Epidemiological study to quantify risks for paediatric computerized tomography and to optimise doses

EPI-CT er en internasjonal studie hvor målet er å kvantifisere kreftrisiko ved CT-undersøkelser av barn og unge. Kreftregisteret og Statens strålevern er norske partnerne. Data samles inn fra de radiologiske informasjonssystemene (RIS) på sykehusene, eller også fra radiologiske bilde-databaser (PACS). I RIS er alle pasienter som har vært til undersøkelse registrert sammen med noe informasjon om undersøkelsen. I PACS er selve bildene lagret sammen med detaljert meta-informasjon om undersøkelsene. Det siste muliggjør langt bedre stråledoseestimater enn ved informasjon fra RIS alene. Et automatiseringsverktøy, PerMoS, muliggjør uthenting av data fra PACS for et stort antall CT-undersøkelser. Kreftregisteret har organisert søk i sykehusenes RIS (WP3), og har fullført etableringen av kohorten, som nå teller 85.000 barn og unge. Strålevernet er ansvarlig for datainnsamling fra PACS (WP3). PerMoS er blitt installert og driftet i tre helseregioner over en periode på 3,5 år. Datauthentingen er sluttført. Data er samlet for 34 000 pasienter, og målsetningen for Norge på 20 000 er oppnådd. Den uthentede rådatamengden utgjør flere TeraBytes. PACS-data er samlet inn fra totalt 17 norske sykehus. Datamengden kombinert med PACS-databasenes virksomhetskritiske funksjon er grunnen til den lange innsamlingsperioden. Av-identifisering har utgjort en betydelig del av arbeidet. Strålevernet har spesifisert prosedyrer som sikrer tilfredsstillende av-identifisering og utført prosesseringen. Erfaringene med av-identifisering er spilt inn i EPI-CT-projektet, og har bidratt til utviklingen av PerMoS. I arbeidsgruppen WP4 Dosimetry er målet å gi gode estimater for stråledosene ved CT-undersøkelsene; metoden for dette ble publisert i 2013. Strålevernet har bidratt i WP4 med å utvikle metodikk for doseberegninger, usikkerhetsanalyse og tolkning av innsamlede data for RIS-datasettet. Med utgangspunkt i en nasjonal CT-studie som ble utført i 1993, er det gjort ny doserekonstruksjon basert på programvare utviklet i prosjektet. Resultatene er publisert sammen med medlemmer i WP4. Strålevernet har også arbeidet med transformasjon av de innsamlede PACS-dataene. Automatisk mønstergjenkjenning på bildedataene brukes til å bestemme hvilke organer som mottok stråledose ved CT-undersøkelsen, men denne fungerer bare for en del av undersøkelsene. Strålevernet har bidratt til en løsning som i tillegg bestemmer scannet kroppsregion ved automatisk analyse av tekststrenger i fritekstfelter. I WP7 Optimisation of practices in paediatric radiology er det utviklet forslag til "Kvalitetskriterier i barne-CT knyttet til kliniske pediatriske bilder". Strålevernet har i samarbeid med barneradiologimiljøet ved Rikshospitalet og seksjon for diagnostisk fysikk ved OUS videreutviklet og testet kriteriene. Resultatene er presentert på radiologiforeningens Høstmøtet 2014 og radiologikongressen ECR Wien 2015 og er gitt som innspill til WP7. Strålevernet har sammen med partner CRP Henry Tudor jobbet med spesifikasjoner til et dosimetri- og bildekvalitetsfantom tilpasset barns størrelse. Siste norske PACS-data ble tatt ut fra sykehusene ultimo 2015. Av-identifisering har utgjort en betydelig arbeidsinnsats, og ble fullført mars 2016. Strålevernet og Kreftregisteret arbeidet i 2016 med kobling mellom pseudonymiserte PACS-data og kohort-data. Strålevernet har arbeidet med bestemmelse av bestrålt kroppsregion, spesielt via koblingen mellom RIS- og PACS-data. Ved hvert enkelt sykehus er RIS og PACS to forskjellige kilde-databaser som begge inneholder informasjon om de samme CT-undersøkelsene. En utfordring har vært at de to databasene ikke gir samme versjon mhp antall bestrålinger og bestrålt kroppsregion. De to versjonene må forenes til en mest mulig korrekt beskrivelse av hvilke bestrålingshendelser den enkelte pasient har vært utsatt for. Strålevernet har utviklet automatiserende algoritmer som finner den mest optimale løsningen for korrekt beskrivelse av bestrålingshendelsene. Dette har vært et betydelig arbeid pga det store antallet CT-undersøkelser, og det store mangfoldet i datasettene og deres parametre. Strålevernet har bidratt til doseberegningsarbeidet for hele den internasjonale kohorten på 1 million pasienter. Beregningene benytter en ny tilnærming med Monte Carlo-simulering av manglende eksponeringsparametre for tilfeller hvor PACS-data ikke er tilgjengelig. Strålevernet har bidratt med sampling av PACS-data for fremstilling av sannsynlighetsfunksjoner som brukes i simuleringen. Doseberegningene er forsinket og har pågått gjennom 2016 og videre inn i 2017 med gjentatte iterasjoner på hele kohorten, siste iterasjon ferdigstilt mai 2017. Strålevernets algoritmer for kobling mellom RIS- og PACS-data brukes også til validering av doseberegningene, ved at simulerte RIS-doseverdier kan sammenlignes med nøyaktige reelle PACS-baserte doser for den enkelte CT-undersøkelse. Statistiske analyser av kreftrisiko pågår ved rapporteringstidspunktet.

Diagnostic radiation represents an indispensable, sometimes life-saving, tool in modern medicine. However, the growing use of computerized tomography (CT) exams is a topic of concern in radiological protection, especially for children and adolescents. Chi ldren are generally more sensitive to the carcinogenic effects of ionizing radiation than adults. In addition, they have a longer life-span to express any effect and, because of their smaller mass, they may receive higher radiation doses from a CT exam th an an adult. A large-scale study will be set up with the objective of providing guidance towards optimisation of doses from paediatric CT scans. The work is divided as follows: WP1 Coordination and management WP2 Epidemiological methods WP3 Data collect ion WP4 Radiation dose reconstruction WP5 Biological mechanisms WP6 Data analysis and interpretation WP7 Optimisation of practices in paediatric CT WP8 Dissemination of project results Scientists from nine European countries with expertise in epidemi ology, clinical practice, radiology, dosimetry, biology and public health will contribute to the project. A large-scale multinational cohort comprising more than 1 million children aged 0-20 years who have received one or more CT scans will be established . The sub-cohort from Norway is estimated to comprise about 20,000 subjects who have undergone CT scans since 2005. Detailed radiological data will be collected. After dose reconstruction, linkage with the Cancer Registry database will be done. Analyses w ill be performed to estimate the leukaemia risk associated with number and type of scans as well as with radiation dose. Analyses will also be done to estimate risk of all cancer types combined and cancer mortality. The results will increase awareness of the scientific and medical communities about public health aspects related to the use of diagnostic radiation and possible optimisation while lowering the risk of its potential hazards as much as possible.