Оценка эффективных доз при проведении баллонной пластики пищевода у детей

Интервенционные исследования связаны с высокими уровнями облучения пациентов, что обусловливает повышенное внимание к контролю доз пациентов, а также оценки радиационных рисков и вероятности развития детерминированных эффектов. Целью данного исследования являлась оценка эффективных доз при проведении интервенционных исследований на примере баллонной пластики пищевода, которую выполняли педиатрическим пациентам в возрасте от 1 до 2 лет на базе отделения рентгенохирургических методов диагностики и лечения Санкт-Петербургского государственного педиатрического медицинского университета. Модели облучения пациентов были разработаны на основе собственных данных. Расчет эффективных и органных доз пациентов, нормированных на значение произведения дозы на площадь, измеренного в ходе исследования, проводился с помощью программного обеспечения PCXMC 2.0. Значения коэффициентов перехода от произведения дозы на площадь к эффективной дозе, определенные с использованием тканевых взвешивающих коэффициентов из Публикаций МКРЗ 60 и 103, составили 10,7 и 11,7 мкЗв/сГр х см2 соответственно. Результаты верификации метода оценки эффективных доз на примере баллонной пластики пищевода показали, что использование несоответствующих коэффициентов перехода может приводить к недооценке эффективных доз детей в несколько раз. Различия в значениях коэффициентов перехода от произведения дозы на площадь к эффективной дозе значительны и объясняются разницей в исходных параметрах используемого ангиографического аппарата, используемых параметрах напряжения, расстояния источник – приемник и размера поля облучения на самом пациенте. Для конкретной рассмотренной процедуры была предложена упрощенная модель облучения пациентов, описываемая одним полем облучения. Оценка эффективных доз с использованием многопольной и однопольной модели показала сопоставимые результаты, что позволяет в похожих случаях использовать дифференцированный подход к оценке доз облучения пациентов.

1. ICRP Publication 117. Radiological protection in fluoroscopically guided procedures performed outside the imaging department // Annals of the ICRP. 2010. Vol. 40, No 6. P. 1-102.

2. Scientific annex A: Evaluation of medical exposure to ionizing radiation The UNSCEAR 2020/2021 Report Volume I to the General Assembly (A/76/46). Официальный сайт НКДАР ООН. URL: https://css.unscear.org/unscear/uploads/documents/publications/UNSCEAR_2020_21_Annex-A.pdf (Дата обращения: 15.06.2023).

3. ISO/IEC 17025:2017(E) General requirements for the competence of testing and calibration laboratories; 2017.

4. EC. Radiation Protection no 180 Medical radiation exposure of the European population, Part ½, EU, 2014.

5. Ubeda C., Vano E., Miranda P., Figueroa X. Organ and effective doses detriment to paediatric patients undergoing multiple interventional cardiology procedures // Medical Physics. 2019. Vol. 60. P. 182-187. doi: 10.1016/j.ejmp.2019.03.020.

6. Schegerer A., Loose R., Heuser L.J., Brix G. Diagnostic Reference Levels for Diagnostic and Interventional X-Ray Procedures in Germany: Update and Handling // Rofo. 2019. Vol. 191, No 8. P. 739-751. (English, German) doi: 10.1055/a-0824-7603.

7. Barnaoui S., Rehel J.L., Baysson H. et al. Local reference levels and organ doses from pediatric cardiac interventional procedures // Pediatric Cardiology. 2014. Vol. 35, No 6. P. 1037-45. doi: 10.1007/s00246-014-0895-5.

8. Walsh M.A., Noga M., Rutledge J. Cumulative radiation exposure in pediatric patients with congenital heart disease // Pediatric Cardiology. 2015. Vol. 36, No 2. P. 289-94. doi: 10.1007/s00246-014-0999-y.

9. Karambatsakidou A., Omar A., Fransson A., Poludniowski G. Calculating organ and effective doses in paediatric interventional cardiac radiology based on DICOM structured reports Is detailed examination data critical to dose estimates? // Medical Physics. 2019. No 57. P. 17-24. doi: 10.1016/j.ejmp.2018.12.008.

10. Lai P., McNeil S.M., Gordon C.L., Connolly B.L. Effective doses in children: association with common complex imaging techniques used during interventional radiology procedures // American Journal of Roentgenology. 2014. Vol. 203, No 6. P. 1336-44. doi: 10.2214/AJR.13.11445.

11. Orbach D.B., Stamoulis C., Strauss K.J. et al. Neurointerventions in children: radiation exposure and its import // American Journal of Neuroradiology. 2014. Vol. 35, No 4. P. 650-6. doi: 10.3174/ajnr.A3758.

12. Ploussi A., Brountzos E., Rammos S. et al. Radiation Exposure in Pediatric Interventional Procedures // Cardiovascular and Interventional Radiology. 2021. Vol. 44, No 6. P. 857-865. doi: 10.1007/s00270-020-02752-7.

13. Rizk C., Fares G., Vanhavere F. et al. Diagnostic Reference Levels, Deterministic and Stochastic Risks in Pediatric Interventional Cardiology Procedures // Health Physics. 2020. Vol. 118, No 1. P. 85-95. doi: 10.1097/HP.0000000000001114.

14. Ubeda C., Miranda P., Vano E. et al. Organ and effective doses from paediatric interventional cardiology procedures in Chile // Medical Physics. 2017. No 40. P. 95-103. doi: 10.1016/j.ejmp.2017.07.015.

15. Lee C., Yeom Y.S., Shin J. et al. NCIRF: an organ dose calculator for patients undergoing radiography and fluoroscopy // Biomedical Physics and Engineering Express. 2023. Vol. 9, No 4. doi: 10.1088/2057-1976/acd2de.

16. Omar A., Bujila R., Fransson A. et al. A framework for organ dose estimation in x-ray angiography and interventional radiology based on dose-related data in DICOM structured reports // Physics in Medicine & Biology. 2016. No 61. P. 3063 – 3083.

17. Wildgruber M., Müller-Wille R., Goessmann H. et al. Direct Effective Dose Calculations in Pediatric Fluoroscopy-Guided Abdominal Interventions with Rando-Alderson Phantoms Optimization of Preset Parameter Settings // PLoS One. 2016. Vol. 11, No 8. P. e0161806. doi: 10.1371/journal.pone.0161806.

18. Водоватов А.В., Голиков В.Ю., Камышанская И.Г. и др. Определение коэффициентов перехода от произведения дозы на площадь к эффективной дозе для рентгеноскопических исследований желудка с бариевым контрастом для взрослых пациентов // Радиационная гигиена. 2018. Т. 11, № 1. С. 93-100. https://doi. org/10.21514/1998-426X-2018-11-1-93-100.

19. Vodovatov A., Golikov V., Kamyshanskaya I. et al. Estimation of the effective doses from typical fluoroscopic examinations with barium contrast // Radiation Protection Dosimetry. 2021. Vol. 195, No 3-4. P. 264-272. doi: 10.1093/rpd/ncab059.

20. Тупыленко А.В., Олдаковский В.И., Лохматов М.М., Будкина Т.Н. Пат. № 2768600 C1 Российская Федерация, МПК A61B 17/94. Способ баллонной дилатации стриктур пищевода у детей с дистрофической формой врожденного буллезного эпидермолиза. опубл. 24.03.2022.

21. Дмитриев Е.Г., Михайлова Н.В. Доброкачественные стриктуры пищевода и выходного отдела желудка: интервенционное ведение (обзор по материалам зарубежной печати) // Хирургическая практика. 2011. № 4. С. 28-34.

22. Бойко В.В., Авдосьев Ю.В., Сизый М.Ю. Лечебнодиагностическая баллонная дилатация протяженных послеожоговых стриктур пищевода // Вестник ХНУ им. В.Н. Каразина. Серия Медицина. 2005. №10 (658). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/lechebnodiagnosticheskaya-ballonnaya-dilatatsiya-protyazhennyhposleozhogovyh-striktur-pischevoda (Дата обращения: 06.08.2023).

23. Kim K.Y., Tsauo J., Song H.Y. et al. Fluoroscopy-guided balloon dilation in patients with Eustachian tube dysfunction // European Radiology. 2018. Vol. 28, No 3. P. 910-919. doi: 10.1007/s00330-017-5040-4.

24. Fan Y., Song H.Y., Kim J.H. et al. Fluoroscopically guided balloon dilation of benign esophageal strictures: incidence of esophageal rupture and its management in 589 patients // American Journal of Roentgenology. 2011. Vol. 197, No 6. P. 1481-6. doi: 10.2214/AJR.11.6591.

25. Tapiovaara M., Siiskonen T. PCXMC: A Monte Carlo program for calculating patient doses in medical x-ray examinations. 2nd Ed. STUK, Finalnd; 2008.