קרינה מייננת בבדיקות הדמיה

הקרינה בבדיקות הדמיה אבחנתיות ברפואה:

בתחום הדימות הרפואי הגישה לגבי שימוש בקרינת הרנטגן, שהיא קרינה מייננת, מבוססת על שלושה עקרונות (על פי הוועדה המוסמכת הבינלאומית להגנה מפני קרינה):

• השימוש המושכל: בדומה לכל שיקולי רווח/תועלת מול הפסד, ההחלטה ע לביצוע הבדיקה תיקבע על פי המידע אשר יתקבל מן הבדיקה אל מול הסיכון מביצועה.

חשוב להבהיר את הסוגיה על מנת לא ליצור עיוות בכל הנוגע לבדיקות הכרוכות בקרינת X. לבדיקות אלה (ובייחוד לבדיקות ה- CT כפי שיפורט בהמשך) יש היום יכולות אבחנתיות מצוינות, ובתנאי שהן מבוצעות בשאלות הנכונות. ניתן להבהיר את העיקרון באמצעות הדוגמאות הבאות: לבירור אבנים בכיס המרה בנבדק עם כאבי בטן טיפוסיים הבדיקה המומלצת היא בדיקת ה- US (בדיקת אולטרסאונד או בדיקה על-קולית) כיוון שביכולתה להדגים באיכות הטובה ביותר את כיס המרה והאם קיימות בו אבנים חוסמות או האם הכיס מודלק. בנוסף, בדיקה זו אינה כרוכה בקרינה מייננת, ולכן היא בדיקת הבחירה. מנגד, על מנת לברר האם פצוע תאונת דרכים מורכבת שמצבו יציב נפגע באברים פנימיים בבטנו, בדיקת ה- CT היא בדיקת הבחירה כיוון שביכולתה להדגים היטב את כל אברי הבטן ולמקם את סוג הפציעה אם קיימת כזו. ה- CT היא בדיקה מהירה האורכת דקות בודדות והיא יכולה לסייע בהחלטה לגבי הצורך בניתוח דחוף מציל חיים.

כיום קיים מגוון רחב של בדיקות הדמיה. המומחה העוסק בדימות רדיולוגי יכול לסייע לרופא המפנה לבחור את בדיקת הבחירה בהתאם לשאלה הרפואית ובהתחשב ברקע הרפואי של הנבדק (ראו חומרי ניגוד בבדיקות הדמיה).

• להפיק את מירב התועלת מן הבדיקה: העיקרון פועל לפי שיטת ה- ALARA שהיא ראשי תיבות של As Low As Reasonably Achievable. יש לבחור בטכניקה של מינימום קרינה לנבדק ובתנאי שהבדיקה תהיה באיכות אבחנתית תוך שמירה על בקרת איכות.

• הגבלות מינון: העיקרון מנחה לבצע רישום של הקרינה הניתנת בכל בדיקה ולבצע השוואה לרמות ייחוס ידועות (DRL; Diagnostic Reference Levels). אם קיימת חריגה מעבר לרמות הייחוס יש לבצע בירור לאיתור סיבת החריגה ולתקנה.

בטרם נדון בכמות הקרינה הניתנת בבדיקות ההדמיה השונות חשוב להציג בקצרה שני נושאים:

א. מה הם נזקי הקרינה אשר אותם אנו רוצים למנוע? ממה בעצם החשש והאם הוא מוצדק?

ב. כיצד מודדים את הקרינה וכיצד ניתן להשוות בין רמות הקרינה של בדיקות המתבצעות בטכניקות שונות?

נזקי הקרינה המייננת:

הסכנות הביולוגיות של קרינה מייננת נובעות מפגיעה ב- DNA שהוא הצופן הגנטי של תאי הגוף. טווח הנזקים (אם יש כאלה) נע מפגיעה הניתנת לתיקון על ידי מערכות תיקון תוך תאיות ועד למות התא. למינון הקרינה ולסוג הרקמות המוקרנות השפעה ניכרת על מידת הנזק. לדוגמה, רקמות רגישות לקרינה הן רקמות שבהן באופן תקין יש קצב גבוה של חלוקת תאים, כמו תאי מוח העצם.

• נזקי קרינה חריפים: מדובר בנזקים הנגרמים מרמות קרינה גבוהות מאוד, כדוגמת הקרינה מפצצת אטום שנמדדת ברמות של Gy 2-5 (ראו הסבר על היחידות בהמשך). הנזק הנגרם הוא רב-מערכתי וכולל, בין היתר, נזקים לעור, לרקמות הרכות, לכלי הדם ולריאות, ובעקבותיהם סכנת חיים. חשוב לציין כי הבדלי הקרינה הגורמת לנזקים אלה לעומת קרינה של בדיקות הדמיה הם של עשרות אלפי מונים ולכן בדיקות הדמיה אינן גורמות לנזקי קרינה חריפה.

• נזקי קרינה כרונית: מדובר בנזקים של קרינה ברמה נמוכה (של פחות מ- Gy 1, ראו הסבר על היחידות בהמשך) הגורמת לפגיעה ברמת ה- DNA. פגיעות מסוג זה מתרחשות באופן אקראי מבחינה סטטיסטית. משמעות הפגיעה ב- DNA היא סיכוי מוגבר לפתח מחלה סרטנית או פגיעה גנטית שתפגע בדור הצאצאים.

• נזקי קרינה לעובר: בכל הקשור לקרינה לעובר דרושה התייחסות מיוחדת. ככלל, לא מבוצעות בדיקות מסוג זה לנשים הרות למעט במצבים מיוחדים וכל מקרה נדון לגופו של עניין באופן קפדני. יש לציין כי עיקר הסכנה הוא בתקופה שבין השבוע השמיני לשבוע ה-15  להריון, שבה עיקר יצירת מערכת העצבים של העובר.

נדגיש כי כל אישה הרה או כל סיכוי להריון באישה בגיל הפריון (גם אם לא הוכח) מחייבים דיווח של הנבדקת לצוות הרפואי על מנת להחליט לגבי הבדיקה המתאימה.

הערכת סיכונים:

הקורא בוודאי שואל בשלב זה, לאחר שהוצגו הסכנות המאיימות של הקרינה, מה הסיכון להיפגע מביצוע בדיקה או סדרת בדיקות אבחנתיות (למשל כחלק ממעקב אחר מחלה). במילים אחרות, מה הסיכון לפתח, לדוגמה, סרטן לאחר ביצוע בדיקת CT בטן?

כאשר מנסים לאמוד את הסיכון להיווצרות נזק מקרינה שניתנת לצורך ביצוע בדיקה אבחנתית נתקלים בבעיות מורכבות. רוב המידע בנוגע להיווצרות מחלות סרטניות המושרות מקרינה הוא מנפגעי פצצת האטום ביפן ב- 1945. אולם הנפגעים נחשפו לקרינה גבוהה מאוד ובמשך זמן קצר (רמות של Gy 2-5), ולכן ברור כי המקרה אינו בר השוואה מהימן לסוגיה של קרינה אבחנתית שרמתה נאמדת באלפיות ה- Gy (ראו טבלה בהמשך). צריך לזכור כי בגוף האדם יש מערכות לתיקון נזקים הנגרמים ל- DNA ולכן קרוב לוודאי כי חלק מנזקי הקרינה אינם מגיעים לכדי פגיעה בגוף האדם. באף מקרה לא ניתן ליצור אחידות לגבי רמות הקרינה של אותן בדיקות אבחנתיות ברפואה.

לדוגמה, כמות הקרינה של בדיקת CT בטן משתנה מנבדק לנבדק כי היא תלויה במבנה גוף הנבדק, בסוג הפרוצדורה ובסוג המכשור ואופן פעולותו. יחד עם זאת, למטרת גיבוש המלצות להגנה מפני קרינה מבצעים הערכה מתוך הנתונים שהצטברו מנפגעי פצצת האטום לרמות הנמוכות של הקרינה שבשימוש הרפואי האבחנתי.

רמות הקרינה שבשימוש הרפואי האבחנתי ניתנות להשוואה לרמת קרינת הרקע של כדור הארץ המוערכת ב- mSv 2.6 לשנה. קרינת הרקע קרוב לוודאי אחראית לחלק ממקרי הסרטן באוכלוסייה.

בהתחשב בכל המורכבות של הנושא הוערך כי בדיקת CT עם מנת קרינה אפקטיבית של כ- 10 mSv (סדר גודל של בדיקת CT בטן) יכולה להיות קשורה לעלייה בסיכוי לסרטן מסכן חיים בשיעור של 1 ל- 2,000 נבדקים. לצורך השוואה, שיעור הסרטן מסכן חיים באוכלוסיית ארצות הברית הוא 1 ל- 5. במילים אחרות, הסיכוי לסרטן עקב החשיפה לקרינה המתוארת קטן באופן משמעותי מן הסיכוי הכללי הטבעי לסרטן באוכלוסייה.

יחידות למדידת קרינה:

היחידה למדידת מנת הקרינה הנספגת (Dose or absorbed dose) היא Gray, או בקיצור Gy .1Gy היא כמות הקרינה הדרושה להעברת אנרגיה של joule 1 ל-1 kilogram של חומר מוקרן או רקמה מוקרנת.

קיימים כמה סוגים של קרינות מייננות. לכל סוג של קרינה יש השפעה ביולוגית שונה על רקמות הגוף, גם אם מנת הקרינה הנספגת (Absorbed dose) זהה. על מנת להתחשב בעובדה זו  עלה הצורך ביצירת יחידת מדידה המודדת את האקוויוולנטיות של מנת הקרינה, (Equivalent  Dose) והיא יחידת ה- (Sievert (Sv.

האקוויולנטיות של מנת הקרינה היא מכפלת המנה הממוצעת הנספגת באיבר או הרקמה בפקטור משקל הקרינה (Radiation weighting factor, WR). פקטור זה הוא יחודי לכל סוג קרינה ומייצג את "היעילות" הביולוגית של הקרינה. פקטור משקל הקרינה, WR × מנת הקרינה הנספגת ביחידות Gy = האקוויוולנטיות של מנת הקרינה ביחידות של Sv.

עבור קרינת X ערך הפקטור הוא 1, עבור חלקיקי אלפא ערכו 20. משמעות הדבר כי אם נקרין רקמה במנת קרינה נספגת של 1 Gy של קרינת X ורקמה זהה במנת קרינה נספגת של 1 Gy של חלקיקי אלפא, אזי האקוויוולנטיות של מנת הקרינה של קרינת ה- X תהיה 1 Sv ואילו האקוויוולנטיות של מנת הקרינה של קרינת האלפא תהיה 20 Sv, כלומר נזקי קרינת אלפא חמורים יותר.

אך הדבר החשוב מבחינה ביולוגית הוא האפקט הנגרם לכלל הגוף המוקרן. יש רקמות בגוף שהן יותר רגישות לקרינת X מאחרות, ולכן ברפואה מחשבים את מנת הקרינה האפקטיבית. מנת הקרינה האפקטיבית היא סכום האקוויוולנטיות של מנות הקרינה של כל האברים והרקמות תוך התחשבות ברגישות של אבר ושל רקמה לקרינה. אברי המין, לדוגמה, רגישים יותר מן הריאה, ואילו הריאה רגישה יותר לקרינה בהשוואה לעור. בכל הקשור לבדיקות הדמיה רפואיות, היחידות של המנה האפקטיבית הן ב- mSv (אלפיות ה- (Sv או ב-  μSv(מליוניות ה- Sv).

ערך זה הוא הערך השימושי ברפואה והוא המוצג בטבלה מטה.

מנות קרינה אופייניות של בדיקות הדמיה אבחנתיות ברפואה:

הטבלה המוצגת מטה מפרטת את מנת הקרינה האפקטיבית של בדיקות הדמיה נפוצות לצד הזמן המקביל המתקבל מקרינת הרקע של כדור הארץ, כפי שצוין בתחילת הסקירה.

מתוך הטבלה ניתן לראות כי כמצופה, הבדיקות הכרוכות בצילומים רבים, כדוגמת בדיקות שיקוף או בדיקות טומוגרפיה ממוחשבת (CT), כרוכות בקרינה גדולה יותר והן גם הבדיקות המערבות את האברים הרגישים יותר לקרינה.

אין בכוונת הרשום מעלה לעורר חרדה בקרב הנבדקים המיועדים להיבדק בבדיקה הכרוכה בקרינת רנטגן. צריך לזכור כי המידע המתקבל מבדיקות דימות יכול לאבחן את המחלה שממנה סובל החולה, לתרום לבחירה בטיפול היעיל לנבדק וכן לסייע במעקב אחר תגובה לטיפול (לדוגמה, הקטנה של גידול לאחר טיפול כימותרפי). הקרינה מבדיקות אלה היא בסדרי גודל של ימים ועד שנים של קרינת רקע של כדור הארץ, ולכן בשימוש מושכל התועלת מן הבדיקה עולה על הנזק. יחד עם זאת חייבים כל הזמן לבחון האם הבדיקה שאליה מופנה הנבדק היא אכן בדיקת הבחירה, שכן יש להימנע מביצוע בדיקות מיותרות או מחזרה שלא לצורך על בדיקות קודמות.

שימוש נכון בבדיקות ההדמיה תלוי בשיתוף פעולה של הרופא המפנה, של הנבדק ושל הרדיולוג המפענח.

בתולדות החיים של ד"ר ו.ק. רנטגן כתב המחבר Otto Glasser: "אספקט אחד של השימוש הנרחב בקרני ה- X הדאיג את רנטגן במידה רבה. ממעבדות רבות בארצות הברית, אנגליה, גרמניה וצרפת הופיעו יותר ויותר דיווחים על תגובות עור אופייניות הדומות לכוויות שמש אשר הופיעו בקרב העובדים עם הקרינה... ציערה את רנטגן ההבנה כי תופעות אלה נגרמו מקרני ה- X..."

המסקנות של ו.ק. רנטגן כפי שתוארו בעבודותיו זיכו אותו בפרס הנובל הראשון בפיזיקה בשנת 1901. עד היום, יותר ממאה שנה לאחר גילוי קרני הרנטגן, אנו למדים כיצד לנצל בתבונה את תכונות הקרינה למטרות חיוביות ובמקביל להימנע עד כמה שניתן מן הסכנות הטמונות בהן.

מקורות:

• Principles of Radiographic Imaging, An Art and a Science; Richard R. Carlton and Arlene M. Adler. Chapters 2 and 8.

• Grainger & Allisons Diagnostic Radiology, A Textbook of Medical Imaging; Chapter 11.