STRAHLENSCHUTZMITTEL IN DER COMPUTERTOMOGRAPHIE

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1 STRAHLENSCHUTZMITTEL IN DER COMPUTERTOMOGRAPHIE Prof. Dr. Martin Fiebich Institut für Medizinische Physik und Strahlenschutz Technische Hochschule Mittelhessen Martin Fiebich - IMPS Folie 1

2 Anwendung Strahlenschutzmittel Röntgenverordnung 25 Anwendungsgrundsätze Körperbereiche, die bei der vorgesehenen Anwendung von Röntgenstrahlung nicht von der Nutzstrahlung getroffen werden müssen, sind vor einer Strahlenexposition so weit wie möglich zu schützen Leitlinie der Bundesärztekammer zur Qualitätssicherung in der Computertomographie p (2007) keine Angaben, nur bei CT des Felsenbeins: Augenabdeckung Patientenschutzmittel Bleigleichwert 0,5 bis 1 mm Martin Fiebich - IMPS Folie 2

3 Beispiel Thorax pa bei Erwachsenen am Vertikalstativ : durch Gonadenschürze auf der dem Detektor zugewandten Seite Reduktion der Hodendosis um 73% der Ovariendosis um 10% Gonadenschürze auf der der Röhre zugewandten Seite Reduktion der Hodendosis um 12% der Dosis der Ovarien um 5% Sehr geringe g Dosis (ohne Schutzmittel ca. 0,2 µgy) wird beim Mann deutlich reduziert, bei Frauen geringfügig Halbschürze ventral verwenden, auch Rundumschürze möglich Martin Fiebich - IMPS Folie 3

4 Beispiel Thorax pa bei Erwachsenen am Vertikalstativ : durch Gonadenschürze auf der dem Detektor zugewandten Seite Reduktion der Hodendosis um 150 nsv der Ovariendosis um 20 nsv Gonadenschürze auf der der Röhre zugewandten Seite Reduktion der Hodendosis um 20 nsv der Dosis der Ovarien um 10 nsv Quelle: Roth J, Nemec HW, Sander R (2001) Bleigummi-Abdeckungen g bei Patienten während Röntgenuntersuchungen: Strahlenschutz oder Feigenblatt? Radiologie Aktuell, 2: S. 2-4 zum Vergleich: effektive Dosis 1 h natürlicher Strahlenexposition ca. 200 nsv Martin Fiebich - IMPS Folie 4

5 Diskussion Verwendung des Gonadenschutzes bei Thoraxaufnahmen pa sinnvoll? Ja! Nein! Vielleicht? Kriterium(?): Reduktion der effektiven Dosis um 10 µsv (Kriterium für Freigaben) Martin Fiebich - IMPS Folie 5

6 CT des Hirnschädels Augenlinsen durch Gantrykippung oder durch leichte Hochlagerung mit einem eingeschobenen Schaumstoffkeil und Beugung des Kopfes außerhalb des primären Strahlenganges lagern wenn nicht möglich, Augenlinsenschutz verwenden oder Röhrenstrommodulation, bei der keine direkte Strahlung auf die Augenlinse kommt, einsetzen Quelle: Siemens Quelle: Mavig Quelle: Somatex Martin Fiebich - IMPS Folie 6

7 Quelle: Fa. Mavig Martin Fiebich - IMPS Folie 7

8 CT des Hirnschädels Schilddrüsenschutz kann die Dosis der Schilddrüse (ca. 1 mgy) um 45% senken Brustschutz kann die Dosis der Brust (ca. 0,3 mgy) um 75 % reduzieren Martin Fiebich - IMPS Folie 8

9 CT des Hirnschädels Empfehlung der SSK: Strahlenschutz des Patienten bei CT-Untersuchungen des Schädels (Gantrykippung), 2011 M.S. May, W. Wuest, M.M. Lell, M. Uder, W.A. Kalender und B. Schmidt. Aktuelle Strategien zur Dosisreduktion in der Computertomographie. Der Radiologe Volume 52, Number 10 (2012), , DOI: /s Raissaki M, Perisinakis K, Damilakis J, Gourtsoyiannis N.: Eye-lens bismuth shielding in paediatric head CT: artefact evaluation and reduction. Pediatr Radiol. 2010, 40: Graves JM, Kanal KM, Rivara FP, Jarvik JG, Vavilala MS., Dose Reduction Efforts for Pediatric Head CT Imaging in Washington State Trauma Centers: Follow-Up Survey Results. J Am Coll Radiol Feb;11(2): e3. doi: /j.jacr Epub 2013 Dec 20. Curtis JR., Computed tomography shielding methods: a literature review. Radiol Technol May-Jun;81(5): Beaconsfield T, Nicholson R, Thornton A, Al-Kutoubi A., Would thyroid and breast shielding be beneficial in CT of the head? Eur Radiol. 1998;8(4): Ngaile JE, Uiso CB, Msaki P, Kazema R., Use of lead shields for radiation protection of superficial organs in patients undergoing head CT examinations. Radiat Prot Dosimetry. 2008;130(4): doi: /rpd/ncn /rpd/ncn095 Epub 2008 Mar 28. Martin Fiebich - IMPS Folie 9

10 CT NNH/Gesichtsschädel DVT NNH CT: Augenlinsenschutz oder Röhrenstrommodulation, bei der keine direkte Strahlung auf die Augenlinse kommt (ca. 50 % Dosisreduktion) Bleiglasbrille bei der CBCT: Dosisreduktion der Augenlinse von 4,0 mgy auf 1,5 mgy (61%) bei DVT-Geräten 180 -Rotation verwenden; Dosisreduktion s o der Augenlinse bis zu 80% (von 15 auf 3 mgsv) Schilddrüsenschutz bei der CBCT: Reduktion der Schilddrüsendosis von 1,6 mgy auf 0,9 mgy (42%) Martin Fiebich - IMPS Folie 10

11 CT NNH/Gesichtsschädel DVT NNH Goren AD, Prins RD, Dauer LT, Quinn B, Al-Najjar A, Faber RD, Patchell G, Branets I, Colosi DC., Effect of leaded glasses and thyroid shielding on cone beam CT radiation dose in an adult female phantom. Dentomaxillofac Radiol. 2013;42(6): Doi: /dmfr Epub 2013 Feb 14. Güldner C, Ningo A, Voigt J, Diogo I, Heinrichs J, Weber R, Wilhelm T, Fiebich M (2013) Potential of dose reduction in cone-beam-computed tomography (CBCT) for radiological diagnostics of the paranasal sinuses. Eur Arch Otorhinolaryngol Mar; 270(4): Bulla S, Pache G, Hassepass F, Blanke P, Langer M (2013) Strahlendosisreduktion in der Niedrigdosis-CT der Nasennebenhöhlen durch Verwendung einer organspezifischen Dosisreduktion (X-Care) anstelle eines Bismut Augenschutzes. Vortrag auf dem Deutschen Röntgenkongress 2013 Keil B, Wulff J, Auvanis D, Danova D, Heverhagen J, Fiebich M, Madsack, B, Leppek R, Klose KJ, Zink K (2008) Schutz der Augenlinse in der Computertomographie Dosisevaluation an einem antropomorphen Phantom mittels Thermolumineszenzdosimetrie und Monte-Carlo Simulationen. RöFo 180 (2008) Martin Fiebich - IMPS Folie 11

12 CT Thorax Patientenabdeckung (Bleidecke) um Abdomen reduziert Strahlenexposition des Uterus um ca. 30 % (Reduktion der Organdosis um 23 µsv). Vergleichbare Reduktion der Dosis der anderen Bauchorgane (z. B. Kolon, Blase, Ovarien, Prostata) und des roten Knochenmarks im abdominellen Bereich Mamma: Röhrenstrommodulation verwenden, alternativ ist bei einigen CT-Geräten ein sektorielles Ausschalten/Reduzieren des Röhrenstroms im anterioren Winkelbereich möglich Verwendung von Brustschilden wird id nicht empfohlen, Verwendung dieser beeinflusst Bildqualität negativ Foto: Mavig Martin Fiebich - IMPS Folie 12

13 CT Thorax durch Röhrenstrommodulation und Sektorscan mögliche Dosiseinsparung i liegt bei ca. 50 %, die mittlere Dosis der Mamma kann von ca. 10,6 mgy auf 6,1 mgy (40%) beim Sektorscan von 10,6 mgy auf 9,6 mgy (10%) bei Röhrenstrommodulation gesenkt werden. Verwendung eines Schilddrüsenschutzes: Reduktion der Organdosis von 8,37 mgy auf 5,78 mgy um 31%, bzw. durch Verwendung eines Augenlinsenschutzes die entsprechende Organdosis von 0,32 mgy auf 0,22 mgy um ebenfalls 31% erzielt werden. Martin Fiebich - IMPS Folie 13

14 CT Thorax Verwendung einer Bleiabdeckung um das Abdomen: eine geringe g Dosis (Rückstreuung vom Detektor, Streuung Formfilter, extrafokale Strahlung) wird deutlich reduziert, bei Schwangeren unbedingt anzuwenden. Röhrenstrommodulation ist unbedingt zu verwenden, wenn verfügbar sektorielles Ausschalten des Röhrenstroms Abdeckung der Schilddrüse reduziert die Organdosis deutlich und sollte daher verwendet werden Martin Fiebich - IMPS Folie 14

15 CT Thorax Chatterson LC, Leswick DA, Fladeland DA et al (2011) Lead versus bismuthantimony shield for fetal dose reduction at different gestational ages at CT pulmonary angiography. Radiology 260: Danova D, Kästner B, Wulff J, Fiebich M, Zink K, Klose K J, Keil B, Heverhagen J (2010) Reduction Of Uterus Dose In Clinical Thoracic Computed Tomography. RöFo 2012: 182(12): Buchgeister M, Sieburg S, Roll M, Math F, Wagner HJ, Dosisreduktion der Augenund Schilddrüsenexposition durch Abschirmung in der klinischen Thorax Computertomographie. Fortschr Röntgenstr 2012; WI_PO48 DOI: /s /s Vollmar SV, Kalender WA (2008) Reduction of dose tot he female breast in thoracic CT: a comparison of standard-protocol, bismuth-shielded, partial and tube-curren- modulated CT examinations. Eur Radiol 2008: 18: ; 1682; DOI /s Iball GR, Brettle DS (2011) Organ and effective dose reduction in adult chest CT using abdominal lead shielding. BJR 2011: 84: ; DOI /bjr/ Foley AJ, McEntee MF, Rainford LA (2013) An evaluation of in-plane shields during thoracic CT. Rad Prot Dos 2013: 155: ; DOI /rpd/nct030 Colletti PM, Micheli OA, Lee KH (2013) To shield or not to shield: application of bismuth breast shields. AJR 2013: 200; ; DOI /AJR Martin Fiebich - IMPS Folie 15

16 CT Becken/Abdomen Abdeckung der männlichen Gonaden bzw. eine Hodenkapsel reduziert die Strahlenexposition der Gonaden (1-2 mgy außerhalb des Strahlengangs) um 58 95% wegen auftretender Artefakte sollte der Strahlenschutz, insbesondere bei der Beurteilung des Beckens, nicht im Strahlengang liegen Ist Exposition der Gonaden zur Beurteilung des Beckens nicht vermeidbar, so sollte eine organbasierte Röhrenstrommodulation verwendet werden, die eine Reduktion der oberflächennahen, strahlensensiblen Organe von bis zu 50% erreicht Martin Fiebich - IMPS Folie 16

17 CT Becken/Abdomen Mittlere Dosis kann durch Hodenkapsel beim Mann deutlich reduziert werden. Bei Jungen ist individuell abhängig vom Entwicklungsstand eine Hodenkapsel anzuwenden Martin Fiebich - IMPS Folie 17

18 CT Becken/Abdomen Pi Price R, Halson P, Sampson M: Dose reduction during CT scanning in an anthropomorphic phantom by the use of a male gonad shield. Br J Radiol : Hohl C, Mahnken AH, Klotz E, Das M, Stargardt A, Mühlenbruch G, Schmidt T, Günther RW, Wildberger JE: Radiation dose reduction to the male gonads during MDCT: The effectiveness of a lead shield. AJR : Hidajat N, Schröder RJ, Vogl T, Schedel H, Felix R: Effektivität der Bleiabdeckung zur Dosisreduktion beim Patienten in der Computertomographie. Fortschr Röntgenstr (1996) Dauer LT, Casciotta KA, Erdi YE, Rothenberg LN: Radiation dose reduction at a price: the effectiveness of a male gonad shield during helical CT scans. BMC Medical Imaging :5 May MS, Wuest W, Lell MM, Uder M, Kalender WA, Schmidt B: Aktuelle Strategien zur Dosisreduktion in der Computertomographie, Radiologe 2012 Martin Fiebich - IMPS Folie 18

19 CT/DVT Dental in Zahnmedizin verwendete Strahlenenergien und Feldgrößen erzeugen nur Streustrahlenfelder mit geringen Dosen Fotos: Mavig Martin Fiebich - IMPS Folie 19

20 CT/DVT Dental Untersuchungen von Panorama-Aufnahmen und dentalen Cone-Beam-CT zeigten keine signifikanten Dosiseinsparungen durch das Tragen einer Patientenschürze bei dosisangepassten CT-Untersuchungen werden auch nur geringe Effekte erwartet, häufig bei CT- Untersuchungen mit Standardprotokollen siehe CT Gesichtsschädel: Schilddrüsenschutz verwenden Martin Fiebich - IMPS Folie 20

21 CT/DVT Dental Sehr geringe Dosis kann reduziert werden, die Verwendung von Strahlenschutzmitteln sollte dem Patienten auf Verlangen angeboten werden Rottke D (2013) Influence of lead apron shielding on absorbed doses from panoramic radiography. Dentomaxillofac Radiol 2013; 42(10) Rottke D, Patzelt S, Poxleitner P, Schulze D. (2013) Effective dose span of ten different cone beam CT devices. Dentomaxillofac Radiol. 2013;42(7): doi: /dmfr Epub 2013 Apr 12 Martin Fiebich - IMPS Folie 21

22 Probleme Lagerung Strahlenschutzmittel Belichtungsautomatik Erhöhung des Arbeitsaufwands komplexerer Ablauf Martin Fiebich - IMPS Folie 22

23 Problem: Lagerung z.t. Bleidecken um Patienten wickeln, d.h. Patient auf Decke legen, dann umwickeln Verschieben der Bleidecke zum Teil schwierig, i wenn Patient auf Decke liegt Positionierung kritisch, siehe Belichtungsautomatik Martin Fiebich - IMPS Folie 23

24 Problem: Strahlenschutzmittel Strahlenschutzmittel nicht überall verfügbar einige vorgeschlagene Strahlenschutzmittel sind Sonderanfertigungen Neuanschaffungen notwendig Martin Fiebich - IMPS Folie 24

25 Problem: Belichtungsautomatik wenn Strahlenschutzmittel im Strahlengang sind, regelt Belichtungsautomatik bei einigen (?) Herstellern gegen deren Wirkung Auflegen der Strahlenschutzmittel erst nach der Übersichtsaufnahme bei einigen Herstellern sinnvoll, praktisch kaum durchführbar Martin Fiebich - IMPS Folie 25

26 Problem: Erhöhung Arbeitsaufwand zusätzliches Anbringen von Strahlenschutzmitteln erfordert mehr Zeitaufwand bei Umlagerungen deutlich erhöhter Zeitbedarf zusätzliche Planungen, z.b. für sektorielle Röhrenstrom- modulation notwendig Martin Fiebich - IMPS Folie 26

27 Problem: komplexerer Ablauf Kenntnis des Einflusses der Belichtungsautomatik der verschiedenen Hersteller und CT-Modelle notwendig Berücksichtigung der zusätzlichen Strahlenschutzmittel h t l im Ablauf zusätzlich notwendig Veränderung in der Röhrenstrommodulation gegebenenfalls notwendig Martin Fiebich - IMPS Folie 27

28 Zusammenfassung Martin Fiebich - IMPS Folie 28

29 Zusammenfassung insbesondere in der CT sind weitere Strahlenschutzmittel einzusetzen im Vergleich zur Wirkung von Strahlenschutzmittel h t l in der Aufnahmetechnik können in der CT deutlich höhere Dosen eingespart werden höhere Komplexität bei der Untersuchungsdurchführung bei allen Untersuchungen sind auf Verlangen des Patienten Strahlenschutzmittel anzubieten Optimierung der Untersuchung wesentlich und in RöV gefordert Martin Fiebich - IMPS Folie 29

30 Ende Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Martin Fiebich - IMPS Folie 30