Bezpieczeństwo stomatologicznych badań radiologicznych

Obecnie szacuje się, że około połowa wszystkich aparatów RTG w Polsce działa w gabinetach stomatologicznych. Oczywiście moc tych źródeł promieniowania jest z reguły znacznie niższa niż medycznych aparatów radiologicznych, a zwłaszcza medycznych tomografów komputerowych (TK). Niemniej jednak z uwagi na dużą liczbę wykonywanych zdjęć stomatologicznych nie należy marginalizować dawki promieniowania pochodzącej z tej diagnostyki.

Promieniowanie RTG stanowi podstawę uzyskania obrazu radiologicznego w postaci zdjęć RTG (zarówno analogowych na filmie, jak i cyfrowych otrzymanych za pomocą cyfrowych rejestratorów obrazu). Promieniowanie to nazywane jest inaczej jonizującym, ponieważ jonizacja (powietrza i badanych tkanek) jest jednym z rodzajów interakcji zachodzących podczas ekspozycji rentgenowskiej. Procesy jonizacji i wzbudzenia, będące konsekwencją oddziaływania promieniowania RTG na atomy, mogą prowadzić do zmian na poziomie komórkowym. Te zmiany mogą, ale nie muszą, doprowadzić do trwałych zaburzeń, ponieważ mechanizmy naprawcze usuwają większość tych uszkodzeń, a należy pamiętać, że komórki ciała są stale narażone na uszkodzenia niezwiązane z diagnostyką radiologiczną. Wystąpienie trwałego efektu komórkowego jest pochodną wielu czynników, z których wymienić można m.in. promienioczułość tkanek, wiek pacjenta oraz funkcjonowanie mechanizmu reparacji. Tkanki różnicujące się i wykazujące dużo podziałów komórkowych są bardziej narażone na działanie promieniowania jonizującego niż tkanki o zakończonym rozwoju. Z tego powodu płody i dzieci są bardziej wrażliwe na efekty promieniowania. Szpik kostny, gonady czy nabłonek jelit są podatne na szkodliwe skutki w znacznie większym stopniu niż tkanka nerwowa i kości. Skutki działania promieni RTG można podzielić na somatyczne deterministyczne, somatyczne stochastyczne i genetyczne stochastyczne. Skutki deterministyczne to te, dla których istnieje wartość progowa, po przekroczeniu której efekt na pewno się ujawni, a w zależności od wysokości dawki objawy mogą być ostre lub przewlekłe. Do skutków deterministycznych działania promieniowania RTG można zaliczyć ostre zmiany popromienne będące następstwem uszkodzenia dzielących się komórek, m.in. szpiku kostnego, nabłonka jelit, włosów. Innym znanym skutkiem z tej grupy jest zaczerwienienie skóry oraz rozwój zaćmy. Skutki stochastyczne to zdarzenia przypadkowe, które mogą wystąpić, ale nie muszą, dlatego nie ma bezpiecznej dawki progowej, poniżej której takie efekty nie będą występowały. Efekty stochastyczne mogą dotyczyć komórek somatycznych i komórek płciowych. Przykładowe skutki z tej grupy to indukcja niektórych nowotworów (np. rozwój białaczki po 5–7 latach albo rozwój mięsaka kostnego w obszarze leczonym kilkadziesiąt lat wcześniej energią promienistą z powodu innego nowotworu) czy mutacje prowadzące do wad wrodzonych. Wystąpienie szkodliwych efektów działania promieniowania RTG jest uzależnione również od rozległości ekspozycji na promieniowanie – miejscowych przy ograniczonym napromienianiu (np. radioterapia) czy rozległych, ogólnoustrojowych (np. ofiary wybuchu bomby atomowej w Hiroszimie i Nagasaki lub awarii elektrowni atomowej w Fukuszimie). 

Źródła promieniowania

Źródła medyczne są odpowiedzialne jedynie za część narażenia człowieka na promieniowanie jonizujące. Narażenie statystycznego mieszkańca danego kraju na to promieniowanie wyrażane jako dawka efektywna (skuteczna) jest sumą dawek pochodzących z naturalnych źródeł promieniowania i źródeł sztucznych, czyli wytworzonych przez człowieka. Wśród źródeł sztucznych oprócz diagnostyki radiologicznej należy wymienić medycynę nuklearną [scyntygrafia, tomografia emisyjna pojedynczych fotonów (ang. single photon emission computed tomography – SPECT, pozytonowa tomografia emisyjna (ang. positron emission tomography – PET)], radioterapię (leczenie energią promienistą), akceleratory, reaktory jądrowe, defektoskopy w przemyśle i inne urządzenia radiacyjne, w tym coraz powszechniejsze lotniskowe systemy bezpieczeństwa wykorzystujące m.in. wsteczne promieniowanie rozproszone i technologię Backscatter Advanced Imaging Technology (można je zobaczyć chociażby na Lotnisku im. Fryderyka Chopina w Warszawie na stanowiskach kontroli bezpieczeństwa). Niemniej jednak największa część przeciętnej rocznej dawki efektywnej dla statystycznego mieszkańca pochodzi ze źródeł naturalnych. W tej grupie należy wymienić promieniowanie emitowane przez naturalne radionuklidy oraz promieniowanie kosmiczne. 

Naturalne radioizotopy znajdują się w środowisku życia człowieka w postaci radioaktywnych gazów (radon, toron), składowych skorupy ziemskiej, a także materiałów budowlanych, są też przyjmowane z pokarmem i następnie wbudowywane w struktury organizmu ludzkiego, takie jak potas 40, węgiel 14 czy też izotop strontu będący analogiem wapnia i wbudowujący się w tkankę kostną. Drugą istotną składową narażenia jest promieniowanie kosmiczne emitowane przez Słońce i inne systemy gwiezdne. Efekt działania tego promieniowania jest bardziej nasilony na większych wysokościach nad poziomem morza z powodu zmniejszania się grubości ochronnej warstwy atmosfery oraz zależy od warunków geomagnetycznych na danej szerokości geograficznej (wzmaga się w kierunku bieguna północnego). Również w przypadku podróży lotniczych pasażerowie są narażeni na wyższe dawki promieniowania kosmicznego z uwagi na przebywanie na wysokości przelotowej ok. 10 000 m. Według Bottolier-Dupois i wsp. dawka promieniowania kosmicznego, jaką otrzymuje pasażer samolotu na trasie Paryż – Tokio, to 150 μSv, czyli więcej niż dla stomatologicznych badań RTG i nierzadko więcej niż badanie CBCT. Jest to dawka jednorazowa, natomiast piloci i personel pokładowy spędzają rocznie w powietrzu kilka tysięcy godzin bez wyraźnego uszczerbku na zdrowiu.

W 2012 r. średnia całkowita dawka skuteczna promieniowania jonizującego wyniosła w Polsce 3,31 mSv, z czego za wartość naturalnego tła uznaje się ok. 2,4 mSv (czyli 2400 μSv) w ciągu roku kalendarzowego. Roczne przeciętne narażenie na promieniowanie jonizujące w Europie to 3 mSv (3000 μSv) (do 7 mSv w Finlandii), z czego 85% to promieniowanie tła, a w USA aż 6,2 mSv (6200 μSv), z czego 50% stanowi promieniowanie tła. Istnieją jednak na świecie miejsca, w których wartość naturalnego promieniowania tła jest wielokrotnie większa. Najwyższe narażenie na promieniowanie tła w rejonach zamieszkanych odnotowano w Ramsar w Iranie, gdzie wynosi ono 6 mSv (6000 μSv) rocznie i jest następstwem konstruowania budynków mieszkalnych z materiałów, w skład których wchodzą naturalne izotopy promieniotwórcze. Natomiast czarne piaski na plażach w rejonie Guarapari w Brazylii zawierają monazyt, który emituje promieniowanie rzędu 175 mSv (175 000 μSv) rocznie. Warto wspomnieć, że narażenie statystycznego mieszkańca Polski pochodzące od źródeł naturalnych jest 
ok. 1,5–2 razy niższe niż mieszkańców np. Finlandii, Rumunii, Szwecji czy Włoch.

Powyższe dane jasno wskazują, że człowiek jest stale narażony w środowisku życia na promieniowanie jonizujące i można to narażenie jedynie ograniczyć, ale nie wyeliminować. 

Limity 

W tym celu opracowano dawki graniczne promieniowania wyrażone jako dawki efektywne (skuteczne). Dla ogółu ludności jest to 1 mSv (1000 μSv) w ciągu roku kalendarzowego i dawka ta może być przekroczona w danym roku kalendarzowym, pod warunkiem że w ciągu kolejnych pięciu lat kalendarzowych jej sumaryczna wartość nie przekroczy 5 mSv. Dla osób narażonych na promieniowanie w związku z ekspozycją zawodową limity są wyższe i dawka wynosi 20 mSv w ciągu roku kalendarzowego i może być przekroczona do wartości 50 mSv w danym roku kalendarzowym, pod warunkiem że w ciągu kolejnych pięciu lat kalendarzowych jej sumaryczna wartość nie przekroczy 100 mSv. W tym miejscu należy z całą mocą podkreślić, że limity dawki nie dotyczą stosowania promieniowania w celach medycznych. Oznacza to ekspozycję pacjentów (badania lekarskie i leczenie, w tym wstępne i okresowe pracowników), osób poddawanych badaniom skriningowym (przesiewowym), osób uczestniczących w eksperymentach medycznych (zdrowych ochotników lub pacjentów), osób poddawanych badaniom w celach medyczno-prawnych, gdy podjęcie tych badań nie wynika ze wskazań zdrowotnych (np. wykonanie radiogramu do oceny wieku kostnego u nielegalnego imigranta w wieku rozwojowym nieposiadającego dokumentu tożsamości), jak też osób, które poza obowiązkami zawodowymi udzielają pomocy pacjentom i opiekują się nimi.

W przypadku narażenia na promieniowanie w celach medycznych obowiązuje naczelna zasada ochrony radiologicznej ALARA (ang. as low as reasonably achievable). Według zapisów Prawa Atomowego oznacza to, że w diagnostyce radiologicznej należy stosować zespół czynności i ograniczeń zmierzających do zminimalizowania narażenia pacjenta na promieniowanie jonizujące, które nie będzie nadmiernie utrudniało lub uniemożliwiało uzyskania pożądanych i uzasadnionych informacji diagnostycznych lub efektów leczniczych. Zgodnie z tą zasadą zlecenie każdego badania RTG musi być uzasadnione przewagą oczekiwanych korzyści zdrowotnych dla pacjenta lub społeczeństwa przewyższających potencjalny uszczerbek zdrowotny, który może spowodować ekspozycja na promieniowanie jonizujące. Do tych korzyści zalicza się dokonanie rozpoznania, jak też wpływ na sposób postępowania terapeutycznego. Z kolei minimalizację narażenia osiąga się poprzez stosowanie właściwych technik radiograficznych, zachowanie staranności w wykonywaniu badań, co zmniejsza liczbę zdjęć niedoskonałych technicznie i minimalizuje konieczność powtarzania zdjęć, stosowanie cyfrowych systemów rejestracji obrazu oraz używanie osłon osobistych. Na przykład utrudnieniem w uzyskaniu pożądanych informacji mogłoby być zastosowanie podczas ekspozycji pantomograficznej fartucha ochronnego z kołnierzem, jak do zdjęć wewnątrzustnych. Wówczas tarczyca byłaby potencjalnie chroniona, ale cień fartucha przesłoniłby część zdjęcia pantomograficznego, co sprawiłoby, że radiogram byłby nieprzydatny w diagnostyce. Zgodnie z tą zasadą nie istnieją żadne sztywne normy, które mówią, ile zdjęć RTG można wykonać u danego pacjenta w ciągu roku – wykonuje się tyle badań, ile jest koniecznych i uzasadnionych. Nie ma również bezwzględnego zakazu wykonywania zdjęć RTG u ciężarnych, natomiast zleca się je wyłącznie wówczas, gdy zagrożenie zdrowia lub życia ciężarnej nie pozwala na przesunięcie badania na okres po rozwiązaniu. Dla przykładu ciężarna z urazem wielonarządowym, np. poszkodowana w wypadku komunikacyjnym, musi zostać prawidłowo zdiagnozowana, gdyż zaniechanie przeprowadzenia diagnostyki radiologicznej uniemożliwi właściwe leczenie urazów. Właśnie te nierozpoznane i nieleczone urazy mogą bezpośrednio doprowadzić do zgonu matki i płodu, stanowią więc większe zagrożenie niż potencjalne szkodliwe działanie promieniowania jonizującego na płód. W stomatologii w wielu przypadkach badania RTG można przełożyć na okres po rozwiązaniu, a jeśli radiogramy są konieczne, nie powinno się ich wykonywać w I trymestrze ciąży. Niemniej jednak szkodliwy wpływ nieleczonych ropnych zmian zapalnych okołowierzchołkowych, np. dolnych zębów trzonowych czy choroby przyzębia u ciężarnej również stanowią większe bezpośrednie zagrożenie dla płodu (np. porodem przedwczesnym) niż ewentualne przyszłe skutki działania promieniowania jonizującego. 

Jakie więc są przeciętne dawki efektywne dla badań radiologicznych stosowanych w stomatologii? Dawki te wyznaczane są w badaniach fantomowych i uwzględniają tzw. czynniki wagowe promieniowania jonizującego dla różnych narządów i tkanek znajdujących się w polu badania. Uwzględnia się przy tym również efekt promieniowania rozproszonego. Wrażliwość osobnicza jest indywidualnie zmienna, a także wyższa dla dzieci oraz dla mężczyzn. Kolejna trudność w oszacowaniu przeciętnej dawki promieniowania związana jest z mnogością rodzajów aparatury RTG oraz protokołów badania.

Porównywalna dawka efektywna, jak dla zdjęcia RTG klatki piersiowej, wystąpi dla ponad 350 zdjęć zębowych lub 44 pantomogramów cyfrowych. Przy czym zdjęcia RTG klatki piersiowej wykonuje się czasami nawet kilkakrotnie w sezonie jesienno-zimowym w diagnostyce i leczeniu zapalenia oskrzeli czy płuc, natomiast pacjenci mają duże obawy przed wykonywaniem pojedynczych zdjęć zębowych. Jedna medyczna TK płuc to równowartość dawki efektywnej 44 tys. cyfrowych zdjęć zębowych. Sytuacja kliniczna, w której pojedynczy pacjent miałby wykonanych tyle tysięcy zdjęć zębów, jest nierealna, natomiast są pacjenci, w tym dzieci, u których TK klatki piersiowej bywa wykonywana kilkakrotnie w ciągu życia osobniczego, w zależności od wskazań i choroby podstawowej.

W 1999 r. amerykańska komisja National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP) szacowała, że może (ale nie musi!) wystąpić jeden przypadek indukcji nowotworu ze skutkiem śmiertelnym na 2 mln zdjęć zębowych lub pantomograficznych. Nowsze dane mówią, że ryzyko rozwoju nowotworu złośliwego wynosi 0,02–0,6 na milion wykonanych zdjęć wewnątrzustnych, 0,21–1,1 przypadków na milion wykonanych pantomogramów i 0,34 na milion zdjęć cefalometrycznych. Dla porównania dla TK głowy ryzyko to wynosiło 1 na 10 000, a dla TK klatki piersiowej 1 na 2500 pacjentów. 

Na tym tle jasno widać, że stomatologiczne badania RTG są względnie bezpieczne w porównaniu z innymi metodami diagnostycznymi, nie mówiąc o leczeniu energią promienistą. Niemniej jednak także w radiologii stomatologicznej obowiązuje przestrzeganie wytycznych ochrony radiologicznej, która stanowi zespół działań mających na celu zapobieganie narażeniu ludzi i skażeniu środowiska, a w przypadku braku możliwości zapobiegania takim sytuacjom ograniczenie ich skutków do poziomu tak niskiego, jak tylko jest to rozsądnie osiągalne, przy uwzględnieniu czynników ekonomicznych, społecznych i zdrowotnych. Ochrona radiologiczna w medycynie obejmuje więc pacjentów, personel zatrudniony w warunkach narażenia na promieniowanie jonizujące i osoby, które mogą znaleźć się w otoczeniu źródła promieniowania (opiekun pacjenta, osoba oczekująca w poczekalni, inni członkowie personelu medycznego, przypadkowy przechodzeń itp.).

Odpowiedzialność

Za przestrzeganie zasad ochrony radiologicznej odpowiada kierownik jednostki organizacyjnej wykonującej działalność związaną z narażeniem. Wewnętrzny nadzór nad przestrzeganiem zasad ochrony radiologicznej w jednostce wykorzystującej aparaty RTG do celów diagnostycznych sprawuje osoba z uprawnieniami inspektora ochrony radiologicznej. Pracownik może być zatrudniony w warunkach narażenia na promieniowanie jonizujące po orzeczeniu braku przeciwwskazań do takiego zatrudnienia przez lekarza posiadającego odpowiednie kwalifikacje. Stosuje się monitoring indywidualny, tj. pracownicy noszą dozymetr (dawkomierz) na tułowiu w miejscu nieosłoniętym fartuchem z gumy ołowiowej. 

Do sposobów ochrony przed niepożądanym działaniem promieniowania RTG w warunkach narażenia związanego z pracą zawodową należy:

• montaż aparatu RTG w minimalnej ustalonej dla danego aparatu odległości od ściany (natężenie promieniowania maleje bowiem z kwadratem odległości od jego źródła),
• stosowanie osłon stałych w postaci zabezpieczenia ścian i stropów tynkiem barytowym lub osłonami ołowiowymi, zastosowanie okien ze szkłem ołowiowym,
• stosowanie osłon ruchomych typu parawan,
• stosowanie osłon osobistych w postaci fartuchów ochronnych z gumy ołowiowej o równoważniku 0,5––1 mm Pb i rękawic ochronnych, gdy operator znajduje się bezpośrednio przy pacjencie,
• usuwanie zjonizowanego powietrza z pracowni RTG o adekwatnej kubaturze za pomocą wentylacji mechanicznej lub grawitacyjnej.

Środki ochrony radiologicznej pacjenta to w warunkach stomatologicznej pracowni RTG wykonywanie badań z jak najwyższą starannością, aby unikać powtarzania badań złych technicznie, jak też stosowanie osłon osobistych zawierających ołów. W przypadku zdjęcia zębowego jest to osłona tarczycy, obowiązkowa dla osób poniżej 30. roku życia, zaś w przypadku pantomografii, cefalometrii i badań CBCT fartuch osłonny bez kołnierza. Warto w tym miejscu zauważyć, że w wielu krajach europejskich (np. kraje skandynawskie czy Wielka Brytania) nie ma obowiązku zakładania pacjentowi fartuchów osłonnych do stomatologicznych badań RTG. Jest to związane z faktem, że w przypadku większości tych badań wiązka pierwotna promieniowania skierowana jest poziomo lub wręcz ku górze (zdjęcia zębowe zębów dolnych, zdjęcia zgryzowe żuchwy, zdjęcia skrzydłowo-zgryzowe, pantomogram, zdjęcia cefalometryczne, CBCT), a tym samym nie obejmuje nie tylko jamy brzusznej, ale nawet tarczycy. Najnowsze wyniki badań przeprowadzonych przez Rottke i wsp. mówią, że nie ma statystycznie istotnych różnic pomiędzy dawką pochłoniętą podczas badania pantomograficznego przy użyciu fartucha osłonnego i bez niego.

W podsumowaniu można więc stwierdzić, że w porównaniu z innymi badaniami radiologicznymi, a szczególnie w porównaniu z naturalnym narażeniem na promieniowanie tła, bezpieczeństwo stomatologicznych badań radiologicznych w świetle zasad ochrony radiologicznej pacjenta i personelu jest względnie wysokie. Nie należy więc wahać się przed zleceniem badania RTG, gdy jest ono uzasadnione i konieczne, gdyż zaniechanie badania może przynieść więcej szkód dla zdrowia pacjenta niż potencjalnych szkodliwych efektów promieniowania jonizującego.