Radiation Doses and Cancer Risk Assessment for Patients Undergoing Computed Tomography Angiography Procedures in Palestine
Date
2022-07-25
Authors
Reema Abduallah Ahmad Za'roor
ريما عبدالله أحمد زعرور
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Al-Quds University
Abstract
CT procedures may cause radiogenic risk because of the high radiation dose used in image acquisition, comparing to other diagnostic imaging modalities. In global studies, there was a large variation in the Effective Dose (ED) values duringcomputed tomography angiogram (CTA)procedures(2.2-24.4) mSv.The increasing use of CT scans in Palestine has spurredresearchers to do dose assessments and cancer risk studies. However, there is no previous study conducted in Palestine about estimation of radiation dose of CTA scans. Therefore, a dose assessment for CTA patients is highly recommended in Palestine.
The main objective of this study is to estimate the radiation effective dose and cancer risk to adult patients (>18years old) CTA procedures, including: lower limp angiogram (LLA), pulmonary embolism angiogram (PEA), head and neck angiogram (HNA) in the selected governmental hospitals in the Palestine. A quantitative cohort retrospective design was used to conduct this study. All adult patients (>18 years old)underwent the selected CTA examinations in the chosen three governmental hospitals. Data collection was through PACS system during two months. The average effective dose was estimated by CT-EXPO softwarefor LLA, PEA and HNA was 7.2±2.9, 5.2±2 and 4.18±2 mSv, respectively, for the total study populationof the three scans ranged between 3 mSv - 11.3 mSv, which was lower than the international studies. Based on hospitals in LLA protocol, the largest value of ED was in Beit Jala Hospital (B.J.H) with 11.3±1mSv in arterial phase and 10.6 in venous phase, Palestine medical complex Hospital (P.M.C) had done only arterial phase with 7±2 mSv then Rafedia surgical Hospital (R.S.H) with 4.79 ± 1 mSv in arterial phase and 4.68±1.1 in venous phase. In PEA protocol, the highest value of ED was also in Beit Jala Hospital (B.J.H) with 7.9±0.9 mSv, Rafedia surgical Hospital (R.S.H) with 4.54±1 mSv then Palestine medical complex Hospital (P.M.C) with 4±1.9 mSv. While in HNA protocol, the largest value of ED in arterial phase was R.S.H with 5.5±1.5 mSv, B.J.H with 4.5±3 mSv then P.M.C with 3.3 ± 0.3 mSv.The overall cancer risk per 100000 procedures for all CTA scans included in the study was 39.7±15.9 for LLA, 28±11.5 for PEA and 23±11.6 for HNA.These values are considered as a low-dose risk estimates due to results derived from Hiroshima atomic bomb data that stated, effective doses ranging between 5 to 50 mSv are associated with higher chances to increase risk of cancer mortality.
تتسبب إجراءات التصوير المقطعي المحوسب في مخاطر إشعاعية بسبب جرعة الإشعاع العالية المستخدمة في الحصول على الصور مقارنة بطرق التصوير التشخيصية الأخرى. حيث أنه فيالدراساتالعالمية، كان هناك تباين كبير في قيم الجرعة المكافئة والتي تتراوح بين 2.2 الى 24.4 ملي سيفرت. الاستخدام المتزايد للتصوير المقطعي المحوسب في فلسطيندفع الباحثين إلى إجراء تقييمات للجرعات ودراسات لمخاطر الإصابة بالسرطان. ومع ذلك، لا توجد دراسة سابقة أجريت في فلسطين تحدثت عن تقدير الجرعة الإشعاعية لفحوصات التصوير الطبقي للأوعية الدموية. لذلك يوصى بشدة تقييم جرعة المرضى لهذه الفحوصات في فلسطين. الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو تقدير الجرعة الفعالة للإشعاع وخطر الإصابة بالسرطان للمرضى البالغين (18>سنة) الذين خضعوا لفحوصات طبقية للأوعية الدموية مثل فحص تصوير الرأس والرقبة للأوعية الدموية، فحص الجلطة الرئويةللأوعية الدموية وفحص تصوير الاطراف السفلية للأوعية الدموية في المستشفيات الحكومية المختارة. تم استخدام التصميم الكمي بأثر رجعي لإجراء هذه الدراسة. أجرى جميع المرضى البالغين (18> سنة) فحوصاتالتصوير الطبقي للأوعية الدموية المختارة في المستشفيات الحكومية الثلاثة. تم جمع البيانات من خلال نظامالأرشفة للصور والتواصلفي أقسام التصوير المقطعي خلال شهرين في المستشفيات المختارة. كان متوسط الجرعة الفعالة المحسوبة عن طريق برنامج CT-EXPOفي تصوير الأوعية الدموية للأطراف السفلية، الأوعيةالدمويةللجلطة الرئوية وفحص الأوعية الدموية للرأس والرقبة كالتالي: 7.2±2.9, 5.2±2و4.18±2 ملي سيفرت على الترتيب. ولمجموع مجتمع الدراسة للفحوصات الثلاثة كانت القيم تتراوح بين 3.3 ملي سيفرت و11.3 ملي سيفرت. كان هذا النطاق أقل من الدراسات الدولية. بناءً على المستشفيات في بروتوكول تصوير الأطراف السفلية للأوعية الدموية، كانت أكبر قيمة للجرعة المكافئة لمستشفى بيت جالا بقيمة 11.2±1 ملي سيفرت في الطور الشرياني و 10.6 ملي سيفرت في الطور الوريدي، مجمع فلسطين الطبي تم عمله فقط في الطور الشرياني بقيمة 2±7 ثم مستشفى رفيديا الجراحي 4.79±1 ملي سيفرت في الطور الشرياني و 4.68±1.1 في الطور الوريدي. في بروتوكول تصوير الجلطة الرئوية، كانت أكبر قيمة للجرعة المكافئة أيضاً في مستشفى بيت جالا 7.9 ±0.9 ملي سيفرت، مستشفى رفيديا الجراحي 4.54±1 ملي سيفرت ثم مجمع فلسطين الطبي 4±1.9 ملي سيفرت. بينما في فحص بروتوكول تصوير الرأس والرقبة للأوعية الدموية كانت أكبر قيمة لمستشفى رفيديا الجراحي بقيمة 5.5±1.5،مستشفى بيت جالا 4.5±3 ملي سيفرت ثم مجمع فلسطين الطبي 3.3±0.3 ملي سيفرت. كان إجمالي مخاطر الإصابة بالسرطان لكل 100000 إجراء لجميع عمليات المسح المقطعي المضمنة في الدراسة 39.7±15.7 لتصوير الأطراف السفلية للأوعية الدموية، 28±11.5 لتصوير الجلطة الرئوية للأوعية الدموية ثم 23±11.6 لتصوير الرأس والرقبة للأوعية الدموية. تعتبر هذه القيم التقديريةلمخاطر الجرعات منخفضة بسبب النتائج المستمدة من بيانات قنبلة هيروشيما الذرية التي ذكرت أن الجرعات الفعالة التي تتراوح بين 5 إلى 50 ملي سيفرت مرتبطة بفرص أعلى لزيادة خطر الوفاة بالسرطان.
تتسبب إجراءات التصوير المقطعي المحوسب في مخاطر إشعاعية بسبب جرعة الإشعاع العالية المستخدمة في الحصول على الصور مقارنة بطرق التصوير التشخيصية الأخرى. حيث أنه فيالدراساتالعالمية، كان هناك تباين كبير في قيم الجرعة المكافئة والتي تتراوح بين 2.2 الى 24.4 ملي سيفرت. الاستخدام المتزايد للتصوير المقطعي المحوسب في فلسطيندفع الباحثين إلى إجراء تقييمات للجرعات ودراسات لمخاطر الإصابة بالسرطان. ومع ذلك، لا توجد دراسة سابقة أجريت في فلسطين تحدثت عن تقدير الجرعة الإشعاعية لفحوصات التصوير الطبقي للأوعية الدموية. لذلك يوصى بشدة تقييم جرعة المرضى لهذه الفحوصات في فلسطين. الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو تقدير الجرعة الفعالة للإشعاع وخطر الإصابة بالسرطان للمرضى البالغين (18>سنة) الذين خضعوا لفحوصات طبقية للأوعية الدموية مثل فحص تصوير الرأس والرقبة للأوعية الدموية، فحص الجلطة الرئويةللأوعية الدموية وفحص تصوير الاطراف السفلية للأوعية الدموية في المستشفيات الحكومية المختارة. تم استخدام التصميم الكمي بأثر رجعي لإجراء هذه الدراسة. أجرى جميع المرضى البالغين (18> سنة) فحوصاتالتصوير الطبقي للأوعية الدموية المختارة في المستشفيات الحكومية الثلاثة. تم جمع البيانات من خلال نظامالأرشفة للصور والتواصلفي أقسام التصوير المقطعي خلال شهرين في المستشفيات المختارة. كان متوسط الجرعة الفعالة المحسوبة عن طريق برنامج CT-EXPOفي تصوير الأوعية الدموية للأطراف السفلية، الأوعيةالدمويةللجلطة الرئوية وفحص الأوعية الدموية للرأس والرقبة كالتالي: 7.2±2.9, 5.2±2و4.18±2 ملي سيفرت على الترتيب. ولمجموع مجتمع الدراسة للفحوصات الثلاثة كانت القيم تتراوح بين 3.3 ملي سيفرت و11.3 ملي سيفرت. كان هذا النطاق أقل من الدراسات الدولية. بناءً على المستشفيات في بروتوكول تصوير الأطراف السفلية للأوعية الدموية، كانت أكبر قيمة للجرعة المكافئة لمستشفى بيت جالا بقيمة 11.2±1 ملي سيفرت في الطور الشرياني و 10.6 ملي سيفرت في الطور الوريدي، مجمع فلسطين الطبي تم عمله فقط في الطور الشرياني بقيمة 2±7 ثم مستشفى رفيديا الجراحي 4.79±1 ملي سيفرت في الطور الشرياني و 4.68±1.1 في الطور الوريدي. في بروتوكول تصوير الجلطة الرئوية، كانت أكبر قيمة للجرعة المكافئة أيضاً في مستشفى بيت جالا 7.9 ±0.9 ملي سيفرت، مستشفى رفيديا الجراحي 4.54±1 ملي سيفرت ثم مجمع فلسطين الطبي 4±1.9 ملي سيفرت. بينما في فحص بروتوكول تصوير الرأس والرقبة للأوعية الدموية كانت أكبر قيمة لمستشفى رفيديا الجراحي بقيمة 5.5±1.5،مستشفى بيت جالا 4.5±3 ملي سيفرت ثم مجمع فلسطين الطبي 3.3±0.3 ملي سيفرت. كان إجمالي مخاطر الإصابة بالسرطان لكل 100000 إجراء لجميع عمليات المسح المقطعي المضمنة في الدراسة 39.7±15.7 لتصوير الأطراف السفلية للأوعية الدموية، 28±11.5 لتصوير الجلطة الرئوية للأوعية الدموية ثم 23±11.6 لتصوير الرأس والرقبة للأوعية الدموية. تعتبر هذه القيم التقديريةلمخاطر الجرعات منخفضة بسبب النتائج المستمدة من بيانات قنبلة هيروشيما الذرية التي ذكرت أن الجرعات الفعالة التي تتراوح بين 5 إلى 50 ملي سيفرت مرتبطة بفرص أعلى لزيادة خطر الوفاة بالسرطان.