-thoraxoptagelse. Forud for forsøget var ingen bevidste om måleusikkerheden ved TLD-readeren, herunder dens detection threshold på 4,5 µsv. Forud for forsøget blev der valgt MCP-N TLD-tabs, som er mere sensitive og kan håndtere lave doser. Dog viste det sig, at readeren ikke kunne regne med så lave dosisværdier. 13. Konklusion I følgende afsnit vil problemformuleringen: Hvordan påvirkes dosis til gonaderne ved anvendelse af blybeskyttelse til en PA-thorax røntgenoptagelse?, forsøgt at blive besvaret ud fra opgavens resultat. På baggrund af artiklerne kan det konkluderes, at der kan opnås en dosisbesparelse til gonaderne ved anvendelse af blyforklæde ved en PA-thoraxoptagelse. Dog er størrelsen på dosisreduktionen afhængig af forsøgsmetoden. Ud fra egne resultater, er det ikke muligt at konkludere noget om dosis til gonader ved PA-thorax. Dog kan det konstateres, at doserne er meget små, da de befinder sig under readerens detection threshold på 4,5 µsv. Til trods for det forhold, at egne resultater og artikel 2 peger på meget lave dosisbesparelser, er disse ikke nødvendigvis uden betydning, da der ikke findes en kendt nedre grænse for at påføre en stokastisk skade, som f.eks. en stråleinduceret cancer i gonaderne. Det er derfor vigtigt for radiografen altid at arbejde ud fra ALARA-princippet og optimere procedurer. Men i praksis ville den dosisbesparelse, der kan opnås til gonaderne ved en PA-thoraxoptagelse, ikke være klinisk relevant, da det er så lave doser, der kan spares. Derudover er incidensen for nye tilfælde ikke af væsentlig størrelse og en implementering af blyforklædet ville muligvis skabe etiske dilemmaer ift. forskellige patienttyper og organisatoriske problematikker. 39

46 Den endegyldige konklusion må derfor blive, at emnet kræver yderligere undersøgelser for helt præcist at kunne konkludere blyforklædets indflydelse på dosis til gonaderne ved en PAthoraxoptagelse. 14. Perspektivering Dosis er et vigtigt aspekt i det daglige arbejde for radiografen. Herunder er det vigtigt at forstå, hvilke parametre der kan påvirke dosis til patienten, samt at efterleve ALARA-princippet. Forud for hver røntgenundersøgelse er det radiografens opgave at sikre sig, at henvisningen indeholder alle nødvendige oplysninger og er udførligt beskrevet. Det er vigtigt, at man som radiograf er kritisk overfor henvisningsårsagen for dermed at kunne sænke antallet af unødvendige røntgenoptagelser. Henvisningsårsagen til røntgen af thorax er nemlig ikke altid udførlig, og ved at stille sig kritisk hertil ville det være muligt at spare dosis ved helt at undgå unødvendigt røntgen af thorax. Ofte er det dog nødvendigt at gennemføre undersøgelsen. Ved alle konventionelle røntgenundersøgelser er kollimering en betydelig faktor, da der ved en unødvendig stor kollimering afsættes dosis i områder uden for diagnostisk interesse. Ved en thoraxoptagelse ville strålefeltet desuden komme tættere på gonaderne, hvor der ville være mulighed for at blive afsat dosis fra den spredte stråling ved en PA-thoraxoptagelse. I dette studie har stråledosis til gonaderne været i fokus, men det kunne også være interessant at se nærmere på andre organer, eksempelvis colon, hvis vævsvægtningsfaktor blev øget ved ICRP 103. Colon er altså mere strålefølsom, end man førhen havde antaget. Colon ligger desuden forholdsvis tæt på strålekanten ved en thoraxoptagelse og ved at anvende blyforklæde her, kunne man muligvis spare dosis fra den spredte stråling til colon. Dog er det uvist, hvor meget dosis colon får ved en thoraxoptagelse. Det kan desuden være interessant at se nærmere på dosis til børn ved en thoraxoptagelse. Børn er generelt mere strålefølsomme og ved at beskytte risikoorganer, kan der spares dosis, og dermed undgås stokastiske skader. Grundet fejlkilder i eget studie kræver emnet yderligere undersøgelse. Til videre undersøgelse kunne det være en fordel at anvende en anderledes metode end dette studie og dermed få reliable resultater. Her kunne det være en fordel at eksponere samme TLD-tabs flere gange for at afsætte større doser på TLD-tabsene, så readeren med en vis målesikkerhed kan håndtere doserne. Hvis det vælges at anvende en fast mas, ville det påvirke objektiviteten og validiteten, da der på de danske afdelinger anvendes AEC. 40

47 Oftest består en thoraxoptagelse både af PA og LAT-projektioner, hvor dette studie kun tager udgangspunkt i PA. Til videre undersøgelse kunne det være en fordel at undersøge, hvordan dosis påvirkes ved en LAT-projektion. Hvis det viser sig, at der kan opnås en betydelig dosisbesparelse gennem videre undersøgelse vil der med fordel kunne implementeres brug af blyforklæde på de danske afdelinger. Dog er der nogle overvejelser, der skal gøres forud dette. Ved anvendelse af blybeskyttelse ville der kunne opstå nogle etiske dilemmaer, idet patienter sætter spørgsmålstegn ved proceduren. Desuden ville nogle patienter blive mere utrygge ved, at man afdækker dem med et blyforklæde, da den almene borger i nogen grad kender til farerne ved ioniserende stråling, der benyttes ved røntgen. Derudover er der de adipøse patienter, hvor det kan være nødvendigt at anvende større forklæder eller to forklæder for at kunne dække, hvilket vil kunne sætte patienten i en ukomfortabel situation. 41

48 15. Referenceliste (1) Statens Serum Institut; Radiologiske ydelser, Sundhedsstatistik [internet] [cited 2016 Okt. 10] Tilgængelig fra: (2) Bushberg, JT., Seibert, JA., Leidholdt, EM., Boone, JM. The Essential Physics of Medical Imaging. 3.udg. Lippincott Williams & Wilkins; (3) Netpatient: Uafhængig sundhedsinformation, Røntgen af lunger og hjerte [internet] [cited 2016 Okt. 10] Tilgængelig fra: (4) Dokumentamlinger, Aarhus Universitetshospital, Røntgen og Skanning; Lunger, NHG, THG, ØST. RTG4 Thorax voksen. [internet] [cited 2016 Okt. 11] Tilgængelig fra: (5) Billedkvalitet og billedevalueringskriterier for thorax og columna lumbalis, Kvalitets- og professionsudvikling i radiografen med fokus på evaluering af præbillede og færdigt PACS billede, samt læring og faglig udvikling. Debess J., Falkensgaard H.B. ViRa, udvikling og innovation, UCN [internet] [cited 2016 Okt. 11] Tilgængelig fra: (6) Sundhedsstyrelsen, Statens Institut for Strålebeskyttelse; Strålingsguiden ioniserende stråling [internet] [cited 2016 Okt. 12] Tilgængelig fra: (7) Kræftens Bekæmpelse; Kræft i tal, Hvor mange får kræft? [internet] [cited 2016 Okt. 12] Tilgængelig fra: (8) Statens Institut for Folkesundhed, SDU; Kræft, kap. 6. [internet] [cited 2016 Okt. 13] Tilgængelig fra: (9) Bekendtgørelse om medicinske røntgenanlæg til undersøgelse af patienter: BEK nr 975 af 16/12/1998, Ministeriet for Sundhed og Forebyggelse. Kapitel 13; Strålebeskyttelse af pa- 42

49 tienter. [internet] [cited 2016 Okt. 14] Tilgængelig fra: (10) Roth J., Nemec H.W., Sander R. Bleigummi-Abdeckungen bei Patienten während Röntgenuntersuchungen: Strahlenschutz oder Feigenblatt? Vol. 2. Radiologie Aktuell; (11) European Commission. European guidelines on Quality Criteria for Diagnostic Radiographic Images; EUR EN. Luxembourg (12) Kræftens Bekæmpelse; Testikelkræft, Statistik. [internet] [cited 2016 Okt. 19] Tilgængelig fra: (13) Kræftens Bekæmpelse; Æggestokkekræft, Statistik. [internet] [cited 2016 Okt. 19] Tilgængelig fra: (14) Bekendtgørelse om dosisgrænser for ioniserende stråling, BEK nr. 823 af 31/10/1997 à ICRP 60. [internet] [cited 2016 Okt. 13] Tilgængelig fra: (15) Eide H., Eide T. Kommunikasjon i praksis; Relasjoner, samspill og etikk i sosicalfaglig arbeid. 1. Udg. Gyldendal Akademisk; (16) Radiograf Rådet; Etik for radiografer i Danmark, etiske retningslinjer, der sætter mennesket i centrum [internet] [cited 2016 Okt. 20] Tilgængelig fra: _i_danmark-brochure_ pdf (17) Kruuse E. Kvantitative forskningsmetoder; i psykologiske og tilgrænsende fag. 6. Udg. Dansk Psykologisk Forlag; 2007 (18) Jensen P.H et al. Helsefysik; radioaktivitet, ioniserende stråling, biologiske virkninger og strålingsbeskyttelse. Nyt Teknisk Forlag; (19) Kirkwood B.R., Sterne J.A.C. Medical essential statistic. 2. Udg. Wiley-Blackwell;

50 (20) Jackson G., Brennan P.C. Radio-Protective Aprons During Radiological Examinations Of The Thorax: An Optimum Strategy. Vol. 121, no. 4. Radiation Protection Dosimetry; (21) Matyagin Y.J., Collins P. Effectiveness of abdominal shields in chest radiography: a Monte Carlo evaluation. Vol. 89. The British Institute of Radiology; (22) Birkler J. Videnskabsteori; en grundbog. 1. Udg. Gyldendal Akademisk; (23) Zoetelief J., Julius H.W., Christensen P. Recommendations for patient dosimetry in diagnostic radiology using TLD. Report No.: EUR Topical; (24) Radiology Support Devices Inc.: [internet] [cited 2016 Nov. 1] Tilgængelig fra: (25) Gilroy A.M., MacPherson B.R., Ross M.L., Schuenke M., Schulte E., Schumacher U. Atlas of Anatomy. 2. Udg. Thieme; (26) Synodys. MGP Instrument, Rados Technology, MCPI-H&B; User manuel. Version 4. RADOS Technology Oy; (27) RE 2000A TLD Dosimeter Reader. Mirion Technologies; 2014[internet] [cited 2016 Nov. 30] Tilgængelig fra: 44

51 Bilag Bilag 1: Thorax-røntgenundersøgelser i årlige thoraxoptagelse i årlige røntgenundersøgelser i / = 23,07 % reference: i

52 Bilag 2: DOSIS-guide DOkumenteret Systematisk InformationsSøgning Titel: Brug af blybeskyttelse ved røntgenoptagelse af thorax Problemstilling: Hvordan påvirkes dosis til gonaderne ved anvendelse af blybeskyttelse til en PA-thorax røntgenoptagelse? Stikord på dansk: Gonader, blybeskyttelse, røntgen af thorax, dosis. Stikord på engelsk: Gonads, lead, apron, protective clothing, radiation shield, radiography, thorax radiography, gonad dose 2. Beskriv din søgestrategi Database eller informationskilde PubMed EmBase Begrundelse for valg af database eller informationskilde EmBase rummer et bredere udvalg af biomedicinsk litteratur end PubMed, da den bl.a. også indeholder publikationer, som er under udgivelse og konferenceabstracts. Desuden er der et større udvalg af europæiske artikler, hvis lande er mere sammenlignelige med Danmark, hvor PubMed er amerikansk og studierne dermed kan være sværere at sammenligne med Danmark. Dato / periode for søgning Databasen, PubMed er valgt, da den indeholder et bredt udvalg af biomedicinsk litteratur, hvor de kvantitative studier udgør en stor del af databasen. Det er nemt at søge og tilpasse sin søgning på PubMed, da man benytter sig af emneord (MeSH-terms) og man ved hjælp af filtre og boolske operatorer både kan indskrænke og udvide sin søgning. 18/ / Beskriv din søgestrategi Tema 1 overskrift: Gonader Tema 2 overskrift: Blybeskyttelse Tema 3 overskrift: Røntgen af thorax Tema 4 overskrift: Dosis Database 1 navn: Kontrollerede emneord: Kontrollerede emneord: Kontrollerede emneord: ii

53 PubMed Gonads [MeSH] Lead [MeSH] Protective clothing [MeSH] Radiography [MeSH] Database 2 navn: EmBase Kontrollerede emneord: Gonad /exp Kontrollerede emneord: Protective clothing /exp Radiation shield /exp Lead /exp Kontrollerede emneord: Thorax radiography /exp Kontrollerede emneord: Gonad dose /exp Fritekst: Apron 4. Beskriv dine selektionskriterier Database 1 navn: PubMed Publikationsår Sprog Aldersgruppe Publikationstype Nyeste Engelsk Skandinavisk 18+ Forskningsartikler (evt. peerreviewed) Database 2 navn: EmBase Nyeste Engelsk Skandinavisk 18+ Forskningsartikler (evt. peerreviewed) 4. Beskriv dine selektionskriterier (fortsat) Tilgængelighed Abstract Database 1 navn: PubMed Fuldt tilgængelig Ja Database 2 navn: EmBase Fuldt tilgængelig Ja 5. Søgeresultat Database 1 navn: PubMed Tema 1 overskrift: Gonader Gonads [MeSH]: Tema 2 overskrift: Strålebeskyttelse Lead [MeSH]: Protective clothing [MeSH]: Tema 3 overskrift: Røntgen af thorax Radiography [MeSH]: iii

54 Database 2 navn: EmBase Gonad /exp: Gonad dose /exp: 306 Protective clothing /exp: Radiation shield /exp: Lead /exp: Thorax radiography /exp: Apron: Søgeresultat (fortsat) F.eks. Tema 1 AND Tema 2 F.eks. Tema 1 AND Tema 2 AND Tema 3 F.eks. Tema 1 AND Tema 3 Vores kombination Database 1 navn: PubMed Database 2 navn: EmBase Gonads [MeSH] AND Lead [MeSH]: 188 Gonads [MeSH] AND Protective clothing [MeSH]: 16 gonad /exp AND protective clothing /exp: 18 gonad /exp AND radiation shield /exp: 56 gonad /exp AND lead /exp: gonad /exp AND apron: 30 Gonads [MeSH] AND Lead [MeSH] AND Radiography [MeSH]: 5 Gonads [MeSH] AND Protective clothing [MeSH] AND Radiography [MeSH] : 6 gonad /exp AND protective clothing /exp AND thorax radiography /exp: 3 gonad /exp AND radiation shield /exp AND thorax radiography /exp: 6 gonad /exp AND lead /exp AND thorax radiography /exp: 14 Gonads [MeSH] AND Radiography [MeSH]: gonad /exp AND thorax radiography /exp: 310 Gonads [MeSH] AND Radiography [MeSH] AND (Lead [MeSH] OR Protective clothing [MeSH]): 11 (radiation shield /exp OR protective clothing /exp OR lead /exp OR apron) AND (gonad /exp OR gonad dose /exp) AND thorax radiography /exp: 20 gonad /exp AND aprons AND thorax radiography /exp: 6 iv

55 Bilag 3: Vira-guide for artikel 1 Hoveddelene i en videnskabelig kvantitativ artikel Abstract Background - Introduction Materials and methods Results Discussion Conclusion References Dette er en måde en kvantitativ videnskabelig artikel kan være opbygget på. Der kan være andre overskrifter og en anden rækkefølge af de enkelte dele. Kvantitative forskningsartikler kan vurderes på forskellige måder, men efterfølgende er beskrevet nogle punkter som er relevante at gennemgå, når I skal vurdere en sådan artikel. Forfatter(e) og tidsskrift Tidsskrift Radiation Protection Dosimetry (RPD) Publikationsår Volume Nummer Sidetal pp Forfatter(e) (navn, uddannelse, arbejdssted) G. Jackson and P. C. Brennan UCD School of Diagnostic Imaging, Health Science Complex, University College Dublin, Belfield, Dublin 4, Ireland. Titel på artikel Radio-protective Aprons during Radiological examinations of the thorax: an optimum strategy. Søgeord / emneord (keyword) - Er artiklen peer reviewed? (Bedømt af andre forskere der kender til artiklens indhold) Ja - Radiation Protection Dosimetry udgiver peer-reviewed artikler. v

56 Background - Introduction Hvad viser tidligere undersøgelser? Det specifikke beskyttelsesniveau er stadig uklart, da forskellige rapporter siger, at virkningen af blyforklæder er ubetydelig i forhold til dosisreducering til gonaderne, alt imens nyere artikler hævder, at der kan opnås en høj grad af dosisreduktion. Hvad er artiklens formål? Er der opstillet hypoteser? Har undersøgelsen teoretisk og / eller praktisk betydning? Formålet med studiet er at undersøge, om to forskellige blyforklædetyper giver nogen målbar beskyttelse til gonaderne, når de bliver brugt og i så fald hvilket er den bedste form og metode til en thoraxoptagelse. Arbejdet omfatter målinger med et Alderson fantom, til at beregne strålingsdoser modtaget af gonaderne og uterus efter posteroanterior (PA) og laterale (LAT) ved en thoraxoptagelse. Materials and methods Hvilket studiedesign er anvendt? Studiet er et kontrolleret fantom forsøghvad står der i background om tidligere viden. Hvem og hvor mange deltager i studiet Inklusions- og eksklusionskriterier Studiet er ikke deltagerbaseret, men udført på et Alderson fantom Beskriv eksponerings og outcome (udfald) i studiet? Eksponering er anvendelsen af et Mavig halv blyforklæde (0,5mm bly ækvivalent) og et Amray `light plus wrap-around blyforklæde (0,25mm bly ækvivalent) Outcome er absorbet dosis til gonader og uterus målt i mgy ved anvende af TLD-tabs Statistik: Hvilken analysemetode er der anvendt Non-parametisk test, Mann-Whitnet U-test for at sammenligne dosis til hvert sted, ved begge forklæder og positioner, samt uden forklæde. En P værdi på p 0,05 blev anvendt som signifikansniveau.er der beskrevet hvor mange deltagere der skal være med for at få et validt resultat? Passer de valgte analysemetoder? Beskrives signifikansniveau? Er de valgte metoder valide og reliable? Den valgte metode er valid, da røntgenudstyret testes før, under og efter forsøget. Der testes for kvp, kollimering og DAP. Derudover har de 4 TLD-tabs til at måle baggrundsstråling. Selve deres forsøgsopstilling er meget velbeskrevet, dog mangler der viden om blyforklædes placering i højden, dette kunne være illustreret med billeder. På grund af at der ikke er viden om den højde blyforklædet er placeret er forsøget ikke 100% reliabel. Dog gentager de målingerne så de kan beregne en gennemsnitsværdi, der sikre påli- vi

57 deligheden og at data ikke er opstået ved en tilfælde. Results Hvad er studiets outcome (udfald)? PA: Ved anvendelsen af wrap-around var der er en statistisk signifikant reduktion i dosis for venstre og højre ovarie sammenlignet med ikke at benytte forklæde. Reduktionen på ved venstre ovarie var 45% (p 0,001) og højre ovarie var 27% (p 0,01) Eller var der ikke andre statistiske forskelle. For uterus var der en statistisk signifikant reduktion i dosis ved anvendelse af wraparound (p 0,001) og halvforklæde (p 0,001) positioneret mod røntgenrøret sammenlignet med ikke at benytte forklæde. Reduktionen var for wrap-around 30 % og 19% for halvforklæde. Ellers var der ikke observeret andre forskelle i dette område. Den gennemsnitlige dosis til testes viste en statistisk signifikant reduktion (p 0,001) ved at benytte wrap-around i forhold til ikke at anvende forklæde. Reduktionen var på 58%. LAT: Ved ovarie og uterus var der ikke fundet nogen statistisk signifikant forskel mellem anvendelsen af forklæde og uden. Ved den gennemsnitlige dosis til testes var der en statistisk signifikant reduktion (p 0,0001) ved at benytte wrap-around sammenlignet uden forklæde. Reduktionen var på 88%. Er de relevante data præsenteret klart og har data sammenhæng til de undersøgte variabler? Data er fremstillet i to tabeller i henholdsvis PA og LAT position med organ dosis målt i mgy, samt standard deviation ved brug af forklæder.hvad står der i background om tidligere viden. Discussion Diskussion af undersøgelsens resultater Ved PA diskuteres hvorvidt om der skal indføres kønsspecifikke protokoller, hvis man kun har et halvforklæde, da det ved testes beskytter bedst, hvis det er imod detektorpladen og ved uterus var der bedst beskyttelse, hvis halv forklædet var placeret mod røntgenrøret. Halvforklæde og wrap-around stilles os op mod hinanden, med henblik på hvad der er bedst til beskyttelse. Ved LAT positionen kan det diskuteres hvorvidt blybeskyttelse er nødvendig for kvinder, da ovarier og uterus i forvejen er beskyttet af knoglerne i pelvis. Ved mænd gav wrap-around en statistisk signifikant dosisbesparelse på 88% sammenlignet med ingen vii

58 blyforklæde. Selv om data viser, at blyforklæder er vigtige i forhold til at beskytte mod røntgenstråler ved en thoraxoptagelse skal det bemærkes, at uanset fantomets position og anvendte forklædetype, kan man ikke undgå spredt stråling indeni patienten. Specielt når der anvendes høje eksponeringer er det vigtigt at huske andre beskyttende metoder såsom streng kollimering. Hvordan passer resultaterne til andres undersøgelser om det samme emne? Ældre studier viser, at dosisbesparelsen til gonader er ubetydelig, mens nyere mener at der kan opnås en væsentlig dosisbesparelse til gonader. Dette studie viser at der ved nogle positioner kan opnås en statistisk signifikant dosisbesparelse til gonaderne. Hvilket stemmer overens med det nyere studie. Hvilke styrker og svagheder har undersøgelsen? Styrker: Test af røntgenudstyr og forklæder Svagheder: Der mangler nogle oplysninger i deres forsøgsopstilling Manglende diskussion af egen metode Conclusion Hvilke konklusioner opstilles på baggrund af undersøgelsen? En optimal protokol til thoraxoptagelser ville være at bruge wrap-around forklæde til begge positioner. Hvis dette ikke er muligt vil det være mest optimalt ved PA at placerer et halvforklæde mod røntgenrøret ved kvinder og omvendt ved mænd. Ved LAT har halvforklæde ikke den store effekt ved kvinder, men ved mænd bør det placeres mod røntgenrøret. Ved at placere forklædet korrekt kan man opnå fordele til de millioner af patienter som gennemgår denne undersøgelse hvert år. Det er nemt for radiografen at lære at påfører patienten et forklæde uden at det går udover længden af undersøgelsen. Da disse forklæder er nemt tilgængelige i alle afdelinger, vil denne effektive dosissparende teknik ikke pådrage afdelingerne ekstra omkostninger. Hvilken evidensgrad kan artiklen tildeles? Ifølge Svend Juul s klassifikation af evidens og styrke ligger et kontrolleret ikke randomiseret forsøg på evidens niveau IIa, styrke B. Yderligere kommentarer til artiklen Er der data til at underbygge konklusionen? Ja Hvad kan du bruge artiklen til? Til at styrke vores studie, samt være med til at optimere dosisbesparelse i thorax under- viii

59 søgelser. Hvilken målgruppe er der for artiklen? (hvem har interesse i at læse og anvende artiklens resultater) Radiografer og radiologer Er den valgte metode velegnet til at undersøge artiklens problemstilling? Ja, da det ikke er muligt at undersøge dosis til et bestem organ ved patienter uden at det er etisk uforsvarligt. Er der givet penge til forskningen fra firmaer og hvilken betydning kan det have? Dette fremgår ikke i artiklen. ix

60 Bilag 4: vira guide for artikel 2 Hoveddelene i en videnskabelig kvantitativ artikel Abstract Background - Introduction Materials and methods Results Discussion Conclusion References Dette er en måde en kvantitativ videnskabelig artikel kan være opbygget på. Der kan være andre overskrifter og en anden rækkefølge af de enkelte dele. Kvantitative forskningsartikler kan vurderes på forskellige måder, men efterfølgende er beskrevet nogle punkter som er relevante at gennemgå, når I skal vurdere en sådan artikel. Forfatter(e) og tidsskrift Tidsskrift The British Institute of Radiology Publikationsår Volume Nummer Sidetal Forfatter(e) (navn, uddannelse, arbejdssted) Yuri V Matyagin, PhD og Peter J. Collins, MSc, begge læger ved Syd Australien Medical Imaging på Royal Adelaide Hospital i Adelaide i Australien Titel på artikel Effectiveness of abdominal shields in chest radiography: a Monte Carlo evaluation. Søgeord / emneord (keyword) Der er ikke opstillet emneord. x

61 Er artiklen peer reviewed? (Bedømt af andre forskere der kender til artiklens indhold) Ja, artikler fra The British Institute of Radiology er peer reviewed. Background - Introduction Hvad viser tidligere undersøgelser? Ved thoraxoptagelser kan brugen af abdominal blyforklæde komplicere og kompromittere proceduren og deres rolle i at reducere dosis til patienten er kontroversiel. Et studie af Njeh et al fandt en ubetydelig strålebeskyttende effekt ved brug af abdominal blyforklæde under en thoraxoptagelse, mens Hashimoto et al og Jackson et al fandt en signifikant dosisbesparelse. Ja, der er angivet kilder. Hvad er artiklens formål? Er der opstillet hypoteser? Har undersøgelsen teoretisk og / eller praktisk betydning? Formålet med studiet var at vurdere effektiviteten af et abdominalblyforklæde til at reducere dosis til de afskærmede organer under en PA thoraxoptagelse ved hjælp af Monte Carlo simuleringer. Samt at vurdere de enkelte komponenter, den ydre og indre scatter, som bidrager til dosis under blyforklædet. Specielt den indre scatter fra blyforklædet som muligvis kan føre til dosisøgning til de afskærmede organer. Materials and methods Hvilket studiedesign er anvendt? Simuleringer af photon-elektron transport blev udført ved anvendelse af DOSXYZnrc modul i EGSnrc Monte Carlo simulation pakke. Der blev benyttet et fantom, som bestod af flere bløddelsækvivalente rektangulære parallelepipedum i størrelsen 80x34x24cm (x,y,z). Til at simulere en PA thoraxundersøgelse blev følgende parametre valgt: kvp cm afstand fra røntgenrør til hud cm afstand fra røntgenrør til detektor - 4 cm afstand fra fantom til detektor - Kollimering 35x43 (x,y) Dosis målingerne blev foretaget i voxels af 2x32 cm og med en tykkelse afhængig af voxels location fra overfladen af fantomet. Den totale tykkelse var 24 cm. Det abdominale blyforklæde var simuleret som et 43x43 cm fladt ark af 0,5 mm bly med/uden en tynd (0,2 mm) plastkappe. Blyforklædet var placeret mod røntgenrøret og blev testet med 0, 20 og 40 cm afstand fra fantomet. Den øverste kant af forklædet var 0,1 cm fra den primære xi

62 stråle kant på overfladen af fantomet. Antallet af fotoner i hver simulering blev indstillet til at opnå en lav standard deviation (SD) for voxeldosis - hvilket resulterer i SD værdier <0,3%. De absolutte voxel doser blev beregnet ved hjælp af en normalisering koefficient for at opnå en dosis-areal produkt i luft på 69 mgy cm2. Alle parametre anført ovenfor er typiske for PA thoraxoptagelse ved Royal Adelaide Hospital, Australien. For at vurdere de individuelle komponenter af dosis fra ekstern og intern scatter under forklædet, blev simuleringer med og uden forklæde udført i "vakuum" til vurdering af bidragene alene fra intern scatter fra forklædet (dvs. eksklusiv scatter fra den primære røntgenstråling i luft). Derudover blev der udført simuleringer med fantomet uden forklæde, omgivet af enten luft eller vakuum. Dette blev gjort for alene at vurdere bidraget fra ekstern scatter i luft. Ved alle simuleringerne i vakuum blev indgangsdosis til fantomet i field of view normaliseret til den for fantomet i luft. Der blev også udført en separat simulering for plastkappen til at analysere den potentielle påvirkning af dosis til overfladen af fantomet fra enhver elektron, der blev tilbagekastet af blyforklædet. 10 dybdemåling doser blev foretaget i 2x32x0,002 cm voxels. Hvem og hvor mange deltager i studiet Inklusions- og eksklusionskriterier Der er ikke angivet nogle inklusion og eksklusionskriterier, men de bruger data fra andre TLD-studier, som er lavet på fantomer. De anvender Monte Carlo programmet, hvor de vælges et simulationsfantom. Beskriv eksponerings og outcome (udfald) i studiet? Eksponering var anvendelsen af abdominal blyforklæde, mens outcome var den absolutte dosis i mgy. Statistik: Hvilken analysemetode er der anvendt Der bliver ikke brugt en statistisk analysemetode, og der er ikke opstillet noget signifikansniveau. Er de valgte metoder valide og reliable? Studiet metode er både valid og reliabel. Det studiet vil undersøge er også det de ender op med at undersøge. Forsøgsopstillingen er meget udførlig beskrevet, hvilket er med til, at forsøget kan gentages af andre. Results Hvad er studiets outcome (udfald)? Der var generelt en lille reduktion i absolut dosis i de områder, som var beskyttet af blyforklædet. Dosis oversteg ikke 0,09 µgy for voxels dybere end 4 cm. I voxels ved 8 og 15 cm dybde fra strålefeltet, svarende til samme niveau som uterus og xii

63 ovarier, var der en dosisreduktion på omkring 0,035 µgy eller 4%. Med en fast afstand fra kanten af strålefeltet, var dosisreduktion generelt mindre for dybere voxels. Dosisreduktion var større i områder væk fra strålefeltet og især i lavdybde regioner af fantomet. Blyforklædet var mest effektivt, når der ikke var afstand mellem forklædet og fantomet. Da bidraget fra scatter i luften på røntgenrørssiden af fantomet var fjernet, var der en lille nettostigning i dosis til de afskærmede områder af fantomet sammenlignet med ingen blyforklæde. Dette skyldtes backscatter af den interne stråling fra blyforklædet. Denne nettostigning i dosis blev markant reduceret ved øget dybde i fantomet og når afstanden fra kanten af de primære stråler blev øget. Ved de udførte simuleringer med blyforklæde med og uden en tynd plastkappe på indersiden af forklædet, der var en mærkbar øgning af dosis i de overfladiske lag af fantomet sammenlignet med ingen blyforklæde. Dette pga. backscatter. Dosisstigningen strækker sig ikke ud over 4 mm ind i fantom. Elektroner, som tilbagekastes af blyforklædet, strækker sig ikke ud over 0,05 mm fra blyet og var fuldstændig fjernet ved brug af plastkappen. Den maksimale dosisøgning på 0,4 µgy til overfladen af fantomet (gennemsnitlig over de 2 mm tykke voxels) blev registreret for fantomet med blyforklæde og plastkappe. Er de relevante data præsenteret klart og har data sammenhæng til de undersøgte variabler? Data er præsenteret i 8 grafer. Der er ikke angivet p-værdier og standard deviation (SD) Discussion Diskussion af undersøgelsens resultater Dosisreduktionen stiger i takt med øgning af afstanden fra det primære strålefelts kant og dybden i fantomet faldt, som også er resultatet fra tidligere fantom studie som undersøgte effektivitet af abdominalblyforklæde under en CT thorax skanning. I Studiet bliver der ikke simuleret rygrad og bækkenknogle, dette ville givetvis være med til at reducere yderligere give beskyttelse af indre organer fra den primære strålings fotons scatter i luft. Jackson et al fandt en statistisk signifikant dosis reduktion (19%) ved uterus men ingen signifikant effekt for ovarier, når blyforklæde var vendt mod røntgenrøret ved en PA thorax optagelse med et vævs-ækvivalent voksenfantom. Der var dog en betydelig variation SD i deres TLD-målinger. SD <0,3% Backscatter fra detektor og mur blev ikke simuleret i denne undersøgelse pga. kompleksiteten ved modellering denne del af systemet, og kun et abdominal blyforklæde mod røntgenrøret blev evalueret. Brugen af Monte Carlo simulation aktiveres og evalueres bidragene fra indre og ydre scatter separat. Hvordan passer resultaterne til andres undersøgelser om det samme emne? De finder ingen signifikant forskel, sammenlignet med Jackson et al. Men de sammenlig- xiii

64 ner sig med et CT-studie, hvor deres resultater passer. De finder dog ud af at den indvendige stråling bliver højere ved brug af blyforklæde. Doserne er meget små. Hvilke styrker og svagheder har undersøgelsen? Styrken er at de ved brug af Monte Carlo metoden kan måle den indvendige og udvendige stråling separat. Conclusion Hvilke konklusioner opstilles på baggrund af undersøgelsen? På baggrund af resultaterne konkluderes der, at brugen af abdominal blyforklæde ved en PA-thoraxundersøgelse, kun beskytter organerne i abdomen i meget lille omfang. Dette skyldes, at den indre stråling i patienten ikke kan standses. De konkluderer derfor at beskyttelse er ubetydelig, da det handler om meget små dosisbesparelser. Hvilken evidensgrad kan artiklen tildeles? Da studie er et simuleret kontrolleret forsøg tildeler vi artiklen evidens 2 styrke b. Yderligere kommentarer til artiklen Er der data til at underbygge konklusionen? Ja, der er forud for konklusion opstillet tabeller/grafer samt de fremhæver data i diskussionsafsnittet. Hvad kan du bruge artiklen til? Få bredere viden om intern og ekstern stråling, og hvordan blybeskyttelse kan være med til at ændre dosis fra strålingen. Hvilken målgruppe er der for artiklen? (hvem har interesse i at læse og anvende artiklens resultater) Fagpersoner inden for radiologi og radiografi, og andre interesserede i røntgenfysik og stråledosis fx fysiker. Er den valgte metode velegnet til at undersøge artiklens problemstilling? Ja, da der ønskes at undersøge effektiviteten af abdominal beskyttelse til at reducerer dosis til beskyttede organer under en PA-thorax optagelse. Er der givet penge til forskningen fra firmaer og hvilken betydning kan det have? Nej, ikke noget der kan have betydning. Der er dog givet en vejledning fra overhoveder fra den radiologiske afdelingen på Royal Adelaide Hospital. xiv

65 Bilag 5: Logbog xv