Evaluation of Radiation Doses and Estimation of the Risk of Radiation-Induced carcinogenesis in Women Undergoing Screening Mammography Examinations

Digital Mammography is used as a screening tool to discover breast cancer at an early stage, the benefits and harms of this techniques is under scrutiny hence and Moroccan regulations governing radiation protection of patients have been strengthened, the need to investigate the dose received during screening mammography and the risk associated. This study is consisted of examining 126 mammography projections, for 63 women. All examinations were performed with a full digital mammography machine, technical and exposure parameters were recorded, statistical analysis was carried out using Microsoft Excel in order to calculate local DRLs and compare them with international standards. Cancer risk has been estimated using BEIR VII report methods. The mean glandular dose MGD was 1,09±0, 45 mGy and 1,26±0,74 mGy for craniocaudal (CC) and mediolateral oblique (MLO) respectively, DRLs were 1,34 for CC view and 1,36 for MLO view. Of the 100,000 women exposed, Lifetime Attributable Risk of cancer incidence has been found to be 0,76 for CC examination, 0.88 for MLO, and 1,64 for the full mammography protocol. Established local DRLs in this study are lower compared to that of United Kingdom and France and higher compared to that of Nigeria and Australia. A potential risk of radiation-induced carcinogenesis exists, and there is a need for optimization of screening mammography practices.

Immediate decisions based on long-term consequence evaluation for a radiological event

This validation study focuses on potential risks and subsequent challenges, such as family dismemberment due to the response to an off-site radiological release. Threats that may drive early decisions from a long-term perspective, such as cancer development, were discussed. In order to provide radiation doses, environmental measurements were performed by using a military helicopter. Such data was then inserted into the BEIR VII equations to evaluate the excess relative risk (ERR) of leukemia. However, there may be an issue in the initial phase of the response. Family dismemberment becomes practical due to the different radiation sensitiveness, which is a function of age and sex. Such a situation may arise from requirements posed both by the immediate response and future concerns (ERR). Evaluation of the results suggests that children and young women are more vulnerable than adults. A more detailed study focused on the most appropriate mathematical method to determine the moment in which family dismemberment, if necessary, should be conducted. This sensitive issue is very important during the early phase of the response due to the fact that it can greatly influence future decisions by anticipating possible consequences that have a large potential to influence the evolution of future costs.

Ακτινοθεραπεία σε λεμφώματα Hodgkin

Η χρήση της ακτινοθεραπείας εκθέτει όλα τα υγιή όργανα εντός και εκτός πεδίου ακτινοβόλησης σε ιοντίζουσα ακτινοβολία. Το αποτέλεσμα της προαναφερθείσας έκθεσης των υγιών ιστών είναι ο αυξημένος κίνδυνος εμφάνισης δευτερογενούς καρκίνου μετά την ακτινοθεραπεία. Στη διεθνή βιβλιογραφία, σημειώνεται σημαντική έλλειψη δεδομένων για τη δόση ακτινοβολίας και τον κίνδυνο καρκινογένεσης των υγιών οργάνων, μετά από ακτινοθεραπεία λεμφώματος Hodgkin. Στόχος της παρούσας διατριβής είναι ο υπολογισμός της δόσης ακτινοβολίας των υγιών οργάνων που βρίσκονται μερικώς εντός ή εκτός του πεδίου ακτινοθεραπείας για ασθενείς με λέμφωμα Hodgkin, με τις μεθόδους IFRT (Involved Field Radiotherapy) και ISRT (Involved Site Radiotherapy), καθώς και η εκτίμηση του κινδύνου εμφάνισης δευτερογενούς καρκίνου.Όργανα που εκτίθενται σε πρωτογενή ακτινοβολία:Έγινε χρήση δεδομένων από πλάνα τρισδιάστατης σύμμορφης ακτινοθεραπείας (3DCRT) ασθενών, με τις μεθόδους IFRT και ISRT. Εξετάστηκαν ασθενείς που ακτινοβολήθηκαν σε ανατομικές περιοχές πάνω και κάτω από το διάφραγμα. Υπολογισμοί πραγματοποιήθηκαν για την ισοδύναμη δόση (Organ Equivalent Dose, OED), όπως αυτή προτάθηκε από την ομάδα των Schneider et al, καθώς και για το Lifetime attributable risk (LAR). Ακόμα, έγινε χρήση τριών διαφορετικών μοντέλων εκτίμησης κινδύνου: mechanistic, plateau και bell shaped model. Τα, προς μελέτη, όργανα για θεραπείες σε ανατομικές περιοχές πάνω από το διάφραγμα ήταν: οι μαστοί, οι πνεύμονες, ο θυρεοειδής αδένας, ο φάρυγγας, η στοματική κοιλότητα και ο οισοφάγος. Τα αντίστοιχα όργανα για ακτινοθεραπεία σε περιοχές κάτω από το διάφραγμα ήταν: το κόλον, το ορθό και η ουροδόχος κύστη. Ο κίνδυνος που υπολογίστηκε από τις παραπάνω μετρήσεις συγκρίθηκε με τον κίνδυνο καρκινογένεσης στο μη εκτιθέμενο σε ακτινοβολία πληθυσμό. Όλοι οι υπολογισμοί πραγματοποιήθηκαν για έκθεση ασθενούς στις ηλικίες των 20, 30 και 40 ετών.Για ακτινοθεραπεία σε ανατομικές περιοχές πάνω από το διάφραγμα το εύρος της OED υπολογίστηκε ίσο με 0.63 – 8.53 Gy και 0.63 – 7.26 Gy με τις μεθόδους IFRT και ISRΤ, αντίστοιχα. Το αντίστοιχο εύρος για ακτινοβόληση σε ανατομικές περιοχές κάτω από το διάφραγμα βρέθηκε 0.18 – 7.64 Gy και 0.80 - 4.95 Gy. Ο κίνδυνος καρκινογένεσης υπολογίστηκε από 0.5% έως 8.0% με τη μέθοδο IFRT και από 0.5% έως 5.2% για την ISRT, μετά από ακτινοθεραπεία πάνω από το διάφραγμα. Για ακτινοθεραπεία σε περιοχές κάτω από το διάφραγμα ο αντίστοιχος κίνδυνος με τη μέθοδο IFRT ήταν 0.1% - 13.0% και 0.5% - 8.4% με την ISRT. Η σημαντικότερη μείωση του κινδύνου καρκινογένεσης με τη μέθοδο ISRT αντί της IFRT παρατηρείται σε μαστό και πνεύμονες για ακτινοθεραπεία πάνω από το διάφραγμα. Αντίστοιχα, ακτινοθεραπεία κάτω από το διάφραγμα με τη μέθοδο ISRT παρουσιάζει σημαντική μείωση κινδύνου δευτερογενούς καρκίνου σε ορθό και κόλον σε σύγκριση με την IFRT. Για την ουροδόχο κύστη βρέθηκε αύξηση του κινδύνου καρκινογένεσης με τη μέθοδο ISRT σε σχέση με την IFRT. Ωστόσο, ο κίνδυνος αυτός είναι μικρότερος από τον κίνδυνο στο, μη εκτιθέμενο σε ακτινοβολία, πληθυσμό. Εκτός πεδίου ακτινοθεραπείας όργανα:Ο υπολογισμός της μέσης δόσης σε όργανα που βρίσκονται εκτός πεδίου ακτινοβόλησης κατά τη διάρκεια ακτινοθεραπείας σε ασθενείς με λέμφωμα Hodgkin έγινε με χρήση της μεθόδου Monte Carlo, σε συνδυασμό με μαθηματικό ανθρωπόμορφο ομοίωμα. Χρησιμοποιήθηκε προσομοίωση κεφαλής γραμμικού επιταχυντή με δέσμη φωτονίων ενέργειας 6 MV. Πραγματοποιήθηκε προσομοίωση θεραπειών ασθενών με λέμφωμα Hodgkin στο μεσοθωράκιο, την πύελο και τη μασχαλιαία χώρα, με τις μεθόδους IFRT και ISRT. Για την εκτίμηση κινδύνου καρκινογένεσης χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο της αναφοράς του BEIR VII. Υπολογισμοί της μέσης δόσης έγιναν για όλα τα όργανα που βρίσκονται εκτός πεδίου ακτινοβόλησης και ορίζονται στην ICRP-103. Ο κίνδυνος καρκινογένεσης μετά από ακτινοθεραπεία στο μεσοθωράκιο εκτιμήθηκε για το κόλον, το στομάχι, την ουροδόχο κύστη, το ήπαρ, τον θυρεοειδή αδένα και τον προστάτη. Αντίστοιχα, ο κίνδυνος μετά από ακτινοθεραπεία στην περιοχή της πύελου υπολογίστηκε για το στομάχι, τους πνεύμονες, το ήπαρ, το μαστό, τις ωοθήκες, τους όρχεις και το θυρεοειδή αδένα. Για ακτινοθεραπεία στη μασχαλιαία χώρα εκτίμηση του κινδύνου έγινε για: το κόλον, το στομάχι, την ουροδόχο κύστη, το ήπαρ, το θυρεοειδή αδένα, το μαστό, τις ωοθήκες, τους όρχεις και τον προστάτη. Όλοι οι υπολογισμοί του κινδύνου πραγματοποιήθηκαν για ακτινοβόληση ασθενούς στην ηλικία των 20, 30 και 40 ετών. Τέλος, πραγματοποιήθηκε σύγκριση του κινδύνου καρκινογένεσης, που υπολογίστηκε με τον αντίστοιχο κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου σε πληθυσμό μη εκτιθέμενο σε ακτινοβολία.Το εύρος της μέσης δόσης στα εκτός πεδίου όργανα μετά από ακτινοθεραπεία σε μεσοθωράκιο, πύελο και μασχαλιαία χώρα με τη μέθοδο IFRT υπολογίστηκε, 7.5 – 481 mGy, 5.0 – 774.5 mGy, 5.0 – 594 mGy αντίστοιχα. Το αντίστοιχο εύρος με την ISRT μέθοδο ήταν: 2.0 – 246 mGy, 3.0 – 300.5 mGy, 2.5 – 234 mGy. Ο θυρεοειδής αδένας εμφανίζει τον υψηλότερο κίνδυνο καρκινογένεσης για γυναίκες και άνδρες ασθενείς, μετά από ακτινοθεραπεία στο μεσοθωράκιο. Για ακτινοθεραπεία στην πύελο μέγιστος κίνδυνος παρατηρείται για το μαστό στις γυναίκες και το στομάχι στους άνδρες. Αντίστοιχα, μετά από ακτινοθεραπεία στη μασχαλιαία χώρα ο υψηλότερος κίνδυνος καρκινογένεσης βρέθηκε στο θυρεοειδή αδένα στους άνδρες και το μαστό στις γυναίκες. Σε όλες τις περιπτώσεις, η χρήση της ISRT μεθόδου είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση στον κίνδυνο καρκινογένεσης σε σχέση με την IFRT. Τέλος, σε όλα τα εκτός πεδίου όργανα ο κίνδυνος καρκινογένεσης ήταν μικρότερος από τον αντίστοιχο στο μη εκτιθέμενο σε ακτινοβολία πληθυσμό.

Cancer risk incidence from hypothetical accident of VVER-1000 nuclear power plant based on BEIR VII model

BackgroundSafety is a mandatory issue during the operation of a nuclear power plant. A nuclear reactor can have some atmospheric dispersion due to any errors in the safety system.PurposeThe aim of this study is to estimate the cancer risk incidence for different body organs due to accidentally released radionuclides from Bushehr Nuclear Power Plant (BNPP).Materials and methodsThe assumed hypothesis was atmospheric dispersion of radionuclide into the environment due to the safety failure of BNPP. Total effective dose equivalent (TEDE) from radionuclide diffusion in the medium was calculated using HOTSPOT code at two different wind speeds. Finally, the risk of cancer incidence for different organs of male and female sex has been estimated by Biologic Effects of Ionizing Radiation (BEIR) VII model.ResultsThe results showed that with increasing the exposure age and attained age, the risk of cancer incidence for different organs is decreased. The value of TEDE was increased at lower wind speed. The most probable organ for cancer incidence at different levels of TEDE in male and female sex was colon and bladder, respectively. On the other hand, prostate and uterus had the lowest radiation sensitivity and cancer risk incidence in male and female sex, respectively. Increasing the wind speed reduces the risk of cancer incidence for all of organs understudy.ConclusionBased on the obtained results, it can be concluded that the younger persons are more subject to the cancer risk incidence because of both the intrinsically greater radio-sensitivity of their organs and their longer remaining life expectancy during which a cancer may develop. The overall risk of cancer incidence as well as the site specific solid cancer incidence were highly dependent to the sex of exposed person, so that the female sex was more exposed to the cancer risk incidence at all of the irradiation levels understudy.

Radiation dose and cancer risk estimates in helical CT for pulmonary tuberculosis infections

The preference for computed tomography (CT) for the clinical assessment of pulmonary tuberculosis (PTB) infections has increased the concern about the potential risk of cancer in exposed patients. In this study, we investigated the correlation between cancer risk and radiation doses from different CT scanners, assuming an equivalent scan protocol. Radiation doses from three 16-slice units were estimated using the CT-Expo dosimetry software version 2.4 and standard CT scan protocol for patients with suspected PTB infections. The lifetime risk of cancer for each scanner was determined using the methodology outlined in the BEIR VII report. Organ doses were significantly different (P < 0.05) between the scanners. The calculated effective dose for scanner H2 is 34% and 37% higher than scanners H3 and H1 respectively. A high and statistically significant correlation was observed between estimated lifetime cancer risk for both male (r2 = 0.943, P < 0.05) and female patients (r2 = 0.989, P < 0.05). The risk variation between the scanners was slightly higher than 2% for all ages but was much smaller for specific ages for male and female patients (0.2% and 0.7%, respectively). These variations provide an indication that the use of a scanner optimizing protocol is imperative.