Comparative Assessment of the Absorbed Doses Resulted from Occupational Exposure and Computed Tomography

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

A comparative assessment of the absorbed doses resulted from computed tomography (CT) examinations, and the dose resulted from occupational external gamma exposure of the “Mayak” workers was carried out. The patients’ diagnostic radiation dose was reconstructed using Monte-Carlo simulation on a population of 58 virtual adult phantoms across 13 CT protocol categories. Archival records of CT examinations of patients were used for the dose reconstruction. Information on technical parameters of scanning was extracted from DICOM files. The study sample has been linked to the Mayak worker register database to identify persons who had professional contact with ionizing radiation. Annual occupational dose records for the Mayak workers were obtained from the Dose-2013 dosimetry system.

In this study, information on 212 patients was collected from 303 records. Among them, 42 Mayak employees were identified, including 24 persons who had non-zero dose of external gamma radiation, and 16 persons with internal alpha radiation dose due to occupational intake of 239Pu. Individual doses absorbed in the organs resulted from exposure to computed tomography and occupational activities has been compared.

The results showed significant variability of the absorbed organ dose depending on the area of CT examination. The brain and lens were subjected to the highest radiation exposure during head CT. The average absorbed dose in brain was 24.5 mGy per single examination (the maximum brain dose accumulated over the entire study period was 82.3 mGy), and 27.7 mGy for the lens of the eye (the maximum lens dose reached 92.9 mGy).

Relevant comparison of the absorbed dose of diagnostic and occupational exposure, accumulated during one year, has been performed. The average estimate of cumulative radiation dose absorbed in the organs during computed tomography was an order of magnitude lower than the one from occupational external gamma exposure of Mayak personnel, except brain dose. Annual CT dose equivalent of external gamma radiation was 2.82.

Авторлар туралы

M. Osipov

Southern Urals Biophysics Institute

Email: osipov@subi.su
Ozyorsk, Russia

F. Ria

Duke University

Email: osipov@subi.su
North Caroline, Durham, US

P. Druzhinina

P.V. Ramzaev Saint Petersburg Research Institute of Radiation Hygiene

Email: osipov@subi.su
Saint Petersburg, Russia

M. Sokolnikov

Southern Urals Biophysics Institute

Email: osipov@subi.su
Ozyorsk, Russia

Әдебиет тізімі

  1. Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 102. Managing Patient Dose in Multi-Detector Computed Tomography (MDCT) // Ann. ICRP. 2007. V.37, No. 1. P. 1-79.
  2. Барковский А.Н., Братилова А.А., Кормановская Т.А., Ахматдинов Р.Р. Динамика доз облучения населения Российской Федерации за период с 2003 по 2018 г. // Радиационная гигиена. 2020. Т.12, № 4. С. 96-122.
  3. Дружинина П.С., Чипига Л.А., Рыжов С.А., Водоватов А.В., Беркович Г.В., Смирнов А.В., Ярына Д.В., Ермолина Е.П., Дружинина Ю.В. Современные подходы к обеспечению качества диагностики в компьютерной томографии // Радиационная гигиена. 2021. Т.14, № 1. С. 17-33. https://doi.org/10.21514/1998-426X-2021-14-1-17-33.
  4. Заполнение форм федерального государственного статистического наблюдения № 3-ДОЗ: Методические рекомендации по обеспечению радиационной безопасности. Утверждены Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 16.02.2007 г. № 0100/1659-07-26.
  5. Rȕhm W., Harrison R.M. High CT Doses Return to the Agenda // Radiation and Environmental Biophysics. 2020;59:3-7. doi: 10.1007/s00411-019-00827-9.
  6. Chipiga L., Bernhardsson C. Patient Doses in Computed Tomography Examinations in Two Regions of the Russian Federation // Rad. Prot. Dosim. 2016. V.169, No. 1-4. P. 240-244.
  7. Brambilla M., Vassileva J., Kuchcinska A., Rehani M.M. Multinational Data on Cumulative Radiation Exposure of Patients from Recurrent Radiological Procedures: Call for Action // European Radiology. 2020. V.30, No. 5. P. 2493-2501. https://doi.org/10.1007/s00330-019-06528-7.
  8. National Research Council (US), Board on Radiation Effects Research. Health Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation: BEIR VII, Phase I, Letter Report (1998). Washington: National Academies Press (US), 1998.
  9. National Research Council. Health Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation: BEIR VII, Phase II. Washington: National Academies Press (US), 2006.
  10. Shao Yu-H., Tsai K., Kim S., Yu J., Demissie K. Exposure to Tomographic Scans and Cancer Risks // JNCI Cancer Spectrum. 2020. V.4. No. 1. P. pkz072. doi.org/10.1093/jncics/pkz072.
  11. Mattsson S. Need for Individual Cancer Risk Estimates in X-Ray and Nuclear Medicine Imaging // Radiation Protection Dosimetry. 2016. V.169, No. 1-4. P. 1-6. doi: 10.1093/rpd/ncw034.
  12. Голиков В.Ю., Водоватов А.В., Чипига Л.А., Шацкий И.Г. Оценка радиационного риска у пациентов при проведении медицинских исследований в Российской Федерации // Радиационная гигиена. 2021. Т.14, № 3. С. 56-68.
  13. Осипов М.В., Важенин А.В., Доможирова А.С., Чернова О.Н., Аксенова И.А. Компьютерная томография как фактор риска у онкологических пациентов при наличии профессионального облучения // Российский электронный журнал лучевой диагностики. 2019. Т.9, № 1. С. 142-147.
  14. Hunter N., Kuznetsova I.S., Labutina E.V., Harrison J.D. Solid Cancer Incidence other than Lung, Liver and Bone in Mayak Workers: 1948-2004 // Br. J. Cancer. 2013. V.109, No. 7. P. 1989-96. doi: 10.1038/bjc.2013.543.
  15. Fisher D.R., Fahey F.H. Appropriate Use of Effective Dose in Radiation Protection and Risk Assessment // Health Phys. 2017. V.113, No. 2. P. 102-109. doi: 10.1097/HP.0000000000000674.
  16. Осипов М.В., Шкаредных В.Ю., Логинов В.С., Мельников В.В., Дружинина П.С., Сокольников М.Э. Ретроспективный анализ онкологической заболеваемости пациентов после проведения компьютерной томографии // Радиационная гигиена. 2021. Т.14, № 3. С. 80-90. doi: 10.21514/1998-426X-2021-14-3-80-90.
  17. Lee C., Kim K.P., Bolch W.E., Moroz B.E., Folio L. NCICT: a Computational Solution to Estimate Organ Doses for Pediatric and Adult Patients Undergoing CT Scans // Journal of Radiological Protection. 2015. V.35, No. 4. P. 891-909. doi: 10.1088/0952-4746/35/4/891.
  18. Koshurnikova N.A., Shilnikova N.S., Okatenko P.V. Characteristics of the Cohort of Workers at the Mayak Nuclear Complex // Radiation Research. 1999. V.152, No. 4. P. 352-363.
  19. Vostrotin V., Birchall A., Zhdanov A., Puncher M., Efimov A., Napier B., et al. The Mayak Worker Dosimetry System (MWDS-2013): Internal Dosimetry Results // Radiation Protection Dosimetry. 2017. V.176, No. 1-2. P. 190-201. doi: 10.1093/rpd/ncw268.
  20. Vasilenko E.K., Khokhryakov V.F., Miller S.C., Fix J.J., Eckerman K., Choe D.O., et al. Mayak Worker Dosimetry Study: an Overview // Health Phys. 2007. No. 93. P. 190–206.
  21. Stata, Stata Statistical Software: Release 7.0, Stata Corporation. College Station, 2001.
  22. Birchall A., Puncher M., Harrison J., Riddell A., Bailey M.R., Khokryakov V., Romanov S. Plutonium Worker Dosimetry // Radiat. Environ. Biophys. 2010. V.49, No. 2. P. 203–212.
  23. Sahbaee P.W., Segars P., Samei E. Patient-Based Estimation of Organ Dose for a Population of 58 Adult Patients Across 13 Protocol Categories // Medical Physics. 2014. V.41, No. 7. P. 072104. https://doi.org/10.1118/1.4883778.
  24. Lee C., Lodwick D., Hurtado J., Pafundi D., Williams J.L., Bolch W.E. The UF Family of Reference Hybrid Phantoms for Computational Radiation Dosimetry // Physics in Medicine and Biology. 2010. V.55, No. 2. P. 339-363.
  25. Hardy A.J., Bostani M., Kim G.H.J., Cagnon C.H., Zankl M.A., McNitt-Gray M. Evaluating Size-Specific Dose Estimate (SSDE) as an Estimate of Organ Doses from Routine CT Exams Derived from Monte Carlo Simulations // Med. Phys. 2021. V.48, No. 10. P. 6160-6173. doi: 10.1002/mp.15128.
  26. СанПин 2.6.1.2523-09. Нормы радиационной безопасности (НРБ(99/2009). М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009.
  27. Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 103 // Annals of the ICRP. 2007. V.37, No. 2-4. 332 p.
  28. Nikupaavo U., Kaasalainen T., Reijonen V., Ahonen S.M., Kortesniemi M. Lens Dose in Routine Head CT: Comparison of Different Optimization Methods with Anthropomorphic Phantoms // Am. J. Roentgenol. 2015. V.204, No. 1. P. 117-123. doi: 10.2214/AJR.14.12763.
  29. Poon R., Badawy M.K. Radiation Dose and Risk to the Lens of the Eye During CT Examinations of the Brain // Med. Imaging. Radiat Oncol. 2019. V.63, No. 6. P. 786-794. doi: 10.1111/1754-9485.12950.
  30. Brenner A.V., Sugiyama H., Preston D.L., Sakata R., French B., Sadakane A., Cahoon E.K., Utada M., Mabuchi K., Ozasa K. Radiation Risk of Central Nervous System Tumors in the Life Span Study of Atomic Bomb Survivors, 1958-2009 // Eur. J. Epidemiol. 2020. V.35, No. 6. P. 591-600. doi: 10.1007/s10654-019-00599-y.
  31. Осипов М.В., Сокольников М.Э., Фомин Е.П. База данных компьютерной томографии населения г. Озёрск («Регистр КТ»): А. с. № 2020622687. Федеральное государственное унитарное предприятие Южно-Уральский институт биофизики Федерального медико-биологического агентства (ФГУП ЮУрИБФ) (RU). Опубл. 24.12.2020. URL: https://new,fips,ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=DB&DocNumber=2020622807&TypeFile=html (Дата обращения 22.02.2022).
  32. Осипов М.В., Фомин Е.П., Сокольников М.Э. Оценка влияния диагностического облучения с использованием радиационно-эпидемиологического регистра населения г. Озёрска, обследованного при помощи компьютерной томографии // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2020 Т.65, № 4. С. 65-73. doi: 10.12737/1024-6177-2020-65-4-65-73.
  33. Brooks A.L. The Impact of Dose Rate on the Linear no Threshold Hypothesis // Chem. Biol. Interact. 2019. No. 301. P. 68-80. doi: 10.1016/j.cbi.2018.12.007.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».