BSC-sessieverslag - sessie 11

Tijdens het BSC-congres werden twee sessies over straling en radioprotectie georganiseerd, met Frank Cools van het AZ Klina als moderator. De eerste lezing werd gegeven door Eugenio Picano (Pisa, Italië) met als titel 'Risks of the use of ionizing radiation in the cardiological patient and pathways for improvement'.

Het belang van radioprotectie is geen nieuw gegeven en de eerste inspanningen om oneigenlijke straling te verminderen dateren al van de jaren 90, voornamelijk vanuit de radiologie. De voornaamste redenen toen waren kostreductie en het verminderen van wachtlijsten, maar ook het vermijden van stralingsrisico, aangezien X- en gammastralen gekende klasse I-carcinogenen zijn. Desondanks is over de jaren heen de gemiddelde stralingsdosis per persoon per jaar fors toegenomen, voornamelijk door toegenomen gebruik van CT- en nucleaire scans. Naast de toegenomen stralingsbelasting voor de patiënt is er eveneens een niet te onderschatten stralingsbelasting voor de behandelende artsen en hun team. Dit zogenaamde friendly fire is bij interventionele cardiologen daarenboven significant hoger dan bij andere medische beroepen die in contact komen met straling zoals orthopedisten, nuclearisten en radiologen¹. Deze bevindingen hebben geleid tot het opstellen van zowel Europese als Amerikaanse richtlijnen voor het correct gebruik van medische straling². De samenvatting van de Position Paper on Radiation Safety van de ACC stelt dat 'goede training een cultuur van respect moet creëren voor stralingsrisico en een engagement om blootstelling hieraan te minimaliseren en bescherming te maximaliseren'³.

Stralingsdosis voor patiënten en artsen

Voor elke procedure kan een effectieve stralingsdosis bepaald worden, die mee in overweging moet genomen worden bij het bepalen van het nut van de procedure. Eugenio Picano vergeleek de stralingsbelasting met een spaarrekening, waarbij 1 RX-thorax gelijk staat aan 1 euro en elk bijkomend onderzoek extra 'euro's' op de stralingsrekening zet. Zo zal een patiënt tijdens een klassieke diagnostische coronarografie een dosis van ongeveer 7 millisievert (mSV) te verwerken krijgen, wat overeenkomt met 350 keer een RX-thorax ofwel 2,9 jaar aan achtergrondstraling. Bij een PCI loopt dit op tot gemiddeld 15 mSV, wat overeenkomt met 6,3 jaar aan achtergrondstraling2. Niet alleen bij coronaire interventies worden patiënt en arts blootgesteld aan hoge dosis straling, ook bij elektrofysiologische procedures, met CRT-implantatie als uitschieter (22 mSV ofwel 9,1 jaar achtergrondstraling) speelt dit een belangrijke rol. Niet te onderschatten zijn ook de nucleaire scans (PET, MIBI). Er is echter wel duidelijk vooruitgang geboekt om stralingsbelasting bij diagnostische en therapeutische procedures te verminderen. Zo is de stralingsdosis bij zowel nucleaire beeldvorming als coronaire CT drastisch gedaald (tot het equivalent van enkele röntgenstralen van de thorax bij deze laatste) en wordt er een duidelijk verschil gezien tussen stralingsbelasting voor interventioneel cardiologen voor en na training over radioprotectie. In sommige disciplines werd zelfs getracht te gaan naar zero-radiation, zoals bv. bij non-fluoroscopisch genavigeerde ablaties (figuur 1). Heldere communicatie over radiatiedosis, zowel naar de uitvoerende arts als de patiënt toe, is essentieel. Hierbij kan best gestreefd worden naar conversie van de waarden naar één gemeenschappelijke maateenheid, de millisievert.

Risico's van straling: kanker en andere ziektes

Waarom is het nu zo belangrijk om een idee te hebben van de stralingsdosissen en het beperken hiervan? Inductie van tumoren is het meest bekende risico van straling. De moleculaire effecten van straling gebeuren binnen enkele seconden, de klinische gevolgen ervan zijn echter pas jaren tot decennia later zichtbaar. Zo wordt het voorbeeld gegeven van een CT-scan op 5-jarige leeftijd met een hersentumor op 50 jaar tot gevolg. Het risico op ontwikkelen van tumoren is echter niet alleen afhankelijk van de stralingsdosis. Zo spelen leeftijd (met hoger risico bij straling op jongere leeftijd) en geslacht (met hoger risico voor vrouwen) een rol⁴. Ook het type orgaan dat de straling ontvangt speelt een rol, zo zijn er organen die vatbaarder (= radiosensitiviteit) zijn voor radiatie (borstweefsel, long, rood beenmerg) dan anderen (zoals bv. huid of bot). Het risico op ontwikkelen van een tumor kan geformuleerd worden als stralingsdosis ter hoogte van het betreffende orgaan vermenigvuldigd met de radiosensitiviteit. Een gemiddeld interventioneel cardioloog met 20 jaar werkervaring, heeft een blootstelling van ongeveer 100 mSv indien onbeschermd, wat verantwoordelijk is voor 1 extra kanker per 100 blootgestelde personen. Dit benadrukt nogmaals het belang van adequate bescherming voor de uitvoerende cardioloog. De boodschap is dus steeds bewust te zijn van de mogelijke gevolgen van straling en zich hiervoor te beschermen.

De radiosensitiviteit van een weefsel kan worden uitgedrukt door middel van de Wet van Bergonié-Tribondeau. Deze stelt dat de radiosensitiviteit van een weefsel afhankelijk is van het aantal ongedifferentieerde cellen in een weefsel, de mitotische activiteit van deze cellen en de tijdsduur van de actieve proliferatie. Het bestaan van zogenaamde 'radioresistente' organen, zoals hart en hersenen, is een mythe. Eugenio Picano gaf meerdere belangrijke redenen voor de interventioneel cardioloog (en bij uitbreiding de elektrofysioloog) om zichzelf te beschermen tegen de effecten van straling. Zo komen bij interventioneel cardiologen meer linkszijdige (aan de kant van de hoogste stralingsblooststelling) hersentumoren voor⁵. Waar hersentumoren nog relatief zeldzaam zijn, is neurodegeneratie, optredend bij progressieve stralingsblootstelling, een groter probleem. Zo worden geheugenstoornissen, afwijkingen in geur en depressieve stoornissen veel meer gezien bij progressieve stralingsbelasting.

Een ander orgaan dat frequent wordt aangetast bij interventioneel cardiologen is het oog, met een prevalentie van cataract die vijf keer hoger ligt dan in de algemene populatie⁶, een effect dat nog eens versterkt wordt in het geval van diabetes mellitus. Verder kan straling atherosclerose induceren en versnellen⁷ met een directe correlatie tussen stralingsbelasting en cardiovasculaire events⁸. Verder mag ook het effect op reproductieve organen niet vergeten worden, met slechtere zaadkwaliteit, meer infertiliteit en DNA-schade en chromosoomafwijkingen bij progressieve stralingsbelasting. Het spreekt dus voor zich dat cathlabpersoneel zichzelf moet beschermen tegen straling.

Tot slot nog een miskende complicatie van een te hoge stralingsdosis: huidletsels. Deze treden meestal laattijdig op en zijn in de VS een belangrijke oorzaak voor rechtszaken wegens wanpraktijken⁹.

Radiotherapie

Dat patiënten die radiotherapie hebben ondergaan een hoger risico hebben op atherosclerotische cardiovasculaire events, is al langer geweten⁷. Zowel de kleppen als de coronairen kunnen aangetast worden en patiënten kunnen zowel systolisch als diastolisch hartfalen ontwikkelen. De oorzaken hiervoor zijn microvasculaire disfunctie, lokale inflammatie en protrombotische activatie en cellulaire apoptose, allen veroorzaakt door straling.¹⁰

Kinderen

Hoe jonger de leeftijd van de patiënt, hoe groter het risico dat gepaard gaat met straling. Voornamelijk voor kinderen van 10 jaar stijgt het risico op het ontwikkelen van tumoren exponentieel. Bij kinderen moet dus extra bedachtzaam worden omgesprongen met straling, met aandacht voor lagere doseringen. We denken hierbij bv. aan patiënten met congenitale hartziekte, die meerdere interventionele onderzoeken ondergaan.

Hoe verbeteren?

Eugenio Picano introduceerde het '5A's-principe', waarbij de de A's staan voor appropriateness, audit, awareness, accountability en advancing knowledge. Bij elk onderzoek moeten we ons afvragen of dit nu het juiste onderzoek (appropriateness of geschiktheid) is voor deze patiënt en moet het stralingsrisico afgewogen worden tegenover de vermoedelijke baten van het onderzoek. Zowel arts als patiënt dienen op de hoogte te zijn en zich bewust te zijn (awareness of bewustzijn) van de stralingsdosis en risico's (informed consent). Voor elk onderzoek dient dan ook de adequate stralingsdosis gekend te zijn (audit).

Zowel de voorschrijvende en de uitvoerende arts zijn verantwoordelijk voor de toegediende straling (legal accountability) en moeten het risico kunnen verantwoorden (justification). Onderzoeken zonder ioniserende straling moeten eerst als alternatief overwogen worden en de stralingsdosis moet 'ALARA' zijn (zo laag als mogelijk).

Verder moeten de effecten van straling en de mogelijkheden tot bescherming ertegen uiteraard blijvend onderzocht worden (advancing knowledge). Meerdere studies hierover zijn lopende. Het principe Take now, pay later, waarbij nu straling wordt gegeven en de patiënt er later de (fysieke) prijs voor betaalt, wordt door technologische upgrades meer en meer Pay now, take later, waarbij we later de vruchten kunnen plukken van investeringen die nu gebeuren in radioprotectie. Voorbeelden van verbeteringen in de hoeveelheid stralingsbelasting zijn bv. echo i.p.v. rechterhart katheterisatie, stressecho i.p.v. SPECT-scan, ablatie zonder fluoroscopie, … Ook de opkomst van robotische katheterisatie kan een belangrijke vermindering van de stralings dosis voor de interventioneel cardioloog betekenen.

Conclusie

Samenvattend kunnen we stellen dat, aangezien X- en gammastralen bewezen klasse I-carcinogenen zijn, cardiologen blijvend moeten proberen om 'het juiste onderzoek, met de juiste dosis voor de juiste patiënt' te voorzien en dat in elke cardiologie-afdeling en elk cathlab prioriteit moet worden gegeven aan radioprotectie, aangezien het een effectieve strategie is voor het vermijden van tumoren of andere stralings geïnduceerde pathologieën en op die manier ook een belangrijke kwaliteitsindicator is voor de cardiologiedienst. Om het met de woorden van Eugenio Picano te zeggen: 'A smart cardiologist cannot be afraid of the essential and often life-saving use of medical radiation, but must be very afraid of radiation unawareness'.

Referenties

1. Vañó, E., González, L., Guibelalde, E., Fernández, J.M., Ten, J.I. Radiation exposure to medical staff in interventional and cardiac radiology. Br J Radiol, 1998, 71 (849), 954- 960.
2. Picano, E., Vañó, E., Rehani, M.M. et al. The appropriate and justified use of medical radiation in cardiovascular imaging: a position document of the ESC Associations of Cardiovascular Imaging, Percutaneous Cardiovascular Interventions and Electrophysiology. Eur Heart J, 2014, 35 (10), 665-672.
3. Hirshfeld, J.W. Jr., Ferrari, V.A., Bengel, F.M. et al. 2018 ACC/HRS/NASCI/SCAI/SCCT Expert Consensus Document on Optimal Use of Ionizing Radiation in Cardiovascular Imaging- Best Practices for Safety and Effectiveness, Part 1: Radiation Physics and Radiation Biology: A Report of the American College of Cardiology Task Force on Expert Consensus Decision Pathways. J Am Coll Cardiol, 2018, 71 (24), 2811-2828.
4. Picano, E. Informed consent and communication of risk from radiological and nuclear medicine examinations: how to escape from a communication inferno. BMJ, 2004, 329 (7470), 849-851.
5. Roguin, A. CardioPulse. Radiation in cardiology: can't live without it!: using appropriate shielding, keeping a distance as safely as possible and reducing radiation time are essential principles for radiation reduction. Eur Heart J, 2014, 35 (10), 599-600.
6. Ciraj-Bjelac, O. et al. Risk for radiationinduced cataract for staff in interventional cardiology: Is there reason for concern? CCI, 2010, 76 (6), 826-834.
7. Darby, S.C. et al. Risk of Ischemic Heart Disease in Women after Radiotherapy for Breast Cancer. N Engl J Med, 2013, 368, 987-998.
8. Andreassi, M.G., Piccaluga, E., Gargani, L. et al. Subclinical carotid atherosclerosis and early vascular aging from long-term lowdose ionizing radiation exposure: a genetic, telomere, and vascular ultrasound study in cardiac catheterization laboratory staff. JACC Cardiovasc Interv, 2015, 8 (4), 616-627.
9. Wong, L., Rehm, J. Radiation Injury from a Fluoroscopic Procedure. N Engl J Med, 2004, 350 (23).
10. Lancellotti, P., Nkomo, V.T., Badano, L.P., Bergler-Klein, J., Bogaert, J., Davin, L. et al. Expert consensus for multi-modality imaging evaluation of cardiovascular complications of radiotherapy in adults: a report from the European Association of Cardiovascular Imaging and the American Society of Echocardiography. Eur Heart J, 2013, 14 (8), 721-740.