Bei durchleuchtungsgestützten Verfahren, wie sie in der interventionellen Röntgendiagnostik, im Herzkatheterlabor oder der Urologie durchgeführt werden, ist das medizinische Personal aufgrund der Nähe zur Strahlenquelle einer höheren Strahlendosis ausgesetzt als in anderen Bereichen. Während die Bleischürze den größten Teil des Körperstamms schützt, bleiben die Extremitäten und der Kopf zunächst weitestgehend ungeschützt. Zur Reduktion der Dosis in diesen Körperregionen stehen in der Regel weitere apparative Strahlenschutzmittel, wie Bleilamellen, Bleiacryl-Scheiben oder mobile Strahlenschutzwände zur Verfügung. Auch Verhaltensregeln, wie richtige Einblendung, Reduktion der Pulsfrequenz und Maximierung des Abstandes zum Patienten können dabei zweckdienlich sein. Da in der Regel jedoch nur die amtliche Personendosimetrie als Vergleichswert zur Verfügung steht, treten bei der Bewertung der getroffenen Strahlenschutzmaßnahmen zwei grundsätzliche Probleme auf:

  1. Die amtlichen Personendosimeter sind nicht direkt ablesbar und die Auswertung erfolgt lediglich monatlich. Ein direktes Feedback über den Effekt der getroffenen Strahlenschutzmaßnahmen ist somit nicht gegeben.
  2. Die amtlichen Personendosimeter werden ausschließlich unterhalb der Bleischürze getragen. Dadurch sind die ausgewiesenen Personendosismesswerte in der Regel Null oder nahezu Null. Praktischer Strahlenschutz ist auf der Grundlage dieser Messwerte also unmöglich. Außerdem wird die Personendosis aufgrund der fehlenden Berücksichtigung der ungeschützten Bereiche eher unterschätzt.

Aus diesem Grund empfahl bspw. Herr Dr. Heiner von Boetticher schon vor einigen Jahren die sog. „Doppeldosimetrie“ auch in Deutschland einzuführen. Der zugrundeliegende Vortrag „Dosisbestimmung des Personals – Auswirkungen der ICRP 103 Empfehlungen“ wurde bereits 2009 auf dem 13. APT-Seminar in Remscheid-Lennep gehalten. Dabei wird zur besseren Abschätzung der effektiven Dosis ein Detektor über und einer unter der Bleischürze getragen. Auch werden durch diese Methode die Auswirkungen von strahlenschutzmaßnahmen anhand des Messwertes über der Bleischürze sichtbar.

Einen ähnlichen Ansatz verfolgt die Firma RaySafeTM mit ihrem Live-Dosimetrie-System RaySafe i3, das in Deutschland über die Firma MD-SOLUTIONS GmbH vertrieben wird. Dabei handelt es sich um filmplakettengroße Halbleiterdetektoren, die ihre Messdaten live über Funk an einen Monitor im Behandlungsraum übertragen. So sieht der Anwender die aktuelle Dosisleistung am zuvor festgelegtem Trageort (vorzugsweise über der Röntgenschürze) in Echtzeit auf dem Monitor. Effekte von apparativen Strahlenschutzmitteln oder veränderter Verhaltensmaßnahmen auf die eigene Exposition werden somit sofort ersichtlich. Dadurch verspricht der Hersteller eine Art „Teaching-Effekt“, der die Dosisbelastung für das medizinische Personal erheblich reduzieren kann.

Wir hatten die Möglichkeit das RaySafe i3 System einem zweimonatigen Praxistest zu unterziehen und haben in dieser Zeit mit den Dosimetern eine Kurzstudie durchgeführt. Nach Abschluss der Studie wurden mithilfe von Evaluationsbögen auch die persönlichen Meinungen des teilnehmenden Personals erfasst. Die Ergebnisse der Studie und der Evaluationsbögen werden an dieser Stelle kurz vorgestellt.

Produktspezifikationen

RaySafe-i3 Produktübersicht
RaySafe-i3 Produktübersicht

Das RaySafe i3 System besteht aus vier Halbleiterdetektoren und einem Kontrollmonitor. Die Dosisleistungsmesswerte werden in Echtzeit auf den Kontrollmonitor übertragen und angezeigt. Zur besseren Unterscheidbarkeit sind die Dosimeter mit unterschiedlichen Farben gekennzeichnet, die sich auch auf dem Kontrollmonitor wiederfinden lassen. Anstelle der Farben lassen sich aber auch bspw. die Trägernamen eintragen. Weitere Spezifikationen können der nachfolgenden Tabelle und der Abbildungen entnommen werden.

Dosimeter
Gewicht
34 g
Abmessungen
40 x 58 x 17 mm
Operative Größe
Hp(10)
Temperaturabhängigkeit
<5 % (18 - 26°C); <25 % (15 -18°C, 26 - 35°C)
Energieabhängigkeit
<25 % (40 - 150 kV)
Raktionszeit
<1 s über 100 µSv/h; <5 s unter 100 µSv/h
Integrationsintervall
1 s
Messgenauigkeit (Kontinuierliche Strahlung)
10 % oder 10 µSv/h (40 µSv/h - 150 mSv/h)
Reproduzierbarkeit
10 % oder 1 µSv
Lebensdosis
10 Sv
Kommunikation
Funkkommunikation zum Kontrollmonitor USB-Anschluss für PC
Triggerschwelle
<30 µSv/h
Kontrollmonitor
Gewicht
1.240 g
Abmessungen
300 x 250 x 60 mm
Dosiseinheiten
Sv oder rem
Display
10,4" Touchscreen
Schnittstellen
Ethernet-Anschluss für Dose Manager, USB-Anschluss
Leistung
12 VDC; <1,5 A einschl. externer Stromversorgung
RaySafe-i3 Ansprechverhalten
RaySafe-i3 Ansprechverhalten

Studiendesign

Zur Überprüfung des vom Hersteller versprochenen „Teaching-Effekts“ haben wir die Dosisbelastung des medizinischen Personals bei durchleuchtungsgestützten Verfahren vor und nach Einführung der RaySafe i3 Dosimeter verglichen. Als Referenz dienten dabei die Ergebnisse aus unserer bereits abgeschlossenen „Texray-Studie“. Nach der Einführung der RaySafe i3 Dosimeter und einer Probedauer von fünf Tagen wurden wieder zwei Sets (Set A u. Set B), bestehend aus jeweils einem HeadPeace und einem MindPeace (Fa. Texray) mit mehreren Thermolumineszenzdosimetern (TLD) ausgestattet. Die verwendeten TLD bestehen aus einer heißgesinterten dünnen Schicht aus mit Magnesium und Titan dotiertem Lithiumfluorid LiF:Mg,Ti und wurden auf Hp(3) kalibriert und bezüglich der verwendeten Strahlenqualität korrigiert. Im Gegensatz zur Texray-Stduie haben wir uns hier auf die Messung auf der Außenseite des Schutzmaterials beschränkt. Insgesamt wurde die Dosis an fünf Messpunkten am HeadPeace und an zwei Messpunkten am MindPeace erfasst. Die Messpunkte stimmten mit denen der Texray-Studie überein und können der folgenden Abbildung entnommen werden:

RaySafe-i3 TLD Positionierung
RaySafe-i3 TLD Positionierung

Set A wurde wiederum ausschließlich für neuroradiologische und Set B ausschließlich für allgemein-radiologische Interventionen Verwendet. Die teilnehmenden Radiologen (zwei Neuroradiologen und ein Radiologe) sowie die verwendete Angio-Suite (Artis zee biplane, Fa. Siemens) stimmten mit der Texray-Studie überein. Die Studiendauer betrug einen Monat. Nach jeder Untersuchung wurden der Zeitpunkt und das Dosisflächenprodukt (DFP) der Untersuchung sowie der Endwert des RaySafe i3 Dosimeters notiert, um den Untersucher direkt für seine Expositionssituation zu sensibilisieren.

Ergebnisse

Die Sets wurden bei insgesamt 14 neuroradiologischen und 9 allgemein-radiologischen Interventionen getragen (zum Vergleich: Bei der Texray-Studie waren es 32 neuroradiologische und 20 allgemein-radiologische Interventionen). Dabei kam es zu einem kumulierten DFP von insgesamt 53.438,3 µGy∙m² (Neuroradiologie) bzw. 331.186,6 µGy∙m² (allg. Radiologie). Die kumulierten Dosiswerte an den einzelnen Messpunkten können der nachfolgenden Tabelle entnommen werden:

RaySafe-i3 Studienkollektiv und TLD-Messwerte
RaySafe-i3 Studienkollektiv und TLD-Messwerte

Wie auch in unserer Texray-Studie zeigte sich bei allgemein-radiologischen Interventionen trotz der geringeren Untersuchungsanzahl eine deutlich höhere Dosis. Dies liegt zum einen am Untersuchungsbereich (Rumpf vs. Kopf), der andere Streu- und Schwächungseigenschaften aufweist, zum anderen aber auch am betrachteten Studienkollektiv, bei dem es bei allgemein-radiologischen Interventionen zu den komplexeren Eingriffen kam. Aufgrund der geringen Studiendauer lässt sich dies natürlich nicht ohne Weiteres verallgemeinern. Die höheren Dosiswerte vor Einführung der RaySafe i3 Dosimeter rühren in erster Linie aus der längeren Studiendauer der Texray-Studie (2 Monate vs. 1 Monat).

Werden nun die TLD-Messwerte auf das aufgelaufene Dosisflächenprodukt normiert ergibt sich das folgende Bild:

Bei neuroradiologischen Interventionen betrug die Dosis pro akquiriertem DFP vor Einführung der RaySafe i3 Dosimeter im Mittel (16 ± 4,3) µSv/10.000 µGy∙m² bzw. nach Einführung (23 ± 9,6) µSv/10.000 µGy∙m². Somit kam es nach Einführung der RaySafe i3 Dosimeter um eine rund 40% höhere Dosis pro akquiriertem DFP. Dabei muss allerdings beachtet werden, dass die Dosis pro DFP bei neuroradiologischen Interventionen auch vor Einführung der RaySafe i3 Dosimeter schon sehr gering war und sich somit vermutlich wenig Optimierungspotential ergab. Außerdem änderte sich auch die Aufteilung der Untersuchungsanzahl unter den beiden teilnehmenden Neuroradiologen, sodass ein vorher nachher Vergleich an dieser Stelle schwierig ist.

Anders verhielt es sich bei den allgemein-radiologischen Interventionen. Die vergleichsweise hohe Dosis von im Mittel (40,8 ± 19,9) µSv/10.000 µGy∙m² bei der Texray-Studie konnte nach Einführung der RaySafe i3 Dosimeter auf (24,2 ± 11,7) µSv/10.000 µGy∙m² reduziert werden. Somit konnte die Dosis pro DFP bei allgemein-radiologischen Interventionen der bei neuroradiologischen Eingriffen angeglichen werden. Da der teilnehmende Radiologe bei beiden Studien derselbe war und sich auch die Untersuchungsregionen ähnelten, hat der vorher/nachher-Vergleich bei den allgemein-radiologischen Interventionen die deutlich höhere Aussagekraft.

Auswertung der Evaluationsbögen

Nachdem die Echtzeitdosimeter einen Monat in der Verwendung waren, haben wir mit den Anwendern den Nutzen mithilfe eines Fragebogens evaluiert. Zwei Neurologen, ein Radiologe, vier Gefäßchirurgen und zwei MTRA haben an der Umfrage teilgenommen. Der Fragebogen enthielt 12 Aussagen, die von den Teilnehmern mit einer Skala von 1 (trifft gar nicht zu) bis fünf (trifft vollständig zu) bewertet wurden. Die folgenden 12 Aussagen mussten dabei zugeordnet werden:

  1. Durch das Tragen der RaySafe i3 Dosimeter habe ich ein besseres Gefühl für meine persönliche Strahlenexposition bekommen.
  2. Ich empfand die RaySafe i3 Dosimeter als störend.
  3. Die Idee der Live-Dosimetrie finde ich grundsätzlich gut.
  4. Durch das Tragen der RaySafe i3 Dosimeter habe ich ein besseres Gefühl für die Wirkung apparativer Strahlenschutzmittel bekommen.
  5. Die RaySafe i3 Dosimeter liefern für mich keinen Mehrwert.
  6. Durch das Tragen der RaySafe i3 Dosimeter hat sich mein Verhalten dauerhaft geändert.
  7. Durch das Tragen der RaySafe i3 Dosimeter hat sich mein Verhalten während des Tragezeitraums geändert.
  8. Durch das Tragen der RaySafe i3 Dosimeter hat sich mein Verhalten gar nicht geändert.
  9. Ich würde den dauerhaften Einsatz der RaySafe i3 Dosimeter empfehlen.
  10. Ich würde den Einsatz der RaySafe i3 Dosimeter bei der Einarbeitung neuer Mitarbeiter und zu Schulungszwecken empfehlen.
  11. Ich würde den Einsatz der RaySafe i3 Dosimeter nicht empfehlen.
  12. Die Wahrscheinlichkeit, das Dosimeter zu verlieren, schätze ich als hoch ein.
Auswertung der Evaluationsbögen zur Echtzeitdosimetrie.

Fazit

Ob die Ergebnisse des durchgeführten Vergleichs wirklich belastbar sind, ist aufgrund der kurzen Studiendauer fraglich. Dennoch ist zumindest bei den sehr dosisintensiven Anwendungen in der allgemeinen Radiologie ein Lerneffekt erkennbar. Dies deckt sich auch mit der persönlichen Bewertung des beteiligten Radiologen.

Die Idee der Live-Dosimetrie als Ergänzung zur amtlichen Dosimetrie ist grundsätzlich gut und von RaySafe auch schön umgesetzt. Das Tool hilft den Anwendern die grundlegenden Prinzipien des Strahlenschutzes durch die visuelle Rückmeldung nachzuvollziehen. Das System hat zudem zu höherer Akzeptanz von apparativen Strahlenschutzmitteln im OP-Team geführt.

Einigen Operateuren ist retrospektiv aufgefallen, dass die Beachtung des Monitors der Live-Dosimetrie nach längerer Benutzung nachgelassen hat, da sich das Personal hauptsächlich auf die Patientenversorgung und Röntgenaufnahmen konzentriert hat. Bei vielen Röntgengeräten ertönt ein akustisches Signal, wenn eine erhöhte Durchleuchtungszeit (i.d.R. 5 Minuten) erreicht ist. Dieses Prinzip könnte auf die Live-Dosimetrie übertragen werden, um Personal auf erhöhte persönliche Expositionen hinzuweisen. Gleichzeitig wurde positiv erwähnt, dass im Anschluss an dosisintensive Untersuchungen der Expositionsverlauf nachvollzogen werden konnte, wenn der Live-Dosimetrie während der OP keine Beachtung geschenkt werden konnte.

Die Auswertung der Evaluationsbögen zeigt abschließend eine große Akzeptanz unter den Radiologen, Chirurgen und MTRA. Insbesondere der Einsatz zu Schulungszwecken ist ausdrücklich gewünscht

Danksagung

Wir bedanken uns herzlich bei der MD-Solutions GmbH für die Unterstützung bei der Durchführung der Studie.

MD Solutions GmbH
Website: www.md-solutions-gmbh.com
Telefon: +49 6039 5653
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