Patient dose in endoscopic retrograde cholangiopancreatography (ERCP)
Authors: Χατζηκωνσταντή Αναστασία 
Published: September 2021

Η Ενδοσκοπική παλίνδρομος χολοαγγειοπαγκρεατογραφία (ERCP) είναι μια επεμβατική διαδικασία η οποία εφαρμόζεται για τη διάγνωση και θεραπεία παθήσεων στα χοληφόρα και τον παγκρεατικό πόρο. Οι παθήσεις αυτές αφορούν κυρίως καρκινικούς όγκους, καλοήθεις στενώσεις του χοληδόχου πόρου, κάκωση του χοληδόχου πόρου ή/και των χοληφόρων αγγείων, λιθίαση, αποφρακτικό ίκτερο και χρόνια παγκρεατίτιδα. Κατά τη διάρκεια της επέμβασης, και υπό ακτινοσκοπικό έλεγχο, γίνεται έγχυση σκιαγραφικού υλικού μέσω καθετήρα, με σκοπό την καλύτερη απεικόνιση του χοληφόρου δέντρου ή/και του παγκρεατικού πόρου, προκειμένου να διαπιστωθούν πιθανές μορφολογικές αλλοιώσεις. Η χρήση ακτινοσκόπησης είναι επίσης απαραίτητη κατά τη διάρκεια των θεραπευτικών επεμβάσεων, όπως είναι η σφικτηροτομή, η εξόρυξη πέτρας, η διάταση του χοληφόρου πόρου ή η τοποθέτηση stent.Παρά τα πλεονεκτήματα των ακτινοσκοπικά καθοδηγούμενων διαδικασιών, η έκθεση σε ακτινοβολία, που συνδέεται με την ακτινοσκόπηση, επιβαρύνει τόσο τον ασθενή όσο και το προσωπικό σε υψηλές δόσεις, έχοντας ως αποτέλεσμα, μεταξύ άλλων, δερματικές αλλοιώσεις. Οι μεγάλοι χρόνοι ακτινοσκόπησης συνδέονται κυρίως με την πολυπλοκότητα της διαδικασίας και την πραγματοποίηση των επεμβάσεων από γαστρεντερολόγους με ελλειπή γνώση και εκπαίδευση σε θέματα ακτινοπροστασίας. Το γεγονός αυτό, σε συνδυασμό με το μεγάλο εύρος τιμών δόσης ασθενούς σύμφωνα με προηγούμενες μελέτες, αναδεικνύουν την ανάγκη για περαιτέρω έρευνα και βελτιστοποίηση των διαδικασιών αυτών.Σύμφωνα με την αρχή της βελτιστοποίησης, τόσον οι πηγές όσο και τα μηχανήματα παραγωγής ακτινοβολιών στα πλαίσια μιας πρακτικής, πρέπει να προσφέρουν, κάτω από τις επικρατούσες συνθήκες λειτουργιάς τους, την καλύτερη δυνατή προστασία και ασφάλεια, έτσι ώστε το μέτρο της ενεχόμενης έκθεσης, η πιθανότητα μη αναμενόμενης έκθεσης και ο αριθμός των εκτιθέμενων ατόμων, να είναι τόσο μικρά όσον αυτό είναι λογικά εφικτό (γνωστή ως αρχή της ALARA – As Low As Reasonably Achievable), λαμβανομένων υπόψη οικονομικών και κοινωνικών παραγόντων. Η βελτιστοποίηση στην ακτινοσκοπική απεικόνιση ερμηνεύεται ως η διατήρηση της δόσης στον ασθενή όσο το δυνατόν χαμηλότερα, διατηρώντας ταυτόχρονα την ακτινοσκοπική εικόνα σε κλινικά αποδεκτά επίπεδα. Ειδικότερα, η διαδικασία βελτιστοποίησης, σύμφωνα με τις συστάσεις Διεθνών Οργανισμών, πρέπει να περιλαμβάνει την επιλογή του κατάλληλου εξοπλισμού και τη διασφάλιση της ποιότητας των χρησιμοποιουμένων μεθόδων, συμπεριλαμβανομένου της χρήσης των Διαγνωστικών Επιπέδων Αναφοράς (∆ΕΑ), τα οποία καθορίζονται σε εθνικό, περιφερειακό ή τοπικό επίπεδο. Ωστόσο, οι μελέτες σχετικά με τα ΔΕΑ στην ERCP είναι περιορισμένες, ενώ μέχρι σήμερα δεν έχουν καθοριστεί εθνικά ΔΕΑ στην Ελλάδα. Μια άλλη μέθοδος για να επιτευχθεί η βελτιστοποίηση των διαδικασιών απεικόνισης με ακτίνες - Χ είναι η χρήση κατάλληλων ομοιωμάτων (phantom), τα οποία επιτρέπουν αντικειμενική αξιολόγηση για την επίτευξη της βέλτιστης συσχέτισης μεταξύ δόσης ασθενούς και ποιότητας εικόνας. Τέτοιες μελέτες έχουν πραγματοποιηθεί για διάφορες επεμβατικές διαδικασίες, κυρίως στην καρδιολογία, ενώ δεν έχουν πραγματοποιηθεί στην ERCP.Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η εκτίμηση της ακτινικής επιβάρυνσης ασθενούς κατά τη διαδικασία των θεραπευτικών ERCP που πραγματοποιήθηκαν στο Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο Πατρών (Π.Γ.Ν.Π.), η διερεύνηση της επίδρασης της εμπειρίας του ιατρού στον χρόνο ακτινοσκόπησης και στη δόση ασθενούς, καθώς και η βελτιστοποίηση της ακτινοπροστασίας ασθενούς κατά τη διάρκεια αυτών των διαδικασιών. Για την επίτευξη των στόχων αυτών έγιναν δυο μελέτες, η πρώτη με ασθενείς και η δεύτερη με χρήση ομοιώματος. Συγκεκριμένα, στη μελέτη με ασθενείς πραγματοποιήθηκε καταγραφή και υπολογισμός της δόσης ασθενούς, προκειμένου να εκτιμηθεί ενεργός δόση (ΕΔ), η οποία χρησιμοποιείται ως δείκτης κινδύνου για τα στοχαστικά αποτελέσματα, μέσα από την καταγραφή του γινομένου δόση επί επιφάνεια (PKA). Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε σύγκριση των τιμών αυτών με τις αντίστοιχες τιμές που αναφέρονται στη βιβλιογραφία, ώστε να διερευνηθεί και αξιολογηθεί η υπάρχουσα κατάσταση στο Π.Γ.Ν.Π. (Μέρος Α). Επιπρόσθετα, συλλέχθηκαν οι τιμές του χρόνου ακτινοσκόπησης (FT), της αθροιστικής δόσης (Ka,r) και της PKA για τον προσδιορισμό των νοσοκομειακών ΔΕΑ, οι οποίες μπορούν να συνεισφέρουν στον καθορισμό των τοπικών και εθνικών ΔΕΑ (Μέρος Β). Επίσης, διερευνήθηκε ο ιδιαίτερος ρόλος (key role) του γαστρεντερολόγου στην προσπάθεια μείωσης της δόσης στον ασθενή (Μέρος Γ). Στη μελέτη με χρήση ομοιώματος διερευνήθηκε η επίδραση του πάχους ασθενούς, η γεωμετρία απεικόνισης και οι παράμετροι λειτουργίας του ακτινοσκοπικού συστήματος, τόσο στη δόση ασθενούς όσο και στην ποιότητας εικόνας, με στόχο την επίτευξη της βελτιστοποίησης κατά τη θεραπευτική ERCP διαδικασία. Και στις δύο μελέτες χρησιμοποιήθηκε το ίδιο ακτινοσκοπικό σύστημα, το οποίο αποτελείται από επίπεδο ανιχνευτή σύγχρονης τεχνολογίας και τη λυχνία τοποθετημένη κάτω από την τράπεζα. Το σύστημα παρείχε τη δυνατότητα παλμικής ακτινοσκόπησης, χρήσης αυτομάτου έλεγχου φωτεινότητας και δυνατότητα διατήρησης της τελευταίας εικόνας. Για τη διερεύνηση της υπάρχουσας κατάστασης αναφορικά με τη δόση ασθενούς συμμετείχαν δεκαπέντε ασθενείς που υποβλήθηκαν σε κάποιο είδος θεραπευτικής ERCP. Για κάθε ασθενή καταγράφηκαν οι δοσιμετρικές ποσότητες FT, Ka,r και PKA. Έγινε εκτίμηση της ενεργού δόσης, πολλαπλασιάζοντας κάθε τιμή PKA με τον κατάλληλο συντελεστή μετατροπής, ο οποίος επιλέχθηκε από τη βιβλιογραφία. Με βάση τις πληροφορίες που συλλέχθηκαν πραγματοποιήθηκε στατιστική ανάλυση, χρησιμοποιώντας το Pearson test, ώστε να διερευνηθεί η συσχέτιση του FT και Ka,r καθώς και του FT και PKA. Για τον προσδιορισμό των νοσοκομειακών ΔΕΑ, συμμετείχαν ενενήντα-έξι ασθενείς. Έγινε καταγραφή των δοσιμετρικών ποσοτήτων FT, Ka,r και PKA και εφαρμόστηκε η μέθοδος του τρίτου τεταρτημόριου (third-quartile method). Στο συνολικό δείγμα ασθενών χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος εύρους βάρους (weight banding method), με σκοπό να μειωθεί το εύρος τιμών των δοσιμετρικών δεδομένων, που οφείλεται στη διακύμανση του βάρους των ασθενών. Το συνολικό δείγμα ασθενών, χωρίστηκε σε τρείς κατηγορίες, με βάση την εμπειρία του ιατρού που πραγματοποίησε τη διαδικασία, για τη διερεύνηση της επίδρασης της εμπειρίας του ιατρού στο χρόνο ακτινοσκόπησης και στη δόση ασθενούς, μέσω των τιμών FT, Ka,r και PKA.Στη μελέτη με χρήση ομοιώματος, το πάχος ασθενούς προσομοιώθηκε με διάφορες πλάκες PMMA, ενώ η ποιότητα εικόνας αξιολογήθηκε χρησιμοποιώντας κατάλληλο εξάρτημα ελέγχου (Test Object - TO). Οι παράγοντες που διερευνήθηκαν ήταν το πάχος ομοιώματος, η απόσταση μεταξύ ομοιώματος και ανιχνευτή, το μέγεθος πεδίου (FOV) και ο ρυθμός παλμών (pps). Για τους διάφορους συνδυασμούς των παραγόντων αυτών μετρήθηκαν οι δοσιμετρικοί δείκτες, ρυθμός δόσης εισόδου (χωρίς οπισθοσκέδαση) (K ̇_(a,i)) στο ομοίωμα και η δόση εισόδου (χωρίς οπισθοσκέδαση) στο ομοίωμα ανά παλμό. Παράλληλα έγινε ποσοτική εκτίμηση της ποιότητας εικόνας με χρήση των παραμέτρων σήμα προς θόρυβο (SNR) και υψηλή αντίθεση χωρικής ανάλυσης (HCSR). Με βάση τις μετρήσεις αυτές, εκτιμήθηκε ο δείκτης οφέλους - κόστους (Figure Of Merit - FOM). Οι τιμές των FOM και K ̇_(a,i) υπέδειξαν το βέλτιστο συνδυασμό των παραγόντων που αξιολογήθηκαν, οι οποίοι μπορούν να παρέχουν επαρκείς κλινικές πληροφορίες, διασφαλίζοντας ταυτόχρονα μειωμένη δόση στον ασθενή.Όσον αφορά τα αποτελέσματα του μέρους (Α), το FT κυμάνθηκε από 0.68 έως 5.57 min, με μέση τιμή 2.50 min, το Ka,r κυμάνθηκε από 2.22 έως 19.10 mGy, με μέση τιμή 7.71 mGy και το ΡΚΑ κυμάνθηκε μεταξύ 0.59 και 5.10 Gycm2, με μέση τιμή 2.03 Gycm2. Η ΕΔ κυμάνθηκε από 0.11 έως 0.97 mSv, ενώ οι μέσες και οι διάμεσες τιμές της ήταν 0.39 και 0.32 mSv, αντίστοιχα. Οι τιμές αυτές είναι είτε συγκρίσιμες ή σημαντικά χαμηλότερες από τις αντίστοιχες τιμές που αναφέρονται στη διεθνή βιβλιογραφία. Στο δεύτερο μέρος της μελέτης με ασθενείς, η μέση τιμή του FT ήταν 2.18 min και κυμάνθηκε μεταξύ 0.58 και 5.72 min, η μέση τιμή της Ka,r ήταν 4.94 mGy και κυμάνθηκε μεταξύ 1.34 και 12.60 mGy και η μέση τιμή του ΡΚΑ ήταν 1.31 Gycm2 και κυμάνθηκε μεταξύ 0.36 και 3.38 Gycm2. Για το σύνολο των ασθενών και της ομάδας weight banding, οι τιμές του τρίτου τεταρτημόριου της κατανομής των FT, Ka,r και PKA ήταν 2.90 και 2.92 min, 6.89 και 6.93 mGy και 1.84 και 1.85 Gycm2, αντίστοιχα. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε σύγκριση των τιμών αυτών. Οι τιμές αυτές βρέθηκαν είτε συγκρίσιμες ή σημαντικά χαμηλότερες με τις αντίστοιχες τιμές της διεθνούς βιβλιογραφίας. Στο τρίτο μέρος, η μελέτη των τριών ομάδων, με βάση την εμπειρία του γαστρεντερολόγου (Μέρος Γ), έδειξε ότι οι διαφορές στη μέση τιμή των δόσεων ακτινοβολίας στους ασθενείς ήταν στατιστικά σημαντικές. Η υψηλότερη μέση και διάμεση δόση ασθενούς καταγράφηκε για το γαστρεντερολόγο με τον χαμηλότερο βαθμό εργασιακής εμπειρίας. Αντίστοιχα, η μικρότερη μέση τιμή δόσης ασθενούς καταγράφηκε στην ομάδα του γαστρεντερολόγου με την μεγαλύτερη εργασιακή εμπειρία. Η μελέτη των τιμών FOM και K ̇_(a,i) με χρήση ομοιώματος, ανέδειξε τις βέλτιστες τιμές της απόστασης μεταξύ ασθενούς και ανιχνευτή, της FOV και του ρυθμού παλμών, που διασφαλίζουν την μειωμένη ασθενούς με την ταυτόχρονη απόκτηση επαρκούς κλινικής πληροφορίας. Συγκεκριμένα, οι τιμές αυτές είναι η ελάχιστη απόσταση μεταξύ ασθενούς και ανιχνευτή, η μέγιστη τιμή FOV και ο χαμηλότερος ρυθμός παλμών. Συμπερασματικά, όσον αφορά τις τιμές της δόσης ασθενούς και τα νοσοκομειακά ΔΕΑ, οι τιμές αυτές είναι είτε συγκρίσιμες ή σημαντικά χαμηλότερες από τις αντίστοιχες τιμές που αναφέρονται στη διεθνή βιβλιογραφία και μπορούν να συνεισφέρουν στον καθορισμό τοπικών και εθνικών ΔΕΑ. Επίσης διαπιστώθηκε ότι ο γαστρεντερολόγος έχει ένα ιδιαίτερο ρόλο στη μείωση δόσης του ασθενούς και για το λόγο αυτό είναι σημαντική η εμπειρία του και η ευαισθητοποίηση του σε θέματα ακτινοπροστασίας. Ωστόσο, απαιτείται περαιτέρω έρευνα η οποία θα περιλαμβάνει τη περιπλοκότητα της διαδικασίας, μεγαλύτερο αριθμό ασθενών και γαστρεντερολόγων με διαφορετικό βαθμό εμπειρίας καθώς και ακτινοσκοπικών συστημάτων, η οποία θα οδηγήσει σε πιο ασφαλή συμπεράσματα για τη βελτιστοποίηση της ERCP και της ακτινοπροστασίας του ασθενούς.Ταυτόχρονα, τα αποτελέσματα της μελέτης με χρήση ομοιωμάτων, ανέδειξαν τις βέλτιστες τιμές μεταξύ απόστασης ανιχνευτή – ασθενή, FOV και ρυθμού παλμών, οι οποίες μπορούν να παρέχουν επαρκή κλινικές πληροφορίες, διασφαλίζοντας την ελάχιστη δόση ασθενούς. Ωστόσο, τα μέτρα αυτά θα πρέπει να αξιολογηθούν περαιτέρω στην κλινική πράξη από τους γαστρεντερολόγους σε συνεργασία με τους φυσικούς ιατρικής. Γενικά, οι μελέτες με ομοιώματα μπορούν να συμβάλουν στην παροχή κρίσιμων πληροφοριών για τη διαχείριση της βελτιστοποίηση της ακτινοπροστασίας του ασθενούς και της ποιότητας εικόνας στις επεμβατικές διαδικασίες.