Риск развития опухолей головного мозга у детей, ассоциированный с проведением компьютерной томографии головы: систематический обзор литературы

Компьютерная томография (КТ) головного мозга за последние полвека, начиная с ее первого клинического применения в 1971 г. для визуализации предполагаемой опухоли лобной доли, значительно трансформировала диагностическую нейрорадиологию. Безопасность КТ головы обусловлена небольшим количеством излучения, а также низкой восприимчивостью ткани головного мозга к цитотоксическому повреждению в результате воздействия ионизирующего излучения по сравнению с другими органами. Однако некоторые группы населения могут подвергаться повышенному риску. Так, дети более восприимчивы к радиационному раку, чем взрослые, и пожизненный атрибутивный риск (lifetime attributable risk; LAR) может быть более чем в 10 раз выше для младенца, чем для взрослого пациента средних лет. Авторами были рассмотрены опубликованные исследования, в которых изучались частота и смертность от внутричерепных новообразований, наблюдаемых у детей, проходивших КТ головы, по сравнению с лицами, не подвергавшимися воздействию. Проведен электронный поиск публикаций в базе данных PubMed с 1966 г. по настоящее время. Был осуществлен межсекторальный поиск документов, содержащих ключевые слова или медицинские предметные рубрики (MeSH), связанные с тремя широкими категориями: 1) компьютерная томография, 2) радиационноиндуцированные новообразования, 3) риск, заболеваемость или эпидемиология. Дальнейший поиск проводился в ручном режиме. Имеющаяся совокупность эпидемиологических данных в целом подтвердила наличие связи между КТ-исследованием головы и индукцией опухолевого роста. Текущие эпидемиологические данные подтверждают мнение о том, что риск индукции новообразований, связанный с проведением КТ головы у детей, очень мал (одно новообразование на 3000–10 000 исследований). Минимальный предполагаемый риск индукции новообразований от КТ головы у детей в значительной степени компенсируется преимуществами диагностической визуализации, учитывая клинические показания для минимизации дозы облучения. Понимание и количественная оценка рисков онкогенеза, связанных с проведением КТ, мотивировали проведение мероприятий по снижению дозы облучения для протоколов КТ у детей; такая тенденция должна продолжаться и применяться ко всем возрастным группам. Хотя решение о проведении КТ головы часто неоспоримо (травма или кровоизлияние), требуется тщательная оценка частоты исследований, особенно у пациентов, которым необходим мониторинг заболевания. В этих случаях кумулятивное воздействие может повышать минимальный риск онкогенеза. Для более адекватного понимания таких рисков необходимо проведение более крупных и усовершенствованных эпидемиологических исследований. 

1. Schulz RA, Stein JA, Pelc NJ. How CT happened: the early development of medical computed tomography. J Med Imaging (Bellingham). 2021;8(5):052110. doi: https://doi.org/10.1117/1.JMI.8.5.052110

2. Hounsfield GN. Computerized transverse axial scanning (tomography). 1. Description of system. Br J Radiol. 1973; 46(552):1016–1022. doi: https://doi.org/10.1259/0007-1285-46-552-1016

3. Eley KA, Delso G. Imaging of Bone in the Head and Neck Region, is There More Than CT? Curr Radiol Rep. 2022;10(6):69–82. doi: https://doi.org/10.1007/s40134-022-00396-8

4. Голубев Н.А., Огрызко Е.В., Тюрина Е.М. и др. Особенности развития службы лучевой диагностики в Российской Федерации за 2014–2019 года // Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики. — 2021. — № 2. — С. 356–376. — doi: https://doi.org/10.24412/2312-2935-2021-2-356-376

5. Addala TE, Greffier J, Hamard A, et al. Early results of ultralow-dose CT-scan for extremity traumas in emergency room. Quant Imaging Med Surg. 2022;12(8):4248–4258. doi: https://doi.org/10.21037/qims-21-848

6. Miyata T, Yanagawa M, Kikuchi N, et al. The evaluation of the reduction of radiation dose via deep learning-based reconstruction for cadaveric human lung CT images. Sci Rep. 2022;12(1):12422. doi: https://doi.org/10.1038/s41598-022-16798-9

7. Барковский А.Н., Братилова А.А., Кормановская Т.А. и др. Динамика доз облучения населения Российской Федерации за период с 2003 по 2018 г. // Радиационная гигиена. — 2019. — Т. 12. — № 4. — С. 96–122. — doi: https://doi.org/10.21514/1998-426X-2019-12-4-96-122

8. Морозова М.А., Лапшин В.Б., Доренский С.В., Сыроешкин А.В. Дозиметрия при авиаперелётах // Гелиогеофизические исследования. — 2014. — № 10. — С. 45–92.

9. Котеров А.Н., Ушенкова Л.Н. Минимальные дозы ионизирующей радиации, учащающие смертность от болезней системы кровообращения: существует ли риск от множественных компьютерных томографий на фоне пандемии COVID-19? // Российский кардиологический журнал. — 2022. — Т. 27. — № 3. — C. 4905. — doi: https://doi.org/10.15829/1560-4071-2022-4905

10. Бирюков Д.В., Самойлов А.А., Фролова О.Б. К вопросу о взаимосвязи характеристик территорий с локальным радиоактивным загрязнением и необходимости их реабилитации // Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра). — 2022. — Т. 31. — № 1. — C. 105–114. — doi: https://doi.org/10.21870/0131-3878-2022-31-1-105-114

11. Mares V, Farah J, De Saint-Hubert M, et al. Neutron Radiation Dose Measurements in a Scanning Proton Therapy Room: Can Parents Remain Near Their Children During Treatment? Front Oncol. 2022;12:903706. doi: https://doi.org/10.3389/fonc.2022.903706

12. Hong JY, Han K, Jung JH, Kim JS. Association of Exposure to Diagnostic Low-Dose Ionizing Radiation With Risk of Cancer Among Youths in South Korea. JAMA Netw Open. 2019;2(9):e1910584. doi: https://doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2019.10584

13. Габдуллина М.О., Жолдыбай Ж.Ж., Айнакулова А.С., Ашимбеков С.Ж. Применение мультиспиральной компьютерной томографии у пациентов детского возраста (литературный обзор) // Вестник Казахского национального медицинского университета. — 2020. — № 2. — С. 140–143.

14. Andersson M, Eckerman K, Pawel D, et al. Improved age- and gender-specific radiation risk models applied on cohorts of Swedish patients. Radiat Prot Dosimetry. 2021;195(3-4):334–338. doi: https://doi.org/10.1093/rpd/ncab075

15. Martin CJ, Barnard M. How much should we be concerned about cumulative effective doses in medical imaging? J Radiol Prot. 2022;42(1). doi: https://doi.org/10.1088/1361-6498/ac31c1

16. Little MP, Patel A, Lee C, et al. Impact of Reverse Causation on Estimates of Cancer Risk Associated With Radiation Exposure From Computerized Tomography: A Simulation Study Modeled on Brain Cancer. Am J Epidemiol. 2022;191(1):173–181. doi: https://doi.org/10.1093/aje/kwab247

17. Schabl L, Küppers J, Jhala T, et al. Global Irradiation in Children Treated for Hydrocephalus and Its Change over Time-A Single Institutional Analysis. Children (Basel). 2022;9(7):1062. doi: https://doi.org/10.3390/children9071062

18. LaQuaglia MJ, Anderson M, Goodhue CJ, et al. Variation in radiation dosing among pediatric trauma patients undergoing head computed tomography scan. J Trauma Acute Care Surg. 2021;91(3):566–570. doi: https://doi.org/10.1097/TA.0000000000003318

19. Ranstam J, Wagner P. Systematic reviews, meta-analyses, randomized trials, and observational studies. Acta Orthop. 2022;93: 1–2. doi: https://doi.org/10.1080/17453674.2021.1975398

20. Pflugbeil S, Pflugbeil C, Schmitz-Feuerhake I. Risk estimates for meningiomas and other late effects after diagnostic X-ray exposure of the skull. Radiat Prot Dosimetry. 2011;147(1-2):305–309. doi: https://doi.org/10.1093/rpd/ncr344

21. Chodick G, Ronckers CM, Shalev V, Ron E. Excess lifetime cancer mortality risk attributable to radiation exposure from computed tomography examinations in children. Isr Med Assoc J. 2007; 9(8):584–587.

22. Miglioretti DL, Johnson E, Williams A, et al. The use of computed tomography in pediatrics and the associated radiation exposure and estimated cancer risk. JAMA Pediatr. 2013;167(8):700–707. doi: https://doi.org/10.1001/jamapediatrics.2013.311

23. Pokora R, Krille L, Dreger S, et al. Computed Tomography in Germany. Dtsch Arztebl Int. 2016;113(43):721–728. doi: https://doi.org/10.3238/arztebl.2016.0721

24. Kojimahara N, Yoshitake T, Ono K, et al. Computed tomography of the head and the risk of brain tumours during childhood and adolescence: results from a case-control study in Japan. J Radiol Prot. 2020;40:1010–1023. doi: https://doi.org/10.1088/1361-6498/abacff

25. Journy N, Ancelet S, Rehel JL, et al. Predicted cancer risks induced by computed tomography examinations during childhood, by a quantitative risk assessment approach. Radiat Environ Biophys. 2014; 53(1):39–54. doi: https://doi.org/10.1007/s00411-013-0491-8

26. Feng ST, Law MW, Huang B, et al. Radiation dose and cancer risk from pediatric CT examinations on 64-slice CT: a phantom study. Eur J Radiol. 2010;76(2):19–23. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejrad.2010.03.005

27. Stein SC, Hurst RW, Sonnad SS. Meta-analysis of cranial CT scans in children. A mathematical model to predict radiationinduced tumors. Pediatr Neurosurg. 2008;44(6):448–457. doi: https://doi.org/10.1159/000172967

28. Brenner D, Elliston C, Hall E, Berdon W. Estimated risks of radiation-induced fatal cancer from pediatric CT. AJR Am J Roentgenol. 2001;176(2):289–296. doi: https://doi.org/10.2214/ajr.176.2.1760289

29. Mathews JD, Forsythe AV, Brady Z, et al. Cancer risk in 680,000 people exposed to computed tomography scans in childhood or adolescence: data linkage study of 11 million Australians. BMJ. 2013;346:f2360. doi: https://doi.org/10.1136/bmj.f2360

30. Pearce MS, Salotti JA, Little MP, et al. Radiation exposure from CT scans in childhood and subsequent risk of leukaemia and brain tumours: a retrospective cohort study. Lancet. 2012;380(9840):499–505. doi: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(12)60815-0

31. Huang WY, Muo CH, Lin CY, et al. Paediatric head CT scan and subsequent risk of malignancy and benign brain tumour: a nationwide population-based cohort study. Br J Cancer. 2014;110(9): 2354–2560. doi: https://doi.org/10.1038/bjc.2014.103

32. Journy N, Rehel JL, Ducou Le Pointe H, et al. Are the studies on cancer risk from CT scans biased by indication? Elements of answer from a large-scale cohort study in France. Br J Cancer. 2015;112(1):185–193. doi: https://doi.org/10.1038/bjc.2014.526

33. Krille L, Dreger S, Schindel R, et al. Risk of cancer incidence before the age of 15 years after exposure to ionising radiation from computed tomography: results from a German cohort study. Radiat Environ Biophys. 2015;54(1):1–12. doi: https://doi.org/10.1007/s00411-014-0580-3

34. Berrington de Gonzalez A, Salotti JA, McHugh K, et al. Relation ship between paediatric CT scans and subsequent risk of leukaemia and brain tumours: assessment of the impact of underlying conditions. Br J Cancer. 2016;114(4):388–394. doi: https://doi.org/10.1038/bjc.2015.415

35. Koral K, Blackburn T, Bailey AA, et al. Strengthening the argument for rapid brain MR imaging: estimation of reduction in lifetime attributable risk of developing fatal cancer in children with shunted hydrocephalus by instituting a rapid brain MR imaging protocol in lieu of Head CT. AJNR Am J Neuroradiol. 2012;33(10):1851–1854. doi: https://doi.org/10.3174/ajnr.A3076

36. Aw-Zoretic J, Seth D, Katzman G, Sammet S. Estimation of effective dose and lifetime attributable risk from multiple head CT scans in ventriculoperitoneal shunted children. Eur J Radiol. 2014;83(10):1920–1924. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejrad.2014.07.006

37. King MA, Kanal KM, Relyea-Chew A, et al. Radiation exposure from pediatric head CT: a bi-institutional study. Pediatr Radiol. 2009;39(10): 1059–1065. doi: https://doi.org/10.1007/s00247-009-1327-1

38. Sheppard JP, Nguyen T, Alkhalid Y, et al. Risk of Brain Tumor Induction from Pediatric Head CT Procedures: A Systematic Literature Review. Brain Tumor Res Treat. 2018;(1):1–7. doi: https://doi.org/10.14791/btrt.2018.6.e4

39. Kocher DC, Apostoaei AI, Hoffman FO, Trabalka JR. Probability Distribution of Dose and Dose-Rate Effectiveness Factor for use in Estimating Risks of Solid Cancers From Exposure to Low-Let Radiation. Health Phys. 2018;114(6):602–622. doi: https://doi.org/10.1097/HP.0000000000000838

40. Milder CM, Kendall GM, Arsham A, et al. Summary of Radiation Research Society Online 66th Annual Meeting, Symposium on “Epidemiology: Updates on epidemiological low dose studies”, including discussion. Int J Radiat Biol. 2021;97(6):866–873. doi: https://doi.org/10.1080/09553002.2020.1867326

41. Jaffurs D, Denny A. Diagnostic pediatric computed tomographic scans of the head: actual dosage versus estimated risk. Plast Reconstr Surg. 2009;124(4):1254–1260. doi: https://doi.org/10.1097/PRS.0b013e3181b59d2d

42. Rosen NS. Taking care of children. AJR Am J Roentgenol. 2001; 177(3):715-7. doi: https://doi.org/10.2214/ajr.177.3.1770715b

43. Bingyang B, Gang W, Zhiqing S, et al. A Preliminary Study of Personalized Head CT Scan in Pediatric Patients. Dose Response. 2021;19(1):1559325820985660. doi: https://doi.org/10.1177/1559325820985660

44. Arrangoiz R, Opreanu RC, Mosher BD, et al. Reduction of radiation dose in pediatric brain CT is not associated with missed injuries or delayed diagnosis. Am Surg. 2010;76(11):1255–1259.

45. Machingaidze PR, Buys H, Kilborn T, Muloiwa R. Clinical use and indications for head computed tomography in children presenting with acute medical illness in a low- and middle-income setting. PLoS One. 2020;15(9):e0239731. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0239731

46. Barreto IL, Tuna IS, Rajderkar DA, et al. Pediatric craniosynostosis computed tomography: an institutional experience in reducing radiation dose while maintaining diagnostic image quality. Pediatr Radiol. 2022;52(1):85–96. doi: https://doi.org/10.1007/s00247-021-05205-6

47. Mazzei-Abba A, Folly CL, Coste A, et al. Epidemiological studies of natural sources of radiation and childhood cancer: current challenges and future perspectives. J Radiol Prot. 2020;40(1):1–23. doi: https://doi.org/10.1088/1361-6498/ab5a38

48. Strauss KJ, Kaste SC. The ALARA concept in pediatric interventional and fluoroscopic imaging: striving to keep radiation doses as low as possible during fluoroscopy of pediatric patients — a white paper executive summary. AJR Am J Roentgenol. 2006;187(3): 818–819. doi: https://doi.org/10.2214/AJR.06.0543