Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno. Pracovní rizika ve zdravotnictví


1 Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerz...

0 downloads 2 Views 849KB Size

Recommend Documents


No documents


Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno

Pracovní rizika ve zdravotnictví

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Rizika ve zdravotnickém zařízení • Rizika plynou z působení fyzikálních, chemických a biologických činitelů • Somatických: schopnost poškodit tělo exponovaného jedince • Teratogenních: schopnost vyvolat poškození u exponovaného plodu • Mutagenních: Mohou vyvolat poškození genetické informace zárodečných buněk • Fyzikální činitelé: mechanické, elektrické, magnetické, ionizující i neionizující záření

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Charakteristika biologických účinků • Akutní (účinky se objevují během krátké doby) a pozdní (účinky se objevují po delší době) • Deterministické (existuje prahová dávka) a stochastické (neexistuje prahová dávka, riziko je úměrné dávce)

riziko

riziko

dávka

Stochastické účinky

dávka

Deterministické účinky

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Mechanická rizika • Opatrnost v blízkosti pohybujících se objektů (centrifug, rtg přístrojů aj.) • Při chůzi pod zavěšenými břemeny • Při chůzi po kluzkých podlahách • Při zdvihání těžkých břemen, pacientů apod. (bolest v zádech)

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Úrazy elektrickým proudem • Podmínky umožňující úraz – DVA kontaktní body na těle, mezi nimiž existuje napětí, jsou nutné pro vznik úrazu (často může být jedním z těchto bodů kontakt se zemí). – Úrazy jsou často důsledkem „probíjení“ elektrického napětí. • Faktory ovlivňující působení el. proudu na tělo – Druh zdroje elektrické energie – Velikost proudu a doba jeho působení – Zasažená část těla (kudy elektrický proud prochází)

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Velikost proudu Vnitřní odpor lidského těla se pohybuje kolem 500 W. Minimální odpor rukou a nohou je kolem 1000 W. Odpor suché pokožky je značně individuální, avšak v průměru má hodnotu kolem 100 kW. (Správně by měla být udána i kontaktní plocha.) Odpor jakéhokoliv spojení s tělem závisí na velikosti kontaktní plochy, velikosti přítlaku, velikosti a délce trvání proudu i na vlhkosti pokožky. Odpor se mění s časem, pokud je kůže pálena nebo perforována a v závislosti na fyziologických reakcích. Jestliže je proud dostatečně velký pro vyvolání poškození kůže, pak dochází k poklesu odporu během 5 až 10 sekund. Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Vliv druhu tkáně • Tkáně se liší svým odporem vůči průchodu elektrického proudu. Nejmenší odpor má tkáň nervová, následována cévami, svaly, kůží, šlachami, tukovou tkání a kostí. Skutečná hodnota procházejícího proudu závisí na odporu různých tkání. To vysvětluje, proč je při úrazu elektrickým proudem tak často poškozována nervová tkáň, zatímco jiné tkáně zůstávají relativně neporušené.

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Prahové hodnoty proudu pro různé fyziologické účinky (Uvažujeme střídavý proud o frekvenci 50 Hz)

• 1mA: práh vnímání • 5 – 10 mA: maximální hodnota „neškodného“ proudu • 10 – 20 mA: křečovitá svalová kontrakce („nelze se pustit“) • 50 mA: bolest, omdlévání • 100 – 300 mA: fibrilace komor (nekoordinované stahy svaloviny komor) vedoucí k nedostatečnému zásobení mozku či jiných orgánů krví – obvyklá příčina smrti při elektrickém úrazu.

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

• • • • • • • • • • •

Jak zvýšit bezpečnost při práci s elektrickými zařízeními?

Opatrné zacházení Chránit přívodní šňůry před teplem, vodou, alkoholem, šlapáním…. Používat šňůry se třemi vodiči (s uzemněním) Nepoužívat poškozené zásuvky a vidlice, odřené kabely nebo zástrčky, které vidlici nedrží pevně. Nikdy nevytahovat vidlici ze zástrčky tahem za šňůru Nepoužívat a okamžitě ohlásit každé zařízení, která dává elektrické rány nebo i jen slabě probíjí (mravenčení) Nikdy nepřipojovat k síti zařízení, když se dotýkáme vodičů v kontaktu se zemí (např. konstrukce nemocničních postelí, vodoinstalace apod.) Nedotýkat se současně dvou různých elektrických zařízení, pokud jsou obě připojená k síti Při práci s elektrickými zařízeními nemít vlhké ruce, nebýt bosý. Podlahy musí být suché. Při používání defibrilátoru se nedotýkat pacienta, zejména míst pokrytých kontaktním gelem, a jeho postele. Kontrolovat zda v izolaci držadel elektrod nejsou trhliny Bezpečnost zařízení je nutno kontrolovat v pravidelných intervalech

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Riziko spojené s magnetickým polem • Do místnosti s přístrojem pro magnetickou resonanci nelze vstoupit: – S feromagnetickými předměty (stávají se z nich projektily) – S feromagnetickými implantáty – Kardiostimulátory, defibrilátory/kardiovertery, kochleárními implantáty …. Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Ionizující záření

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Základy ➢ Ionizující elektromagnetické záření: f > 3·1015 Hz tj. l < 100 nm (UV, rtg a gama), má dostatek energie pro ionizaci atomů tvořících naše tělo. ➢ Ionty způsobují tvorbu VOLNÝCH RADIKÁLŮ (H∙, OH∙ z vody) a vysoce chemicky reaktivních sloučenin, např. H2O2, které vyvolávají změny biologicky významných molekul, např. DNA, a vedou k biologickým účinkům jako je kancerogeneze a mutageneze. ➢ Čím vyšší je počet fotonů absorbovaných tělem a čím vyšší je energie těchto fotonů, tím vyšší je počet vytvářených volných radikálů, tím vyšší je riziko. Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Oblasti využití ionizujícího záření v nemocnicích • • • • •

Radiodiagnostika (rtg) Nukleární medicína Radioterapie Kostní denzitometrie Výzkum

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Interakce záření s tkáněmi • Částice: Kinetická energie částic je ve tkáních zcela pohlcena. • Fotony: Energie fotonů je buď zcela absorbována nebo jen zčásti – dochází k rozptylu. • Čím vyšší je počet částic (fotonů) absorbovaných v těle a čím je vyšší energie každé částice (každého fotonu), tím vyšší je počet vytvořených volných radikálů atd., tím vyšší je dávka, tím vyšší je riziko. Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Rizika způsobená ionizujícím zářením • Stochastická – Kancerogeneze: vznik rakoviny (riziko budoucího úmrtí na rakovinu se zvyšuje o 0,005% s každým mSv) – Mutageneze (změny genů v gametách)

• Deterministická – Zákaly oční čočky – Poškození kůže – Účinky na plod in utero (důležité u těhotných pracovnic v nemocnicích) Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Účinky záření na buňky • Buňky jsou nejcitlivější během mitózy (buněčného dělení) • Možné účinky záření na buňky: – – – –

Smrt buněk před mitózou nebo po ní Opožděná nebo prodloužená mitóza Abnormální průběh mitózy následovaný opravou Abnormalní průběh mitózy následovaný replikací – toto je velký problém, protože takto dochází k šíření poškození do dceřinných buněk. Důsledkem mohou být např. změny regulačních mechanismů, které vedou ke vzniku rakoviny.

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Radiosensitivita buněk ➢ Zákon Bergonieho a Tribondeaua: radiosenzitivita buněk je úměrná rychlosti dělení buněk (frekvenci mitóz) a nepřímo úměrná úrovni buněčné specializace (též ‘diferenciace’). ➢ Vysoká citlivost: kostní dřeň, spermatogonie, buňky granulózní tkáně obklopující vajíčko ➢ Střední citlivost: játra, štítná žláza, pojivová tkáň, cévní výstelka ➢ Nízká citlivost: nervové buňky (mozek patří k nejméně citlivým orgánům!!)

➢ Čím mladší je pacient, tím je citlivější vůči záření, tím více opatrnosti je nutno v pediatrii (děti jsou vůči záření asi 3x citlivější než dospělí).

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Radiosensitivita (pro kancerogenezi, mutagenezi): tkáňový váhový faktor

(Ref. 96/29/Euratom) Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Sagitální řez okem:

Účinky na oči ➢ Vznik zákalu čočky (katarakty)

From “Atlas de Histologia...”. J. Boya

➢Oční čočka je vysoce radiosenzitivní a navíc je obklopena vysoce radiosenzitivními kuboidními buňkami. Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Profesní dávkové limity (legálně přípustné maximální dávky) • Stanoveny ICRP (International Commission for Radiological Protection) • Deterministické účinky: dávkové limity jsou nastaveny jako podprahové, aby byly deterministické účinky vyloučeny. • Stochastické účinky: Nemohou být nulové! Profesní dávkové limity jsou nastaveny tak, aby riziko bylo srovnatelné s rizikem u jiných sociálně přijatelných zaměstnání nebo situací. • Dávkové limity NEJSOU bezpečné limity a pravidlo ALARA (As Low As Reasonably Achievable) se musí uplatňovat i u dávek pod těmito limity. Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Minimalizace dávek z vnějších zdrojů • • • •

Vyhýbat se ionizujícímu záření jak to je možné Nikdy nevstupovat do dráhy svazku záření Minimalizovat „sílu“ zdrojů Pracovat s malými energiemi částic a vyššími energiemi fotonů • Minimalizovat expoziční dobu - zdarma • Maximalizovat vzdálenost (intenzita klesá se čtvercem vzdálenosti!) - zdarma • Pokud vše ostatní selže, použít olověné stínění – nejdražší řešení

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Minimalizace dávek z vnitřních zdrojů • Pocházejí od otevřených zdrojů (prášků, tekutin, plynů, které pronikly do těla) • Minimalizovat aktivity a energie zdrojů • Správné pracovní postupy: žádné pipetování ústy, rozlité tekutiny je nutno okamžitě likvidovat, utěrky na jedno použití, používání podnosů • Osobní hygiena: vhodné oblečení (laboratorní pláště, přezůvky, rukavice, masky), umývání a monitorování rukou, oděvu a bot. • Vhodné vybavení laboratoře: neabsorbující povrchy, speciální umyvadla, nádoby na radioaktivní odpad, přiměřená ventilace, dostupnost umyváren a sprch, pracovní boxy s laminárním prouděním vzduchu, pracovní boxy se zabudovanými rukavicemi z olovnaté gumy, instalované monitory dávek a zamoření

• U nás určeno tzv. atomovým zákonem a prováděcími předpisy Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Instalovaný měřič dávky

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Přenosné dozimetry (monitory zamoření)

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Osobní dozimetry

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Varovné symboly

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Neionizující záření • Laser • Ultrazvuk (jiná přednáška) • Ultrafialové záření • Radiofrekvenční (RF – jiná přednáška) – Mikrovlny – Krátké vlny

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Lasery • Uplatňují se u zařízení: CT, MRI, radioterapeutické systémy, laserová chirurgie, korekce refrakčních vad, DVD, řada laboratorních přístrojů atd. • Biologické účinky: tepelné a fotochemické poškození kůže, poškození sítnice (čočka může soustředit laserový svazek do velmi malého bodu), popálení rohovky • Místnosti, kde se pracuje s laserem, musí být označeny • Praktický trénink pracovníků • Ochrana očí • Jsou definovány maximální přípustné hladiny expozice Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Třídy laserů • Lasery se dělí do tříd: – II (výkon do 1 mW), – IIIa (výkon do 5 mW) – IIIb (výkon do 500 mW).

• Chirurgie: Výkonové lasery třídy IV • Bezpečnost: – Nálepky na laserech musí označovat třídu, – Pozor! Laserové záření nemusí být viditelné! – Od třídy IIIb též varování před poškozením očí fokusovaným paprskem – Třída I: Bezpečné, protože nemohou překročit maximální dovolený limit, výkon je velmi nízký, nebo je laser pod krytem (laserové tiskárny, CD mechaniky) – Třída II: nízkovýkonové lasery, mrknutí oka je dostatečnou ochranou (např. laserová ukazovátka) – Třída IIIA a IIIB: přímý dopad paprsku do oka je rizikový – Třída IV: vysoké výkony. Rizikový je pro oko i odražený paprsek. Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

UV • Zařízení se zdroji UV: spektrofotometry, počítače buněk, flow-cytometry, fototeraputická zařízení, germicidní lampy, solária, kopírky atd. • Zvýšená opatrnost – záření je neviditelné UV-A: 380 - 315 nm, UV-B: 315 - 280 nm, UV-C: 280 - 190 nm

• Biologické účinky: rakovina kůže, erytém, předčasné stárnutí kůže, zákaly oční čočky

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Dodatečné informace pro pracovníky ohrožené radiací

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Veličiny a jednotky týkající se záření 1 • Vnější zdroje: ABSORBOVANÁ DÁVKA – množství energie absorbované tkání o jednotkové hmotnosti. -1 Jednotka J·Kg (gray, Gy). Čím je vyšší absorbovaná dávka, tím je vyšší množství vytvořených iontů a tím je vyšší i riziko. • Vnitřní zdroje: ÚVAZEK ABSORBOVANÉ DÁVKY (committed absorbed dose) množství energie absorbované tkání o jednotkové hmotnosti za období 50 let (70 u dětí).

absorbovaná energie DT , R = m Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Veličiny a jednotky týkající se záření 2 Efektivní dávka a úvazek efektivní dávky (jednotky Sv):

E = wT wR DT,R wR = váhový faktor záření wT = tkáňový váhový faktor Váhový faktor záření je nutný, protože některé druhy záření představují větší riziko než jiné. g a rtg (externí/interní) 1, a (interní) 20. Tkáňový váhový faktor je nutný, protože různé tkáně mají různou radiosenzitivitu. Efektivní dávka je často označována jen jako dávka. Jednotkou E je sievert Sv (často se používá mSv). Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Stínění • Pro záření a není nutné žádné, protože je pohlceno ve zrohovatělé vrstvě kůže • Pro b obvykle postačuje 1 cm plexiskla • Pro rtg/g je nutné stínění (obvykle Pb)

E t = ln  E 1

I

T

 = lineární koeficient útlumu stínícího materiálu t = tloušťka stínění nutná pro snížení efektivní dávky z EI na ET Polotloušťka = 0,693/ Tloušťka vrstvy zeslabující na 1/10 = 2,303 / 

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Staré jednotky • • • •

1RAD = 0,01Gy 1 REM = 0,01 Sv Faktor kvality = váhový faktor záření Roentgen (R): míra záření používaná pouze pro rentgenové záření a záření gama.

(Expozice - ozáření): V jednotlivém místě svazku záření je dáno poměrem q/m, kde q je celkový záporný (nebo kladný) náboj vytvořený v malém objemu vzduchu o hmotnosti m. Jednotkou expozice je coulomb na kilogram (C·kg-1). Starší jednotkou expozice je rentgen (R): 1 R = 2,58·10-4 C·kg-1) Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Webové stránky pro dodatečné informace o zdrojích záření a jeho účincích European Commission (radiological protection pages): europa.eu International Commission on Radiological Protection: www.icrp.org World Health Organization: www.who.int International Atomic Energy Agency: www.iaea.org

United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation: www.unscear.org

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Autor:

Carmel J. Caruana Překlad, obsahová spolupráce a grafická úprava: Vojtěch Mornstein Poslední revize: listopad 2018

Carmel J Caruana, BioMedical Physics, Institute of Health Care, University of Malta

Life Enjoy

" Life is not a problem to be solved but a reality to be experienced! "

Get in touch

Social

© Copyright 2013 - 2019 TIXPDF.COM - All rights reserved.