Odkąd lekarze zaczęli regularnie zamawiać tomografię komputerową (CT) cztery dekady temu, naukowcy martwili się, że procedura obrazowania medycznego może zwiększyć ryzyko rozwoju raka u pacjenta. Skanery CT bombardują ludzkie ciało promieniami rentgenowskimi, które mogą uszkadzać DNA i tworzyć mutacje, które pobudzają komórki do wzrostu w guzy.
Doktorzy zawsze zakładali jednak, że korzyści przewyższają ryzyko. Promienie rentgenowskie, które obracają się wokół głowy, klatki piersiowej lub innej części ciała, pomagają stworzyć trójwymiarowy obraz, który jest znacznie bardziej szczegółowy niż zdjęcia ze standardowej maszyny rentgenowskiej. Ale pojedyncza tomografia komputerowa poddaje ciało ludzkie od 150 do 1100 razy większemu promieniowaniu niż konwencjonalne zdjęcie rentgenowskie, czyli około rocznej ekspozycji na promieniowanie pochodzące zarówno z naturalnych, jak i sztucznych źródeł w środowisku.
Kilka badań opublikowanych w ostatniej dekadzie na nowo rozbudziło obawy. Naukowcy z National Cancer Institute szacują, że 29 000 przyszłych przypadków raka można przypisać 72 milionom tomografii komputerowej wykonanej w kraju w 2007 roku. Wzrost ten odpowiada około 2 procentom z łącznej liczby 1,7 miliona nowotworów diagnozowanych co roku w całym kraju. W badaniu przeprowadzonym w 2009 r. w centrach medycznych w rejonie Zatoki San Francisco również obliczono podwyższone ryzyko: jeden dodatkowy przypadek raka na każde 400 do 2000 rutynowych badań TK klatki piersiowej.
Zawodność takich przewidywań zależy oczywiście od tego, jak naukowcy mierzą podstawowy związek między promieniowaniem a rakiem w pierwszej kolejności. W rzeczywistości większość szacunków dotyczących nadmiernego ryzyka zachorowania na raka związanego z tomografią komputerową w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat opiera się w dużej mierze na potencjalnie mylącym zestawie danych: wskaźnikach zachorowań na raka wśród osób, które przeżyły wybuchy bomby atomowej podczas II wojny światowej.
„Istnieją poważne obawy związane z przyjęciem danych dotyczących ocalałych z wybuchu bomby atomowej i próbą zrozumienia, jakie może być ryzyko dla osób narażonych na tomografię komputerową”, mówi David Richardson, profesor nadzwyczajny epidemiologii w University of North Carolina Gillings School of Global Public Health, który prowadził badania nad ocalałymi z wybuchu bomby atomowej.
Około 25 000 ocalałych z wybuchu bomby atomowej było narażonych na stosunkowo niskie dawki promieniowania porównywalne z jedną do trzech tomografii komputerowych. Liczba przypadków raka, które rozwinęły się w ciągu reszty ich życia, nie jest jednak wystarczająco duża, aby zapewnić niezbędną moc statystyczną do wiarygodnego przewidywania ryzyka zachorowania na raka związanego z tomografią komputerową w populacji ogólnej w dzisiejszych czasach. Biorąc pod uwagę te trudności, a także ponowne obawy dotyczące poziomu promieniowania i brak obowiązkowych norm bezpiecznego narażenia na tomografię komputerową (w przeciwieństwie do takich procedur jak mammografia), kilkanaście grup badaczy z całego świata postanowiło ponownie ocenić ryzyko związane z promieniowaniem tomograficznym w oparciu o pełniejsze dowody.
Rosnąca liczba klinicystów i stowarzyszeń medycznych nie czeka na ostateczne wyniki dotyczące zagrożeń dla zdrowia i już zaczęła kombinować, jak zmniejszyć poziom promieniowania. Dwóch radiologów z Massachusetts General Hospital, na przykład, uważa, że mogą zmniejszyć dawkę promieniowania rentgenowskiego co najmniej jednego wspólnego rodzaju skanowania CT o 75 procent bez znacznego obniżenia jakości obrazu. Podobnie kilka stowarzyszeń medycznych stara się ograniczyć zbędne obrazowanie i zapobiec stosowaniu przez klinicystów zbyt dużej dawki promieniowania, gdy konieczne jest wykonanie tomografii komputerowej.
Nieaktualne dane
Z oczywistych powodów etycznych naukowcy nie mogą napromieniowywać ludzi wyłącznie w celu oszacowania ryzyka nowotworowego związanego z tomografią komputerową. Naukowcy sięgnęli więc do danych o osobach, które przeżyły zrzucenie bomb atomowych na Hiroszimę i Nagasaki w sierpniu 1945 roku. Podczas detonacji i w miesiącach następujących po nich zginęło od 150 000 do 200 000 osób. Większość osób znajdujących się w promieniu jednego kilometra od bombardowań zginęła w wyniku ostrego zatrucia promieniowaniem, spadających odłamków lub pożarów, które wybuchły w bezpośrednim następstwie ataku. Niektórzy ludzie znajdujący się w odległości 2,5 kilometra od strefy zero żyli przez lata po wystawieniu na działanie promieni gamma o różnym natężeniu, od wysokiego poziomu ponad trzech siwertów (Sv), które mogą poparzyć skórę i spowodować wypadanie włosów, do niskiego poziomu pięciu milisiwertów (mSv), który znajduje się pośrodku typowego zakresu stosowanego obecnie w tomografii komputerowej (od 2 do 10 mSv). Siwert jest międzynarodową jednostką do pomiaru skutków różnych rodzajów promieniowania na żywą tkankę: 1 Sv promieni gamma powoduje tyle samo uszkodzeń tkanki, co 1 Sv promieniowania rentgenowskiego.
Kilka lat po wybuchach, naukowcy zaczęli śledzić wskaźniki choroby i śmierci wśród ponad 120 000 ocalałych. Wyniki po raz pierwszy wykazały, że ryzyko zachorowania na raka w wyniku promieniowania zależy od dawki i że nawet bardzo małe dawki mogą zwiększyć szanse. W oparciu o te dane, w raporcie National Research Council z 2006 r. oszacowano, że narażenie na 10 mSv – przybliżoną dawkę stosowaną w tomografii komputerowej jamy brzusznej – zwiększa dożywotnie ryzyko zachorowania na jakikolwiek nowotwór o 0,1 procent. Używając tych samych podstawowych informacji, Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków stwierdziła, że 10 mSv zwiększa ryzyko śmiertelnego nowotworu o 0,05 procenta. Ponieważ ryzyko to jest niewielkie w porównaniu do naturalnej zachorowalności na raka w populacji ogólnej, nie wydaje się ono alarmujące. Każda osoba w Stanach Zjednoczonych ma 20 procent szans na śmierć z powodu raka. Dlatego pojedyncza tomografia komputerowa zwiększa ryzyko rozwoju śmiertelnego nowotworu u przeciętnego pacjenta z 20 do 20,05 procent.
Wszystkie te szacunki mają poważną wadę. Wśród osób, które przeżyły narażone na 100 mSv promieniowania lub mniej – w tym dawki typowe dla tomografii komputerowej – liczba przypadków raka i zgonów jest tak mała, że praktycznie niemożliwe staje się uzyskanie pewności, że są one znacznie wyższe niż wskaźnik zachorowań na raka w populacji ogólnej. Aby to zrekompensować, Krajowa Rada ds. Badań Naukowych i inni naukowcy oparli swoje szacunki głównie na danych pochodzących od osób, które przeżyły napromieniowanie w zakresie od 100 mSv do 2 Sv. Podstawowym założeniem jest to, że ryzyko raka i dawka promieniowania mają podobny związek w wysokich i niskich zakresach – ale to niekoniecznie jest prawda.
Kolejnym czynnikiem komplikującym jest to, że bomby atomowe narażały całe ciało ludzi na jeden duży wybuch promieni gamma, podczas gdy wielu pacjentów otrzymuje wiele tomografii komputerowych, które koncentrują kilka promieni rentgenowskich na jednym regionie ciała, co sprawia, że dokładne porównania są trudne. Na domiar złego, osoby, które przeżyły bombę atomową, zazwyczaj znacznie gorzej się odżywiały i miały mniejszy dostęp do opieki medycznej w porównaniu z dzisiejszą populacją Stanów Zjednoczonych. Tak więc ten sam poziom promieniowania może odpowiadać większej chorobie u ocalałego z bomby atomowej niż u zdrowej osoby z dzisiejszych czasów.
Zmniejszanie dawki
Aby ostatecznie określić ryzyko związane z niskimi dawkami promieniowania i ustalić nowe normy bezpieczeństwa dla tomografii komputerowej, naukowcy zaczynają porzucać dane dotyczące ocalałych z bomby atomowej i bezpośrednio badać liczbę nowotworów wśród osób, które przeszły tomografię komputerową. Około tuzina takich badań z różnych krajów badających wskaźniki różnych nowotworów po tomografii komputerowej zostanie opublikowanych w ciągu najbliższych kilku lat.
W międzyczasie niektórzy badacze zaczęli testować, czy dobre obrazy można uzyskać przy dawkach promieniowania niższych niż te generowane w typowej tomografii komputerowej. Sarabjeet Singh, radiolog z Mass General, i jego kolega radiolog Mannudeep Kalra stosują nietypowy sposób prowadzenia takich badań. Zamiast rekrutować żywych, oddychających ochotników do swoich badań, pracują ze zwłokami. W ten sposób mogą skanować ciała wiele razy bez obawy, że ludzie zachorują i mogą przeprowadzić autopsję, aby sprawdzić, czy skanowanie prawidłowo zidentyfikowało problem medyczny.
Do tej pory naukowcy odkryli, że mogą zdiagnozować pewne nieprawidłowe narośla w płucach i przeprowadzać rutynowe badania klatki piersiowej przy około 75% mniejszym promieniowaniu niż zwykle – strategia przyjęta przez Mass General. Singh i Kalra dzielą się teraz swoimi metodami z radiologami i technologami ze szpitali i centrów skanowania w całych Stanach Zjednoczonych i na całym świecie.
Stowarzyszenia medyczne wkraczają, aby pomóc, jak również. Ponieważ FDA nie reguluje sposobu korzystania z tomografów komputerowych ani nie ustala limitów dawek, różne ośrodki stosują różne dawki promieniowania – niektóre z nich wydają się niepotrzebnie wysokie. W ostatnim roku Amerykańskie Stowarzyszenie Fizyków Medycznych (American Association of Physicists in Medicine) wprowadziło standardowe procedury dla badań TK u dorosłych, które powinny ograniczyć niektóre z tych nietypowych ośrodków – twierdzi Singh. Ponadto coraz więcej placówek TK w Stanach Zjednoczonych otrzymuje akredytację American College of Radiology, która określa limity dawek promieniowania i ocenia jakość obrazu. W 2012 roku akredytacja stała się obowiązkowa dla przychodni, które akceptują Medicare Part B, jeśli placówki te chcą uzyskać zwrot kosztów za skany.
Niezależnie od tego, jak bardzo klinicyści obniżają poziom promieniowania stosowanego w poszczególnych badaniach TK, pozostaje jednak problem. Wiele osób nadal otrzymuje niepotrzebne skany TK, a wraz z nimi niepotrzebne dawki promieniowania. Bruce Hillman z Uniwersytetu Wirginii i inni badacze obawiają się, że zwłaszcza lekarze pogotowia ratunkowego zamawiają zbyt wiele tomografii komputerowych, podejmując szybkie decyzje w sytuacjach wysokiej presji. W sondażu przeprowadzonym w 2004 roku 91 procent lekarzy z izby przyjęć nie uważało, że tomografia komputerowa stwarza jakiekolwiek ryzyko zachorowania na raka. Być może do lekarzy i ich pacjentów wreszcie dotrze ta wiadomość. Analiza danych Medicare z 2012 roku sugeruje, że wcześniejszy gwałtowny wzrost liczby procedur tomografii komputerowej ulega spłaszczeniu i być może słabnie.
„Jury nadal nie jest rozstrzygnięte, czy istnieje niewielkie ryzyko zachorowania na raka” – mówi Donald Frush, szef radiologii dziecięcej w Duke University Medical Center. „Ale najbezpieczniej jest założyć, że żadna ilość promieniowania nie jest bezpieczna. A jeśli za 20 lat okaże się, że odrobina nie była szkodliwa, to co straciliśmy, próbując zminimalizować dawkę?”
.