RADYASYON ÖLÇÜMLER ve HASTA TR YAJI

Transkript

1 RADYASYON ÖLÇÜMLER ve HASTA TR YAJI M. Ali ÖZGÜVEN

2

3 Radyasyon Ölçümleri ve Hasta Triyajı 1. RADYASYON NEDİR? Bazı elementler çekirdeklerindeki nötron/proton dengesizliğinin sonucu olarak aşırı enerji yüküne sahiptir ve bu nedenle de kararsızdır. Bu elementler nötron/proton dengesini sağlamak üzere fazla olan enerjilerini kaybederek kararlı duruma geçmeye çalışır. Bu kararlı hale geçme süreci içerisinde enerjilerini değişik şekillerde kaybeder ve farklı elementlere dönüşürler. Ortaya çıkan enerjiye radyasyon, bu sürece ise radyoaktif parçalanma (bozunma) adı verilir. Radyoaktif parçalanma süreci tamamen tesadüfi olup ortam ısısı, basıncı ve kimyasal reaksiyonlardan bağımsız olarak gelişir. 2. RADYASYON ÇEŞİTLERİ Radyasyon gerçek anlamda bir enerji geçişidir. Radyasyon partiküler ve elektromanyetik radyasyon olmak üzere 2 şekilde ortaya çıkar. PARTİKÜLER RADYASYON Alfa (α), beta (β+ ve β-) partikülleri ve nötronlar (n) partiküler (tanecik) tipte radyasyonlardır. Partiküler radyasyon taneciklerin sahip oldukları yüksek hız nedeniyle sahip oldukları kinetik enerji olarak tanımlanır. Alfa (α) Partikülü: Alfa partikülü bir Helyum çekirdeği olup 2 proton ve 2 nötrona sahiptir. Kütlesi bir elektronun kütlesinin yaklaşık 7400 mislidir. Büyüklükleri nedeniyle uzun mesafeler gidemez ve cilt, elbise hatta bir kağıt parçası tarafından bile durdurulabilirler. İyonize edici olmalarına karşın delici (penetran) değildirler. Alfa partiküllerinin bu nedenle dışarıdan (eksternal) oluşturabilecekleri hasar yok denecek kadar azdır. Ancak alfa partikülü salıcısı radyoaktif maddeler yutma, soluma veya cilt yoluyla vücuda girerse lokal biyolojik hasar oluştururlar. Beta (β+ ve β-) Partikülü:Hafif ve yüklü partiküllerdir. Pozitif yüklü olanlarına pozitron (β + ), negatif yüklü olanlarına ise negatron (β - ) adı verilir. Alfa partiküllerine oranla daha az iyonize edici ancak daha delicidirler. Ciltte daha derin tabakalara ilerleyebilirler ve termal yanıklara benzeyen beta yanıklarına neden olurlar. Nötron: Yüksüz partiküllerdir. Nötronların da bir kütlesi olup oldukça delicidirler. Atomların çekirdeklerini ve yapılarını bozacak enerjiye sahiptirler. Gama ışınları ile karşılaştırıldığında canlı dokularda yaklaşık 20 kat hasar oluştururlar. ELEKTROMANYETIK RADYASYON Elektromanyetik radyasyonlar dalga tabiatında olup bir dalga boyu (λ) ve frekansa (υ) sahiptirler. Boşlukta ışık hızı ile hareket ederler. Gama (γ) ve X- ışınları birer elektromanyetik radyasyondur. 135

4 Nükleer Kaza veya Terörist Atakta Hematopoietik Kök Hücre Transplantasyon Stratejisi Gama (γ) Işınları: Yüksüz olup elektromanyetik dalgalar halinde ve ışık hızıyla yayılırlar. Yüksek enerjili ve delici ışınlardır. Bu nedenle tüm vücudu etkileme potansiyelleri vardır. X-Işınları: Gama ışınları ile aynı özellikleri taşırlar. Aralarındaki tek fark orijinleridir. Gama ışınları çekirdekten yayılırken X-ışınları yörüngeler arasındaki elektron geçişleri sırasında meydana gelir. 3. RADYASYON BİRİMLERİ Radyoaktivite ile ilgili birimler Uluslararası Radyasyon Birimleri Komisyonu [International Committee of Radiation Units (ICRU)] tarafından tanımlanmıştır. Aktivite Birimleri Curie (Ci): Bir saniyede 3.7 x parçalanma yapan radyoaktif madde miktarının aktivitesidir. (1 Ci = 3.7 x Bq) Becquerel (Bq): 1 Becquerel, saniyede bir parçalanma yapan aktivite miktarıdır. (1 Bq = x Ci) Spesifik Aktivite Herhangi bir radyoaktif maddenin Ci/gr olarak ölçülen aktivite yoğunluğudur. Işınlama Birimleri Röntgen (R): Normal hava şartlarında (0 0 ve 760 mmhg hava basıncı) havanın 1 kg ında 2.58 x 10-4 Coulomb luk elektrik yükü değerinde (+) ve (-) iyon oluşturan X veya gama ışını miktarıdır. Radyasyonun havayı iyonlaştırma gücünün bir ölçüsüdür. (1 R = 2.58 x 10-4 C) Coulomb/kg (C/kg): Normal hava şartlarında havanın 1 kg ında 1 Coulomb luk elektrik yükü değerinde (+) ve (-) iyon oluşturan X veya gama ışını miktarıdır.(1 C/kg = x 10 3 R) Absorblanmış Doz Birimleri Radiation Absorbed Dose (Rad): Işınlanan maddenin 1 kg ına 10-2 joule lük enerji veren radyasyon miktarıdır. (1 Rad = 10-2 Gy) Gray (Gy): Işınlanan maddenin 1 kg ına 1 joule lük enerji veren radyasyon miktarıdır. (1 Gray = 100 Rad) Doz Eşdeğeri Birimi (Biyolojik Doz) Radiation Equivalent Man (Rem):1 Röntgenlik X veya gama ışınının meydana getirdiği aynı biyolojik etkiyi meydana getiren herhangi bir radyasyon miktarıdır. (1Rem = Rad x Kalite Faktörü (KF), 1 Rem = 10-2 Sv) 136

5 Radyasyon Ölçümleri ve Hasta Triyajı Sievert (Sv):1 Gy lik X veya gama ışınının meydana getirdiği aynı biyolojik etkiyi meydana getiren herhangi bir radyasyon miktarıdır (1 Sievert = 100 Rem). 4. RADYASYONA MARUZ KALMA Eksternal Işınlanma Tüm Vücut Kısmi Vücut Lokal Kontaminasyon Eksternal İnternal (İnhalasyon, yutma, ciltten absorbsiyon) Kombine Etkiler (Termal, Blast, Radyasyon) 5. RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİ Radyasyonun biyolojik etkileri temel olarak iki başlık altında toplanabilir. Direkt etkiler: İyonize edici radyasyonun doğrudan hayati moleküller (DNA, RNA, enzimler, mitokondri ve ribozomlar) ile etkileşmesi sonucunda ortaya çıkar. İndirekt etkiler: İyonize edici radyasyonun insan vücudunun önemli bir kısmını oluşturan su moleküllerini uyarması veya iyonize etmesi sonucunda ortaya çıkan toksik serbest radikallerin hayati molekülleri etkilemesi sonucunda ortaya çıkar. Bu etkileşim sonrasında 2 olasılık söz konusudur. 1. Hücre oluşan hasarı onarır. 2. Hücre oluşan hasarı onaramaz. Bu durumda da 4 olasılık vardır. Hücre ölür, Hücre bazı fonksiyonlarını kaybeder, Radyasyona maruz kalan hücre germinal hücre ise bazı genetik etkiler ortaya çıkabilir, Kanser indüklenebilir. Radyasyona her hücre eşit düzeyde duyarlı değildir. İyonize radyasyona maruz kalınma anında mitotik bölünme aşamasındaki hücreler, yüksek mitotik aktiviteye sahip hücreler ve iyi diferansiyasyon göstermeyen hücreler (örn: over ve testisteki germinal hücreler, hematopoietik sistem hücreleri, gastrointestinal sistem epitel hücreleri gibi) radyasyona duyarlıdır. Düşük mitotik ak- 137

6 Nükleer Kaza veya Terörist Atakta Hematopoietik Kök Hücre Transplantasyon Stratejisi tiviteye sahip ve iyi diferansiyasyon gösteren hücreler (örn: karaciğer, böbrek, Kartilaj, kas, sinir hücreleri gibi) radyasyona dirençlidir. 6. RADYASYONDAN KORUNMANIN TEMEL PRENSİPLERİ Radyasyondan korunmanın 3 temel prensibi vardır: Zaman: Radyasyon kaynağına maruz kalınma süresi arttıkça alınan doz artar. Mesafe: Alınan radyasyon dozu radyasyon kaynağına olan mesafenin karesi ile ters orantılıdır. Zırhlama: Radyasyon kaynağının uygun nitelik ve kalınlıktaki malzeme ile zırhlanması alınan iyonize edici radyasyon dozunu azaltır. 7. RADYASYON DETEKTÖRLERİ İyonize edici radyasyon elle tutulur, gözle görülür bir nesne değildir. Bu kavramı somut ve ölçülebilir hale getirmenin yolu ise radyasyonun madde ile etkileşiminden yararlanarak ölçmektir. Bu maksatla geliştirilmiş olan aygıtlara genel olarak radyasyon detektörü adı verilir. Detektörler niteliklerine göre ve kullanım amaçlarındaki farklılıklar gösterirler. Pasif Radyasyon Detektörleri 1. Fotografik Emülsiyonlar 2. Radyografik Filmler 3. Nükleer Emülsiyonlar 4. Film Dozimetreler 5. Cep Dozimetreleri 6. TLD Dozimetreler Aktif Radyasyon Detektörleri 1. Gaz dolu (iyon odalı) detektörler: Nükleer tıp uygulamalarında kullanılan iyon odası tipi detektörler iyonizasyon bölgesi ve Geiger-Müeller bölgesinde çalışan detektörlerdir. Bunlardan iyon odası bölgesinde çalışanlar doz kalibratörleri ve survey-meter şeklindeki doz ölçer aygıtlardır. Radyasyonu algılama amacıyla kullanılan duyarlı aygıtlar ise Geiger-Müeller bölgesinde çalışırlar. 2. Yarı iletken detektörler: Gazlara oranla kez daha yoğun özellikteki materyalden yapılan yarı iletken detektörlerin X ve gama ışınlarına karşı daha verimli olup yüksek durdurma güçleri vardır. En çok kullanılan yarı iletken detektör materyalleri silikon ve germanium dur. Yarı iletkenler radyasyonu absorbe etmekle kalmayıp, aynı zamanda gazlı detektörlerin 10 katı gü- 138

7 Radyasyon Ölçümleri ve Hasta Triyajı cünde elektrik sinyali oluşturabilmekte ve böylece radyasyonu daha duyarlı olarak saptayabilmektedirler. Bu tip detektörler pahalı olmaları nedeniyle sadece bütün vücut sayım cihazlarında kullanılmaktadır. 3. Sintilasyon detektörleri: Nükleer tıpta halen kullanılan aygıtların çoğunluğu sıvı veya katı sintilasyon detektörü içermektedir. Radyasyon fotonunun ışık fotonu haline dönüşmesi olayına sintilasyon adı verilir. Oluşan ışık fotonları da bir foto-katot aracılığıyla elektrik sinyallerine dönüştürülerek sayım ve görüntüleme yapılabilir. Gama kameralar, alfa, beta ve proton detektörleri, kuyu tipi doz kalibratörleri sintilasyon detektörü içerirler. 8. RADYASYON KAZAZEDESİNİN TRİYAJI Radyasyon kazazedesine aşağıda belirtilen prosedür uygulanır; 1. Yaralıların triyajı 2. Yaşamı tehdit yaralanmaların tedavisi ve hastanın stabilizasyonu 3. İnternal kontaminasyonun önlenmesi veya asgariye indirilmesi 4. Eksternal kontaminasyonun araştırılması, varsa arındırılması 5. Sağlık personelini eksternal kontaminasyondan koruyucu tedbirler almak 6. İnternal kontaminasyonun araştırılması, 24 saatlik idrar ve gaita toplanması 7. Lokal radyasyon hasarının ve yanıkların tedavisi 8. Tüm vücut ışınlamaları ve internal kontaminasyonun tedavisi 9. Radyasyonun olası geç etkileri açısından danışmanlık hizmeti verilmesi Radyasyon kazazedesinin triyajı konvansiyonel triaj kriterlerinden farklıdır. Ancak iyonize edici radyasyona maruz kalan ve yaşamını sürdürmeyi başaran bireylerde iyonize edici radyasyona ait klinik bulgular günler hatta haftalar içerisinde ortaya çıkacağından bu bireylere de radyasyona maruz kalıp kalmadığına bakılmaksızın acil tedavi ve hayat kurtarıcı cerrahi uygulanır. Ancak daha sonra alınan iyonize edici radyasyon dozuna bağlı olarak uygulanacak prosedürler modifiye edilir. Bu amaçla DIME Klasifikasyonu kullanılır (Tablo 1): Acil Tedavi gerektiren Grup (I): Acil tedavi ve hayat kurtarıcı cerrahi gerektiren yaralı grubudur. Örnek olarak solunum yolu obstrüksiyonu, internal kanamalar verilebilir. Geciktirilebilir Tedavi Grubu (D): Tedavisi acil olmakla birlikte kısa süreli de olsa geciktirilebilecek yaralı grubudur. Örnek olarak ekstremite kırıkları, spinal yaralanmalar, komplikasyonsuz yanıklar verilebilir. Minimal Tedavi Grubu (M): Tedavisi acil olmayan, yüzeysel yaralanmalara maruz kalmış yaralı grubudur. Örnek olarak küçük kırıklar, laserasyonlar verilebilir. 139

8 Nükleer Kaza veya Terörist Atakta Hematopoietik Kök Hücre Transplantasyon Stratejisi Tablo 1. DIME sınıflandırması Son Triyaj Belirgin Nörolojik Başlangıç Triyajı < 150 cgy > 150 cgy Semptomlar Sadece Radyasyon Göreve İade, D E Bağlı Olarak D veya M I I I E D I I E M D D E E E E E Tablo 2. Radyasyon dozu ve semptomlar Doz (cgy) Semptom Başlangıç Süresi 0-35 Yok Hafif Bulantı, Baş Ağrısı 6 saat 12 saat Bulantı-Kusma (%30) 3-5 saat 24 saat Bulantı-Kusma (%70) 2-3 saat 3-4 gün Bulantı-Kusma (%90) 2 saat 3-4 gün Diyare (%10) 2-6 saat 2-3 hafta Belirgin Bulantı-Kusma (%90) 1 saat Direkt olarak Diyare (%10) 1-8 saat GI Sendroma geçiş Belirgin Bulantı-Kusma (%90) 3-10 dk. Ölene kadar Oryantasyon Bozukluğu (%100) 3-10 dk. 30 dk.-10 saat Tablo 3. Radyasyon dozu lenfosit ilişkisi Lenfosit Sayısı (mm 3 ) Alınan Radyasyon Dozu > 1500 Minimal Orta Şiddetli < 500 Ölümcül 140

9 Radyasyon Ölçümleri ve Hasta Triyajı Tablo 4. Kazazedelerin gözlem ve işlemleri Alınan Radyasyon Klinik Semptom Dozu Hospitalizasyon Kusma yok < 1 Gy 5 hafta ayaktan takip Işınlandıktan 2-3 saat 1-2 Gy Hastanede gözlem veya 3 hafta sonra kusma ayaktan takip sonrası hastanede gözlem Işınlandıktan 1-2 saat 2-4 Gy Hastanede Hematoloji sonra kusma Departmanında gözlem Işınlandıktan sonra > 4 Gy Tam teşekküllü bir hastanenin ilk 1 saat içerisinde Hematoloji veya Cerrahi kusma ve hipotansiyon, Departmanında radyopatoloji ödem, hipertermi, diyare, uzmanı kontrolünde gözlem eritem gibi semptomlar Ekspektan Tedavi Grubu (E): Ciddi ve çok sayıda yaralanmaya maruz kalmış, sağlık durumu yoğun bakım gerektiren, yaşamını sürdürme şansı düşük yaralı grubudur. Radyasyon kazazedesinin maruz kaldığı iyonize edici radyasyon dozu ile ortaya çıkması beklenilen klinik semptomlar, ortaya çıkış zamanları ve süreleri Tablo 2 de belirtilmiştir. Şekilli kan elemanları, özellikle de lenfositler, iyonize edici radyasyona karşı duyarlı olup radyasyona maruz kalındıktan sonraki ilk 24 saat içerisinde alınan iyonize edici radyasyon dozuna bağlı olarak azalırlar. Bu amaçla sahada periferik kanda lenfosit bakılmak suretiyle maruz kalınan iyonize edici radyasyon dozu konusunda bir fikir edinilebilir (Tablo 3). Bu amaçla Andrew Lenfosit Nomogramı kullanılır. Radyasyon kazazedesinin maruz kalmış olduğu iyonize edici radyasyon dozuna bağlı olarak tıbbi takibi gözlem süreleri aşağıdaki tabloda belirtilmiştir (Tablo 4). KAYNAKLAR 1. BARNES WE. Basic Physics of Nuclear Medicine. Eds: HENKIN RE, BOLES MA, et al. In: Nuclear Medicine, Vol. 1, Mosby, Missouri (1996). 2. SORENSON JA, PHELPS ME. Physics in Nuclear Medicine. 2 nd Edition, Philadelphia, W.B. Saunders Company (1987). 141

10 Nükleer Kaza veya Terörist Atakta Hematopoietik Kök Hücre Transplantasyon Stratejisi 3. CHRISTIAN PE. Physics of Nuclear Medicine. In: Nuclear Medicine Technology and Techniques. Eds: BERNIER DR, CHRISTIAN PE, LANGAN JK. Mosby Year Book, Inc.., St. Louis, Missouri (1997). 4. EARLY PJ. Principles of Nuclear Medicine (Part-1). In: principles and Practice of Nuclear Medicine. Mosby Year Book, Inc.., St. Louis, Missouri (1994). 5. METTLER FA, ROBERT DM. Medical Effects of Ionizing Radiation, Grune & Stratton, Inc., Orlando (1985). 6. METTLER FA, UPTON AC. Medical Effects of Ionizing Radiation. 2 nd Edition,, W.B. Saunders Company (1995). 7. HALL EJ. Radiobiology for the Radiologist. 4 th Edition, Harper & Row, New York (1994). 8. Radiation Safety for Radiation Workers Manual. University of Wisconsin, Madison Safety Department (1993). 9. GUSEV, I. A., et al, Eds. Medical Management of Radiation Accidents, Second Edition, CRC Press, Inc., New York, New York (2001). 10. JARRETT, D.G. Medical Management of Radiological Casualties Handbook, First Edition, AFRRI (Armed Forces Radiobiology Research Institute), Bethesda, Maryland (1999). 11. LATORRE TRAVIS, E. Primer of Medical Radiobiology, 2 nd Edition, Year Book Medical Publishers, Inc., Chicago, Illinois (1989). 12. NCRP (National Council on Radiation Protection and Measurements), Management of Terrorist Events Involving Radioactive Material, NCRP Report No. 138, National Council on Radiation Protection and Measurements, Bethesda, Maryland (2001). 13. PRASAD, K.N. Handbook of Radiobiology, 2 nd Edition, CRC Press, Inc., New York, New York (1995). 14. RICKS, R.C., et al, Eds. The Medical Basis for Radiation Accident Preparedness: The Clinical Care of Victims, Parthenon Publishing, New York (2002). 15. American College of Radiology ( 16. REAC/TS Radiation Emergency Assistance Center/Training Site ( 17. FM 8-9. NATO Handbook on the Medical Aspects of NBC Defensive Operations (1996). 18. VAN MOORE, A, et al, Eds. Disaster Preparedness for Radiology Professionals, Response to Radiological Terrorism, Ver. 2 (2002). 142

11 ÖZET 143

12 144

13 145

14 146

15 147

16 148

17 149

18 150

19 151

20 152

21 153

22 RADYASYON KAZALARINDA DOKU T PLEND RME ve KORDON KANI BANKACILI I Meral BEKSAÇ