REPORT NR. 75. Bestimmung der Augenlinsendosis und der Risikogruppen beruflichstrahlenexponierter Personen.

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1 REPORT NR. 75 Bestimmung der Augenlinsendosis und der Risikogruppen beruflichstrahlenexponierter Personen

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3 ENDBERICHT (SEPT OKT 2016 ) Bestimmung der Augenlinsendosis und der Risikogruppen beruflichstrahlenexponierter Personen eingereicht von Seibersdorf Labor GmbH A-2444 Seibersdorf erstellt von F. Strebl, C. Hranitzky, H. Stadtmann, H. Willer, C. Stettner, G. Ernst Seibersdorf,

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5 1 INHALTSVERZEICHNIS 1 Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung der Ergebnisse Einleitung Wissenschaftlicher Hintergrund Messgeräte zur Bestimmung der Augenlinsendosis Projektergebnisse Übersicht empfohlener Schutzausrüstung zur Reduktion der Augenlinsendosis Reduktion der Augendosis durch deckenmontierte Schutzschirme Reduktion der Augenlinsendosis durch Bleiglasbrillen Bestimmung der Schutzwirkung von Bleiglasbrillen Messungen mit verschiedenen Röntgenqualitäten unter praxisnahen Bedingungen Bestimmung des Bleigleichwertes entsprechend IEC Realistische Werte der Reduktion der Augenlinsendosis durch Bleiglasbrillen an einem Kopf- Phantom Realistische Werte der Reduktion der Augenlinsendosis durch Bleiglasbrillen an einem RANDO Kopf-Phantom und mit einem zusätzlichen Streukörper (zur Simulation des Patienten) Beruflich strahlenexponierte Personen Risikogruppen für mögliche erhöhte Augenlinsendosis Definition möglicher Risikogruppen anhand der Literatur: Publizierte Werte der Augenlinsendosis bei verschiedenen medizinischen Untersuchungsmethoden Nuklearmedizinische Abteilungen Kardiologie Interventionelle Radiologie Manuelle Brachytherapie Ergebnisse der Stirndosimetrie an freiwilligen Probanden Stirndosimeter Seibersdorf Teilnehmer der Studie mit Stirn- und Schürzendosimetern Jährliche Augenlinsendosis verschiedener Berufsgruppen Jährliche Augenlinsendosis für einige medizinische Tätigkeitsbereiche Auswirkung von Abschirmung auf die Augenlinsendosis-Werte von Probanden Ergebnisse der Double Dosimetry mit Schürzendosimetern SchlussfolgerungEN und Empfehlungen Literatur Anhang Einladungsbrief zur Ansprache potentieller Studienteilnehmer/innen (Institutionen) Studie Augenlinsendosis Tipps zum Tragen der Studiendosimeter

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7 2 ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE Auf Basis wissenschaftlicher Ergebnisse veröffentlichte die ICRP 2011 ihre neuen Empfehlungen bezüglich der Schwellendosis für Gewebereaktionen der Augenlinse und bezüglich des Grenzwertes für beruflich strahlenexponierte Personen mit einer drastischen Reduktion von 150 auf 20 msv pro Jahr. In der neuen Europäischen Strahlenschutz Grundnorm (EC Basic Safety Standards Richtlinie, Jänner 2014) findet sich dieser neue Grenzwert wieder. Er wird bis spätestens 2018 in nationales österreichisches Recht übernommen. In der vorliegenden Studie wurden Informationen zu folgenden Themen zusammengetragen (Literaturstudie) bzw. in einem Pilotversuch mit freiwilligen Probanden erhoben: Kapitel 4.1 und 4.2 enthalten eine exemplarische Übersicht über verfügbare Strahlenschutzausrüstung, die für die Reduktion der Augenlinsendosis geeignet ist, dazu gehören hauptsächlich deckenmontierte bzw. mobile Schutzschilde/Bleiglaswände und Bleiglasbrillen. Mittels eigener Messungen an der Referenzstrahlanlage des Dosimetrielabors der Seibersdorf Labor GmbH wurde die Schutzwirkung von gängigen Bleiglasbrillen in praxisrelevanten Expositionssituationen (mit einem Kopfphantom und Streukörpern) bestimmt und mit Literaturwerten verglichen. Demnach können Bleiglasbrillen bei guter Passform die Augenlinsendosis ca. um den Faktor 5 (80%) reduzieren. In ungünstigen Expositionssituationen (Streustrahlung von unten oder seitlich) kann die Abschirmwirkung niedriger sein. Im Kapitel 4.3 wurden anhand einer Literaturstudie für Österreich relevante Tätigkeitsbereiche identifiziert, wo es zu erhöhten Augenlinsendosen kommen kann. Besonders gefährdet sind hier Beschäftigte im Bereich der Kardiologie, Interventionellen Radiologie und Chirurgischen Radiologie. Publizierte Werte der Augenlinsendosis für verschiedene medizinische Untersuchungsmethoden und Interventionen wurden zusammengestellt. Im Kapitel 4.4 finden sich die Ergebnisse der Pilotstudie mit freiwilligen Proband/innen in österreichischen Spitälern. Mittels Stirndosimetern (kalibriert für die Augenlinsendosis in H p (3) wurde die Augenlinsendosis über mehrere Monate hinweg (monatliche Auswertung) im Rahmen der strahlenexponierten Tätigkeit erhoben. Insgesamt nahmen 134 Personen aus 20 Institutionen an der Studie teil. Hochgeschätzt auf die jährliche Augenlinsendosis wurden folgende Dosiswerte (Medianwert) für verschiedene Berufsgruppen und Tätigkeitsbereiche ermittelt: Kardiologie (9,8 msv/a), Interventionelle Radiologie (4,0 msv/a), Chirurgische Radiologie (1,8 msv/a), ohne genaue Zuordnung (1,8 msv/a). Techniker/innen (5,7 msv/a), Ärzt/innen (3,7 msv/a), DGKP/Pfleger/Schwestern (2,0 msv/a), Assistent/innen (1,7 msv/a). Die erhobenen Daten der möglichen, jährlichen Augenlinsendosis umspannten einen weiten Bereich und liegen insgesamt zwischen 1,0 und 116,8 msv/a, wobei niedrige Dosiswerte überwiegen. Bei Berücksichtigung aller gemessenen Monatsdosiswerte eines Studienteilnehmers/in würden ca. 2% der überwachten Personen hochgerechnet über 20 msv/a (neuer EU-Grenzwert) liegen. Bei worst-case Hochrechnung mit dem maximalen Monatswert jedes Teilnehmers würden fast 10% den Grenzwert überschreiten. Als Schlussfolgerung kann man daher NICHT davon ausgehen, dass alle Beschäftigten den neuen Grenzwert von 20 msv/a für die Augenlinse einhalten werden. Mit den Übersichtsmessungen mit Stirndosimetern für mehrere Monate können jene Personen identifiziert werden, die ein erhöhtes Risiko für hohe Werte der Augenlinsendosis haben. Eine anschließende Begutachtung der Arbeitsbedingungen der betroffenen Personen ist zu empfehlen. Strahlenschutz Maßnahmen im Sinne des ALARA-Prinzips können dann gezielt empfohlen werden, wobei das im Arbeitnehmerschutz etablierte S.T.O.P. Prinzip zur Anwendung kommen sollte: 7

8 Da ein Ersatz von Röntgenmethoden in den wenigsten Fällen möglich scheint, sollten möglichst alle technischen Maßnahmen zur Optimierung des Strahlenschutzes an der Röntgeneinrichtung ausgenutzt werden. Dies umfasst die Montage von beweglichen deckenmontierten Abschirm- Schilden und die optimale Platzierung der Systemkomponenten (Strahlenquelle unter dem Behandlungstisch, Bildwand. Aus organisatorischer Sicht wird die Unterweisung und Schulung des Personals zur Ausnutzung dosissparender Methoden (Geräteeinstellungen) bei den Untersuchungen bzw. Interventionen einen wichtigen Stellenwert einnehmen. Als persönliche Maßnahme stehen dann noch das Tragen von Bleiglasbrillen und die lückenlose Verwendung von mobilen oder restmontierten Abschirmungen durch das Personal zur Dosisreduktion zur Verfügung. 8

9 3 EINLEITUNG 3.1 Wissenschaftlicher Hintergrund Menschen haben kein Sinnesorgan zur Wahrnehmung ionisierender Strahlung, daher sind spezielle Messgeräte für ihren Nachweis notwendig. Bereits in kleinen Dosen wirkt ionisierende Strahlung potentiell gesundheitsschädlich das Risiko für das Entstehen einer Krebserkrankung steigt an. Höhere Dosen können zur Schädigung von Geweben führen, was bei beruflich strahlenexponierten Personen durch die Einhaltung von Strahlenschutzmaßnahmen und die Verwendung geeigneter Schutzausrüstung unbedingt vermieden werden muss. Für den Umgang mit ionisierender Strahlung muss das Personal daher laut Medizinischer Strahlenschutzverordnung ( 24 MedStrSchV 1 ) entsprechende Vorsichtsmaßnahmen einhalten, besonders das Verwenden geeigneter persönlicher Schutzausrüstung zur Vermeidung von arbeitsbedingten Strahlenbelastungen des Personals bei Röntgenuntersuchungen ist vorgeschrieben. In der allgemeinen Strahlenschutzverordnung 2 sind für beruflich strahlenexponierte Personen Dosisgrenzwerte festgelegt, die die Gefahr für stochastische Schäden (Krebsrisiko) gering halten und das Eintreten von deterministischen Schäden, d.h. strahlenbedingte Schäden an Geweben verhindern sollen. Für strahlenexponierte Personen der Kategorie A geht der Gesetzgeber bisher davon aus, dass durch die berufliche Tätigkeit eine effektive Dosis von mehr als 6 Millisievert (msv) pro Jahr aufgenommen werden kann. Die Äquivalentdosis der Augenlinse kann 45 msv überschreiten, jene der Haut, Hände oder Füße 150 msv. Strahlenexponierte Personen, die unter typischen Arbeitsbedingungen diese Dosiswerte nicht erreichen, werden von der Behörde im Allgemeinen in Kategorie B eingestuft. Die höchstzulässigen jährlichen Dosiswerte für beruflich strahlenexponierte Personen (Kat. A und B) betragen 20 msv als effektive Dosis und 500 msv als Organ-Äquivalentdosis für die Expositionen der Haut bzw. Hände, Unterarme, Füße und Knöchel. Die Überwachung der Einhaltung dieser Grenzwerte erfolgt mit monatlich getragenen Thermolumineszenz-Dosimetern (TLD). Hierzu stehen Ganzkörperdosimeter und Ringdosimeter zur Verfügung. Der Grenzwert für die Äquivalentdosis der Augenlinse ist derzeit mit 150 msv pro Jahr festgelegt. Die spezielle Berücksichtigung der Augenlinse ist notwendig, weil diese im Hinblick auf deterministische Schädigung des Gewebes besonders strahlenempfindlich ist. Nach Exposition in Abhängigkeit von der Dosis und weiterer Einflussfaktoren entwickelt sich über einen längeren Zeitraum, die Latenzzeit kann mehrere Jahrzehnte betragen, eine Trübung der Linse, die sogenannte Strahlenkatarakt. Dies kann zur Sehbehinderung und im Weiteren zur vollständigen Erblindung der betroffenen Person führen, wenn die getrübte Linse nicht operativ ersetzt wird. Die Augenlinse liegt hinter der Hornhaut und der vorderen Augenkammer in ca. 2-4 mm Tiefe im Auge. Hauptsymptom der Strahlenkatarakt - Erkrankung ist ein langsam progressiver Verlust des Sehvermögens, d. h. eine Abnahme der Sehschärfe, von zunächst klinisch unauffälligen Trübungen bis hin zur vollständigen Trübung der Linse. Neuere epidemiologische Untersuchungen wurden vor allem an Überlebenden der Atombombenabwürfe auf Hiroshima und Nagasaki, an Liquidatoren des havarierten Reaktors in Tschernobyl sowie an radiologic technologists in den USA durchgeführt 3. 1 Medizinische Strahlenschutzverordnung (MedStrSchV) BGBl. II Nr. 409/2004 geändert durch BGBl II Nr. 197/ Allgemeine Strahlenschutzverordnung (AllgStrSchV), BGBl. II Nr. 191/2006, geändert durch BGBl. II Nr. 22/2015 9

10 Abbildung 1: Aufbau des Auges und der Linse (Abbildungen aus dem SSK-Bericht ) Der nach der Strahlenschutzverordnung geltende jährliche Grenzwert der Augenlinsendosis von 150 msv entspricht bei einer 20-jährigen Expositionszeit einer kumulativen Dosis von 3 Gy. Diese Dosis ist fast um den Faktor 6 höher als die Dosis, für die zusätzliche Katarakte beobachtet wurden, und bewirkt nach dem heutigen Kenntnisstand mehr als eine Verdoppelung des spontanen Kataraktrisikos 3 (siehe Seite 4 des SSK-Berichtes). Auf Basis dieser Ergebnisse veröffentlichte die ICRP in einem Statement 2011 ihre neuen Empfehlungen bezüglich der Schwellendosis für Gewebereaktionen der Augenlinse und bezüglich des Grenzwertes für beruflich strahlenexponierte Personen mit einer drastischen Reduktion auf 20 msv pro Jahr. In der im Jänner 2014 in Kraft getretenen neue Europäischen Strahlenschutz Grundnorm (EC Basic Safety Standards Richtlinie 4 ) findet sich dieser neue Grenzwert ebenfalls wieder. Die Übernahme des neuen niedrigen Grenzwertes in nationales österreichisches Recht wird innerhalb der nächsten Jahre erfolgen (spätestens bis 2018). Für Kategorie B beruflich strahlenexponierte Personen wurde in der EU Richtlinie ein höchstzulässiger Wert für die Augenlinsendosis von 15 msv pro Jahr angegeben. Dieser Wert entspricht auch dem Grenzwert für die allgemeine Bevölkerung. Zur Überprüfung der Einhaltung dieser niedrigen Werte sind dosimetrische Messungen wichtige Aspekte für den Strahlenschutz der betroffenen Arbeitnehmer/innen. Standard Schutzausrüstungen wie Bleischürzen sind nicht zur Dosisreduktion am Auge geeignet. Spezielle Bleiglasbrillen, Schutzschilde oder wände sind zum Teil nicht vorhanden oder werden aus verschiedenen Gründen nicht immer verwendet. Es ist offensichtlich, dass das Bewusstsein für die hohe Strahlenempfindlichkeit des Auges bei den betroffenen Arbeitnehmer/innen noch verbessert werden kann. Eine der Empfehlungen aufgrund der neuen wissenschaftlichen Erkenntnisse der deutschen Strahlenschutzkommission 5 wird im Rahmen dieses Projekts für den Schutz der Gesundheit der betroffenen Arbeitnehmer/innen umgesetzt (S. 5 des SSK-Berichtes): [ ] Bei Tätigkeiten, die bekanntermaßen mit einer signifikanten Linsenexposition einhergehen 3 SSK: Strahleninduzierte Katarakte. Empfehlung der Strahlenschutzkommission mit wissenschaftlicher Begründung. 30 Seiten, D Bonn, online verfügbar: blob=publicationfile 4 RICHTLINIE 2013/59/EURATOM DES RATES vom 5. Dezember 2013 zur Festlegung grundlegender Sicherheitsnormen für den Schutz vor den Gefahren einer Exposition gegenüber ionisierender Strahlung [ ] online verfügbar: 5 SSK: Strahleninduzierte Katarakte. Empfehlung der Strahlenschutzkommission mit wissenschaftlicher Begründung. 30 Seiten, D Bonn, online verfügbar: blob=publicationfile 10

11 können (z.b. bei kardiologischen oder radiologischen Interventionen), muss eine gezielte Erfassung der Linsendosis erfolgen. Weitere möglicherweise mit dem Risiko einer signifikanten Linsenexposition verbundene Tätigkeiten sollten in entsprechenden Forschungsvorhaben identifiziert und die tatsächliche Linsendosis sollte in geeigneter Weise gemessen oder abgeschätzt werden. Entsprechende Schutzmaßnahmen (insbesondere Schutzbrillen, Bleiglas- Abschirmscheiben etc.) müssen Anwendung finden. [ ] 3.2 Messgeräte zur Bestimmung der Augenlinsendosis Aktuell werden in Österreich TL-Ganzkörperdosimeter (Thermolumineszenz) zur Bestimmung der monatlichen Personendosis im Rahmen der gesetzlichen Personenüberwachung nach Strahlenschutzgesetz eingesetzt. Zusätzlich stehen Ringdosimeter für die Dosis-Überwachung der Finger beim Arbeiten in der Nähe von Röntgennutzstrahlungsfeldern oder beim Hantieren von offenen und umschlossenen Strahlenquellen zur Verfügung. Diese Messwerte dienen zur konservativen Abschätzung der effektiven Dosis bzw. der Hautdosis des Dosimeter Trägers. Die beste Trageposition eines Augenlinsendosimeters wäre möglichst nahe am Auge, z.b. auf einer Brille oder auf einem Stirnband. Das Ganzkörperdosimeter wird im Allgemeinen am Körperstamm getragen, könnte aber für diverse Anwendungen zur Bestimmung der Augenlinsendosis verwendet werden. Voraussetzung wäre, dass die Strahlungsfelder über den Kopf- und Rumpfbereich homogen verteilt sind. Dann hätte die genaue Messposition, z.b. vor der Brust des Dosimeter Trägers, keinen Einfluss und würde einen korrekten Messwert liefern. Personen, die Bleischürzen tragen, müssen das Ganzkörperdosimeter unter der Schutzausrüstung tragen. Diese Berufsgruppen müssten ein eigenes Augenlinsen-Dosimeter über der Schutzausrüstung tragen, um damit deren monatliche Augenlinsendosis messen zu können (siehe Kapitel 4.6). Die mittlere Tiefe der Augenlinse unter der Oberfläche beträgt zirka 3 mm. Derzeit ist eine eigene Messgröße H p (3) und ein zylindrisches Wasserphantom zur Kalibrierung von Dosimetern für die Abschätzung der Augenlinsendosis in Diskussion. Ein Augenlinsendosimeter müsste ein Ansprechvermögen entsprechend dieser Messgröße möglichst energie- und richtungsunabhängig besitzen, die dosimetrischen Anforderungen haben sich nach internationalen Normen zu richten. Wie bei der effektiven Dosis und anderen Organdosen ist die direkte Messung der Augenlinsendosis nicht möglich. Es können jedoch mittels Monte Carlo Computersimulationen an menschenähnlichen Phantomen die notwendigen Konversionskoeffizienten ermittelt werden, um aus einem gegebenen Spektrum der einfallenden Strahlung (z.b. ISO-Strahlenqualitäten bei Röntgenstrahlung) die Organdosis der Augenlinse zu berechnen 6. Passende Konversionskoeffizienten für die Ermittlung der Augenlinsendosis auf Basis Luftkerma für Photonenstrahlung müssen in naher Zukunft international etabliert werden 7. 6 SSK: Überwachung der Augenlinsendosis. Empfehlung der Strahlenschutzkommission mit wissenschaftlicher Begründung. 19 Seiten 2010, online verfügbar: blob=publicationfile 7 Seite 8; SSK Strahlenschutzkommission (2015): Überwachung der Augenlinsen-Äquivalentdosis. Empfehlung der Strahlenschutzkommission. online verfügbar: 03_Empf%20Augenlinsendosis.pdf? blob=publicationfile 11

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13 4 PROJEKTERGEBNISSE 4.1 Übersicht empfohlener Schutzausrüstung zur Reduktion der Augenlinsendosis Die dominante Ursache für die Strahlenexposition des medizinischen Personals bei bildgeführten Eingriffen (z.b. Kathederuntersuchungen) ist Streustrahlung vom Patienten. Sehr oft wird darauf hingewiesen, dass die Reduktion der Patientendosis auch zur Verminderung der Streustrahlung und so zu geringerer Strahlenexposition für das Personal führt (Miller et al., 2010, ICRP 2013). Die wichtigsten Empfehlungen zur Verbesserung des Strahlenschutzes bei medizinischem Personal im Bereich der interventionellen Radiologie fasst die ICRP zusammen (ICRP 2013, S. 72; ICRP 2010): Alle vorhandenen Möglichkeiten der Abschirmung sollten verwendet werden, z.b. deckenmontierte Abschirmungen (z.b. positionierbare Bleiglasscheiben), am Gerät oder OP-Tisch montierte Abschirmungen (Bleigummilamellen), Bleischürzen, Schilddrüsenschutz, Bleiglasbrillen mit Seitenklappen und ähnliches. Deckenmontierte Abschirmungen sollten so nahe wie möglich am Patienten positioniert werden. Wenn möglich, sollte eine Strahlenschutzabdeckung auf der Seite des Kathedereinganges verwendet werden (zur Reduktion der Handdosis). Möglichst kurze Durchleuchtungszeiten und die Verwendung von dosissparenden Durchleuchtungsarten (gepulste Strahlung zur Durchleuchtung; Last-Image hold ). Minimierung der Anzahl von Bildserien und die Anzahl der Frames in jeder Bildserie. Vergrößerungen so sparsam wie möglich verwenden. Gute und regelmäßige Schulung des Personals im Strahlenschutz und dosissparenden Praktiken. Wann immer möglich, sollte der Abstand zum Patienten (als Quelle der Streustrahlung) vergrößert werden (zurücktreten). Das Personal sollte versuchen, sich in Bereichen mit niedrigerem Niveau an Streustrahlung zu positionieren. Auf der Seite der Röntgenröhre ist die Streustrahlung stets höher als im Bereich des Detektors/Bildempfängers. Tragen des Dosismeters bei allen strahlenexponierten Tätigkeiten und Kennen der eigenen Dosis um ggf. Optimierungen vorzunehmen. Generelles Konzept: Reduzieren der Patientendosis führt automatisch zur Reduktion der Dosis des Personals. Die oben genannten Möglichkeiten der Abschirmung während bildgeführter Eingriffe ( image guided interventions ) bestehen aus drei Gruppen (Miller et al., 2010): im Raum vorhandene (architektonische) Abschirmungen gerätemontierte Abschirmungen persönliche Schutzausrüstung (Brillen, Bleischürzen, Schilddrüsenschutz, etc.) 13

14 Quelle: Mavig-Broschüre: Obertisch Streustrahlenschutz für femoralen und radialen Zugang Quelle: Abbildung 2: Beispiele für bewegliche Strahlenschutzabschirmungen Zur ersten Gruppe gehören sowohl fix verbaute Abschirmungen oder von der Decke herabhängende Schutzschirme (siehe Abbildung 2), die durch Gelenke gut am Patienten positioniert werden können. Diese Abschirmungen sind in radiologischen Operationssälen und Herzkatheder-Labors häufig zu finden. Dagegen sind solche deckenmontierte Abschirmungen selten in anderen Operationssälen vorgesehen, wo fallweise mit mobilen C-Bogen gearbeitet wird (siehe S. 36 ICRP 2010). Bei Operationen anwesendes Personal, das nicht immer direkt am Patienten arbeitet (Anästhesist) kann sich zur Dosisreduktion zeitweise hinter mobilen Strahlenschutzwänden aufhalten (siehe Abbildung 2, rechts). Mittels am Gerät montierten Abschirmungen versuchen Hersteller, die Dosis beruflich strahlenexponierten Personals zu reduzieren. Häufig sind z.b. bei Durchleuchtungen mit Untertisch-Systemen Bleigummilamellen unterhalb des OP-Tisches montiert, um die Streustrahlung der Röntgenröhre abzuschirmen. Für die Augenlinsendosis hat diese Abschirmung wenig Relevanz Reduktion der Augendosis durch deckenmontierte Schutzschirme Schultz et al. (2012) bestimmten die Dosisreduktion durch einen Bleiglasschirm mit 0,5 mm Bleigleichwert im direkten Vergleich (mit / ohne Schirm beim Setzen eines Gallenweg-Stents unter Bildführung mittels C-Bogen) mit 86,7% (entsprechend einem Schwächungsfaktor von 7,7). van Rooijen et al. (2014) ermittelten für einen vergleichbaren deckenmontierten Schirm einen Schwächungsfaktor von 5,7. Der Schwächungsfaktor entspricht dem Quotienten aus Dosisleistung 14

15 gemessen vor und hinter einer Abschirmung, eine genaue Definition des Begriffes Schwächungsfaktor lt IEC-Norm findet sich in Kapitel Im ORAMED Projekt wurden Schwächungsfaktoren von 2 7 für die Verwendung von deckenmontierten Schutzschirmen für verschiedene medizinische Eingriffe ermittelt, wobei die Schutzwirkung bei Systemen mit der Röntgenröhre über dem OP-Tisch besser war als bei Untertischsystemen (S. 24, Vanhavere et al. 2012) Reduktion der Augenlinsendosis durch Bleiglasbrillen Zum Schutz der Augenlinse vor ionisierender Strahlung sind als persönliche Schutzausrüstung nur Bleiglasbrillen oder Kopf-Schilde relevant. Am österreichischen Markt gibt es in der Zwischenzeit eine gute Auswahl verschiedener Bleiglasbrillen, allerdings ist die Zahl der Hersteller, die in Österreich Vertriebspartner haben, überschaubar (derzeit gefunden: Mavig, Dr. Goos-Suprema). Strahlenschutzbrillen sind zumeist mit Gläsern mit einem Bleigleichwert 8 von 0,75 mm oder 0,50 mm ausgestattet. Bei vielen Modellen besteht die Möglichkeit, Gläser mit Entspiegelung und individuell angepasster optischer Korrektur einzuschleifen. Neuere Modelle haben gepolsterte Bügel und Nasenauflagen (aus weichem Kunststoff), sodass der Tragekomfort akzeptabel ist, obwohl auch Bleiglasbrillen mit Kunststofffassung im Vergleich zu anderen Schutzbrillen deutlich schwerer sind (ca g). Bleiglasbrillen bringen im Optimalfall eine Dosisreduktion der Augen um einen Faktor Wenn es jedoch vermehrt zu seitlicher Exposition kommt, wie es typischerweise der Fall ist, wenn der Operateur sich vom Patienten weg wendet um in den Monitor des C-Bogens zu schauen, dann kann sich der Schwächungsfaktor 9 auf 2-3 reduzieren (Miller et al. 2010). Gleiches gilt für schlecht sitzende Brillenmodelle, die viel Abstand zum Gesicht haben. Die ICRP (2013) empfiehlt daher Brillen mit Seitenklappen oder nach hinten gekrümmten Gläsern. Auch Sturchio et al. (2013) betonen, dass bei der Auswahl der persönlichen Bleischutzbrille die individuelle Passform (eng am Gesicht anliegend) und die geplanten Tätigkeiten berücksichtigt werden sollten. Gute seitliche Abschirmung ist empfehlenswert, wenn das exponierte Personal eine Position in 90 zur Strahlenquelle einnimmt, wie dies bei gastrointestinalen Interventionen typisch ist. Die Position des Kopfes in Bezug auf den Patienten (entweder in Richtung des Patienten gedreht, oder vom Patienten weg zum Monitor gedreht) hat deutlichen Einfluss auf die Menge der Streustrahlung, die seitlich ins Auge fallen kann. Sandblom (2012) fand bei der Untersuchung 12 verschiedener Brillenmodelle in den beiden oben beschriebenen Positionen im Mittel eine Dosisreduktion um 85% (zum Patienten blickend) gegenüber 65% (Kopf seitlich zum Patienten auf den Monitor blickend). Umgerechnet auf Schwächungsfaktoren, 6,7 gegenüber 2,9, stimmen diese Werte sehr gut mit anderen Publikationen überein. Weil der Operateur während eines Eingriffes die Position des Kopfes in Bezug auf den Patienten (als Quelle der Streustrahlung) immer wieder verändern wird, schlagen McVey et al. (2013) vor, 8 Bleigleichwert ist ein Maß für die Abschirmwirkung eines Materials. Er wird als Dicke (in mm) einer Bleischicht angegeben, die die gleiche Abschirmwirkung wie das betreffende Material hat [mm Pb9]. 9 Schwächungsfaktor F (dimensionslos) einer Abschirmung entspricht dem Quotienten aus der Dosisleistung gemessen ohne Abschirmung und mit entsprechender Abschirmung. siehe Kapitel

16 einen konservativen Schwächungsfaktor von 5 (entspricht 80% Dosisreduktion) anzunehmen, um die Wirkung von Bleiglasbrillen unter Berücksichtigung realistischer Exposition gegenüber Streustrahlung abzuschätzen. In Tabelle 1 sind publizierte Schwächungsfaktoren für die Reduktion der Augenlinsendosis durch Bleiglasbrillen zusammengestellt. Tabelle 1: Reduktion der Augenlinsendosis durch die Verwendung von Bleiglasbrillen. Berücksichtigung der Expositionssituation (Streustrahlung von frontal vs. seitlich oder von unten einfallend). Reduktion der Augendosis durch Bleiglasbrillen Schwächungsfaktoren Streustrahlung seitlich einfallend Streustrahlung frontal einfallend Miller et al Sandblom 2012 (Mittelwert, n=12 Brillen) 2,9 6,7 Geber et al (Mittelwert, n=8 Brillen) 1,3 (Streustrahlung von unten einfallend) 5,3 McVey et al ,7 6,3 van Rooijen et al ,1 7,9-10 diese Studie (siehe Kapitel 4.2.3) 7-10 (45 Einfallswinkel; siehe Abb. 11) 9-11 (bei 100 kv Röhrenspannung; 0,75 mm Pb-Gleichwert) Die Kombination verschiedener Abschirmungen (Deckenschirm plus Brille) führt zu einer besonders guten Dosisreduktion für den Chirurgen, daher sollte diese Art des Strahlenschutzes als Empfehlung für alle bildgeführten Interventionen gelten (Miller et al. 2010). 16

17 4.2 Bestimmung der Schutzwirkung von Bleiglasbrillen Messungen mit verschiedenen Röntgenqualitäten unter praxisnahen Bedingungen Im Dosimetrielabor der Seibersdorf Labor GmbH wurden Messungen durchgeführt, um die Schutzwirkung von Bleiglasbrillen für die Augenlinse gegenüber Röntgenstrahlung zu beurteilen. Es wurden Röntgen-Strahlungsqualitäten der Referenzserie RQR von IEC ausgewählt, die den typischen Bedingungen bei medizinischen Untersuchungen entsprechen. Die Messungen wurden in einem weiten Röntgenröhren-Spannungsbereich von kv mit einer Zusatzfilterung von 3 mm Al durchgeführt. Es standen insgesamt drei Brillenmodelle und ein Visier für Messungen zur Verfügung, laut Herstellerangaben haben die Brillengläser Bleigleichwerte von 0,50 bzw. 0,75 mm (ohne Angabe zur Röhrenspannung, für die dieser Bleigleichwert gilt); das Bleiacrylglasvisier hat einen vom Hersteller angegebenen Bleigleichwert von 0,10 mm. Der Bleigleichwert von Augenschutzbrillen muss nach dem internationalen Standard IEC mindestens 0,5 mm (bei 150 kv Röhrenspannung) betragen. Mavig BR119 ist eine Brille mit ergonomisch geformtem Kunststoff- Rahmen und breiten Seitenbügeln zur Abschirmung seitlich einfallender Streustrahlung. Bleigleichwert: 0,75 mm Mavig BR322 ist eine Brille mit einer Metallfassung und zusätzlich am Bügel angebrachten seitlichen Kunststoffschalen mit eingelegter Bleifolie. Bleigleichwert: 0,75 mm Mavig BR126 ist eine ergonomisch geformte Brille, seitlich sind bleibelegte abnehmbare Flügel zum verbesserten Schutz vor Streustrahlung montiert (orange Teile). Bleigleichwert: 0,50 mm Das Strahlenschutzvisier BRV501 bedeckt den oberen Kopfbereich und reicht seitlich bis hinter die Ohren. Bleigl.-wert: 0,10 mm Abbildung 3: Für die Messungen verfügbare MAVIG Strahlenschutzbrillen und Visier. Fotos: Mavig Brillenkollektion Bestimmung des Bleigleichwertes entsprechend IEC Die erste Messreihe diente der Bestimmung des Bleigleichwertes der Brillengläser und somit zur Überprüfung der Herstellerangaben (0,75 mm). Die Messungen wurden entsprechend der IEC- Norm durchgeführt: Protective devices against diagnostic medical X-radiation - Part 1: Determination of attenuation properties of materials. IEC Ed. 2.0: online verfügbar: 17

18 Dabei wurde die Brille an der Hauptstrahlachse der Röntgenanlage Philips MG320 direkt hinter einer Feldblende (Durchmesser 22,5 mm) positioniert. In sogenannter schmaler Strahlgeometrie (d.h. durch Verwendung von Kollimatoren weitgehende Reduktion von Streustrahlung) wurde in entsprechender Entfernung mit einem Halbleiterdetektor die Dosis in der Messgröße Luftkerma und der Einheit Gy ohne und mit Brillenglas als Abschirmung gemessen (siehe Abb. 4, rechtes Foto). Die Messung der Dosis bzw. Dosisleistung erfolgte mit einem PTW Diados Diagnostik-Dosimeter mit BEV Bauartzulassung. Der kleine (ca. 2 x 3 cm) Messdetektor Typ (weisses Kästchen links im Bild) kann mit einer Laservorrichtung präzise im Strahlengang positioniert werden. Die Energieabhängigkeit des Detektors wurde zu Beginn für die verwendeten Strahlenqualitäten getestet, erst unter 30 kev steigt die Diados Diagnostik-Dosimeter Messabweichung über 5%. Quelle: PTW website Abb. 4: Bestimmung des Bleigleichwertes des Brillenglases im Primärstrahl der Referenzstrahl-Anlage Dosisleistung gemessen direkt im Nutzstrahl, b) Dosisleistung gemessen hinter dem Brillenglas 1 - Feldblende aus Blei zur Erzeugung eines schmalen Röntgenstrahlungsfeldes, dahinter positioniert die Monitorkammer und dahinter ein Filterrad mit standardisierten Filterungen für konventionelle Röntgendiagnostik- Strahlenqualitäten 2 - Messdetektor des Diados Diagnostikdosimeters mit angezeichnetem Fadenkreuz für die Positionierung des Detektor-Referenzpunktes auf der Zentralstrahlachse mit Hilfe eines Lasers Aus dem Verhältnis der gemessenen Dosis mit und ohne Bleiglasbrille unter Berücksichtigung des Background Wertes lässt sich der sogenannte Schwächungsfaktor F N (narrow beam condition) des durchstrahlten Materials ableiten. Der Background Wert wird mit totaler Abschirmung der Feldblende mit einem 10 x 10 x 5 cm großen Bleiblock für jede Strahlenqualität separat bestimmt: Schwächungsfaktor F N = (Dosisleistung ohne Bleiglas Background) / (Dosisleistung mit Bleiglas Background) Tabelle 2: Schwächungsfaktoren F N für zwei Brillengläser im Vergleich zu reinen Bleifolien. Filterung der Röntgenstrahlung 3 mm Al

19 Röntgenstrahlung Spannung [kv] Brille BR119 Brille BR322 0,5 mm Bleifolie 0,7 mm Bleifolie 1,0 mm Bleifolie Die Ergebnisse in Tabelle 2 zeigen, dass das Brillenmodell BR119 für alle gemessenen Röntgenenergien geringfügig bessere Schwächungswerte aufweist als BR322. Bei der Maximalspannung von 150 kv wird die Dosis durch das Brillenglas auf zirka ein Fünfzigstel geschwächt, bei niedrigeren Spannungen ist die Schwächung noch deutlich stärker. Bei 70 kv beträgt der Schwächungsfaktor mehr als Bei 50 kv und darunter nimmt die Dosis hinter dem Brillenglas auf Werte ab, die unter dem Zehnfachen des Strahlenhintergrundes liegen und daher messtechnisch nicht mehr vertrauenswürdig sind. Um den Bleigleichwert zu quantifizieren wurden bei gleichbleibender Messanordnung Bleifolien mit 0,5, 0,7 und 1,0 mm Dicke in den Strahlengang anstatt der Brille positioniert. Das Ergebnis bestätigt die Herstellerangaben: beide Brillen lagen mit den jeweiligen Schwächungsfaktoren zwischen den Ergebnissen für 0,7 und 1,0 mm Blei was bei einem angegebenen Bleigleichwert von 0,75 mm den Erwartungen entspricht. Eine genauere Bestimmung des Bleigleichwertes der Brillen mit Messungen von weiteren Bleifoliendicken oder Interpolationsberechnungen wurde nicht durchgeführt. Der Kehrwert des Schwächungfaktors (ausgedrückt in Prozent) beschreibt, wie hoch der Dosisanteil (%) ist, der die Brillengläser durchdringt; von 100 subtrahiert entspricht der ermittelte Wert dann der Dosisreduktion durch die Bleigläser der Brille (in %). Bei Röntgenstrahlung niedriger Energie (< 50 kv) beträgt die Abschwächung der Primärstrahlung beinahe 100%, aber auch bei hohen Energien mit Spannungen bis 150 kv wird die Dosis durch die Bleigläser um mehr als 97% geschwächt. 19

20 100,0 Schwächung in [%] 99,5 99,0 98,5 98,0 97,5 BR119 BR322 0,7 mm Pb 1,0 mm Pb 97, Röhrenspannung [kv] Abbildung 5: Schwächung von Röntgenstrahlung durch Brillengläser mit 0,75 mm Bleigleichwert lt. Herstellerangaben im Vergleich zu Bleifolien mit 0,7 mm und 1,0 mm Dicke. Die Messergebnisse für alle verfügbaren Schutzbrillen, das Visier und zwei herkömmliche Brillen für optische Augenkorrektur (Glas und Kunststoff) bei zwei Röhrenspannungen von 70 bzw. 100 kv sind in Abbildung 6 graphisch dargestellt. Zum Vergleich wurden auch die Schwächungsfaktoren für Bleifolie mit 0,2 und 0,7 mm Dicke ermittelt und in der Graphik eingezeichnet. Es zeigt sich, dass die Schwächungswirkung mit zunehmender Röhrenspannung, d.h. bei höher energetischer Strahlung stark abnimmt. Außerdem wird sichtbar, dass der vom Hersteller angegebene Bleigleichwert (ohne Angabe, für welche Energie dieser gilt) sehr konservativ angesetzt ist. Überraschend ist das Ergebnis, dass normale optische Brillengläser (für 10 Dioptrien Korrektur) eine vergleichbare Abschirmwirkung zeigen wie das Bleiacrylglas mit 0,1 mm Bleigleichwert. Dagegen zeigen Kunststoffgläser für höher energetische Röntgenstrahlung (Röhrenspannung 100 kv) keine nennenswerte Schwächungswirkung. Abbildung 6: Schwächungsfaktoren für verschiedene Brillenmodelle bei Exposition direkt im Nutzstrahl. Röhrenspannungen 70 und 100 kv. 20

21 4.2.2 Realistische Werte der Reduktion der Augenlinsendosis durch Bleiglasbrillen an einem Kopf-Phantom Für die Höhe der Augenlinsendosis unter Praxisbedingungen spielt der Beitrag von Streu- und Rückstrahlung am Körper bzw. Kopf des Dosimeterträgers eine nennenswerte Rolle. Um die Schutzwirkung von Bleiglasbrillen unter realitätsnahen Bedingungen zu beurteilen wurde daher zunächst eine Messanordnung mit einem RANDO Phantom aufgebaut (siehe Abbildung 7), das den Kopf der exponierten Person, d.h. des Brillenträgers simuliert. Als Messgröße wurde in diesem Versuch mittels TL-Dosimeter (Thermolumineszenz Dosimeter, kurz TLD) die Augenlinsendosis als Personen-Äquivalentdosis H p (3) ermittelt. Diese Messgröße wird in der neuen Europäischen Strahlenschutz-Richtlinie 2013/59/EURATOM mit Verweis auf die ICRP-116 zur Bestimmung der Augenlinsen Dosis vorgeschrieben. Das Kopfphantom wurde wie zuerst nur die Brille direkt im Strahlengang positioniert. Im Unterschied zur ersten Mess-Reihe wird nun durch den Kopf die Röntgenstrahlung in alle Richtungen gestreut, was die Höhe der Augendosis und die Schutzwirkung der Bleiglasbrille beeinflusst. Erste Orientierungsmessungen erfolgten mit dem direkt anzeigenden Diados Dosimeter. Dadurch konnten Expositionszeiten für die TLDs abgeschätzt werden, sodass alle Messergebnisse deutlich über der Nachweisgrenze lagen, was die Datenauswertung erleichtert. Wie aus Abbildung 7 ersichtlich, kann die Messsonde so hinter der Brille befestigt werden, dass sie vollständig abgedeckt wird. Allerdings sitzt die Brille am Kopfphantom nicht mehr optimal auf, was die Schutzwirkung negativ beeinflussen kann. Zusätzlich zeigt der Halbleiterdetektor eine ausgeprägte Richtungsabhängigkeit besonders für Strahlung von der Rückseite. Daher werden letztlich nur die Ergebnisse der TLDosimeter-Messungen berücksichtigt, die TLDs sind deutlich kleiner und können leicht hinter der Brille am Auge befestigt werden (Abbildung 8). Abbildung 7: Dosisbestimmung in Augenhöhe des Kopfphantoms (mit Diados elektronischem Dosimeter = weisses Kästchen) Exposition direkt im Nutzstahl a) ohne Schutzbrille b) mit Schutzbrille Für die weiteren Messungen wurden mit Bändern 3 5 Dosimeter in Stirnhöhe und 2 Dosimeter direkt an der Position des rechten und linken Auges am Kopfphantom befestigt. Diese Messanordnung wurde gewählt, um einerseits herauszufinden, ob ein Stirndosimeter, d.h. die Messung in Stirnhöhe, repräsentative Werte für die Augenlinse liefert oder diese signifikant 21

22 unterschätzt. Zweitens kann durch den Vergleich der TLD-Ergebnisse mit und ohne Brille ein realistischer Schwächungsfaktor, der die Rückstreuung des Kopfes berücksichtigt, ermittelt werden. Die Dosisbestimmung mit TLDs wurde für beide Brillenmodelle bei jeweils zwei für medizinische Untersuchungen typischen Röntgenenergien, 70 und 100 kv, durchgeführt. Abbildung 8: Bestimmung der Augenlinsendosis Hp(3) mit TL-Dosimetern in Augenhöhe des Kopfphantoms Exposition direkt im Nutzstahl a) ohne Schutzbrille b) mit Schutzbrille In Tabelle 3 sind die Ergebnisse der 2. Messreihe zusammengefasst. Die Dosiswerte der TL- Dosimeter wurden mit der jeweils gemessenen Luft-Kerma 12 frei-luft (parallel mitgemessen mit der Monitor-Ionisationskammer) normiert. Die Zahlenwerte haben im Sinne einer Augenlinsendosis keine direkte Aussagekraft, interessant sind jeweils die Zahlenverhältnisse von 100 zu 70 kv bzw. Dosiswerte ermittelt mit bzw. ohne Schutzbrille. Die Auswertung der TL-Dosimeter erfolgte im Dosimetrielabor der Seibersdorf Labor GmbH. Die verwendeten TL-Dosimeter (siehe Abb. 8, eckige Strukturen an den horizontalen Bändern) wurden für die Messgröße Hp(3) kalibriert. Damit wird die Effektivdosis in 3 mm Tiefe des Gewebes bestimmt, was der Augenlinse am besten entspricht. Der Vergleich von Dosiswerten gemessen in Stirnhöhe und direkt in Augenhöhe (siehe Tabelle 3) zeigt, dass der Stirndosiswert nur um 2 3 % unter jenen Werten liegt, die direkt am Auge gemessen wurden. Auf Basis dieser Ergebnisse erscheint es ausreichend genau, die Augenlinsendosis mit einem Stirndosimeter und Detektor in Stirnmitte zu bestimmen. Dosiswerte gemessen in der Mitte der Stirn bzw. an den Seiten, ungefähr über dem Ende der Augenbrauen, zeigen etwas größere Unterschiede. Die seitlich gemessenen Werte sind um 5% (bei 100 kv) bis 15% (bei 70 kv) niedriger als Werte von der Mitte der Stirn. Tabelle 3: Ergebnisse von TLD-Messungen H p (3) am RANDO-Kopfphantom mit und ohne Bleiglasbrille Exposition des Kopfes direkt im Nutzstrahl der Röntgenanlage (70 und 100 kv) 12 Kerma ist der Differentialquotient der Summe der Anfangswerte der kinetischen Energien aller geladener Teilchen, die von indirekt ionisierender Strahlung aus dem Material in einem Volumenelement freigesetzt werden, durch die Masse des Materials; Luftkerma ist die Kerma in Luft. Diese Messgröße wird für Diagnostikdosimeter verwendet. 22

23 Augenlinsendosis H p (3) [msv], normiert auf Luftkerma frei-luft [mgy] bei 100 kv bei 70 kv bei 100 kv bei 70 kv Auge ohne Brille rechts 1,74 1,74 ohne Brille links 1,74 1,72 Stirn rechts 1,61 1,45 Mitte 1,69 1,69 links 1,61 1,50 Verhältnis Stirn Mitte : Seite 1,05 1,15 Auge mit BR119 rechts 0,20 0,14 mit BR119 links 0,22 0,15 Auge Verhältnis Auge :Stirn Mitte 1,03 1,02 mit BR322 rechts 0,20 0,12 mit BR322 links 0,17 0,14 BR119 Verhältnis mit Brille : ohne 0,12 0,08 BR322 Verhältnis mit Brille : ohne 0,11 0,08 BR119 Schwächungsfaktor 8 12 BR322 Schwächungsfaktor Diese Unterschiede sind zum großen Teil auf die unterschiedliche Höhe der Streustrahlung zurückzuführen. Zusätzlich sind die seitlichen Messpositionen zur reproduzierbaren Positionierung der Detektoren nicht genau spezifiziert. Im Gegensatz zur Mitte der Stirn, die durch die Symmetrie des Gesichts relativ gut definiert ist, könnte die Positionierung der seitlichen TLDs für Studienteilnehmer zu Unsicherheiten führen. Allerdings ist bei Tätigkeiten mit vorwiegend seitlichem Strahlungseinfall die Positionierung eines einzelnen Stirndetektors über oder nahe dem Auge mit der höheren Strahlenbelastung zu erwägen, dabei müssen aber auch Faktoren wie die Praktikabilität für die Dosimeter tragende Person berücksichtigt werden. Es wurde daher auf Basis dieses Ergebnisses entschieden, die Stirndosimeter für die Studie mit nur einem TL-Dosimeter zu versehen, das mittig auf der Stirn getragen wird. Nur im Einzelfall ist eine andere Positionierung zu diskutieren. Die ermittelten Schwächungsfaktoren für Bleiglasbrillen am Kopf-Phantom unterscheiden sich sehr deutlich von den Faktoren, die an den Brillengläsern ohne Phantom gemessen wurden: Durch Rückstreuung vom Kopf und Körper des Trägers wird die Dosisreduktion durch die Brille gemindert, und beträgt bei den hier durchgeführten Messungen nur mehr 88 bzw. 92% (bei 100 bzw. 70 kv und Strahlungseinfallsrichtung direkt von vorne). Umgerechnet in den Schwächungsfaktor konnte für das Modell BR119 ein Faktor von 8 12, für BR322 ein Faktor von ermittelt werden. Ohne Phantom betrugen die entsprechenden Schwächungsfaktoren für die beiden Brillengläser zirka (siehe Tabelle 2). Im Gegensatz zum Bleigleichwert der Brillengläser, die bei BR322 etwas niedriger als bei BR119 war, zeigt sich, dass der Einfluss der Streustrahlung eventuell durch die seitlichen Bleiflügel der 23

24 Brille BR322 etwas besser abgeschirmt werden kann, was zu geringfügig höheren, aber nicht signifikant unterschiedlichen Schwächungsfaktoren am Kopfphantom führt Realistische Werte der Reduktion der Augenlinsendosis durch Bleiglasbrillen an einem RANDO Kopf-Phantom und mit einem zusätzlichen Streukörper (zur Simulation des Patienten) In der dritten Messreihe wurde eine realistische Arbeitssituation angenommen: die Röntgenstrahlung trifft auf einen Körper (blauer Pfeil in Abbildung 9) simuliert durch ein ISO Quader-Wasserphantom die beruflich strahlenexponierte Person steht seitlich davon und schaut auf den Körper (z.b. Patienten). In dieser Anordnung sind die Augen der exponierten Person nicht mehr direkt im Strahlengang, nur Streu-, Durchlassstrahlung von der Röntgenröhre (wird durch eine Background Messung subtrahiert) und Rückstreuung vom Streukörper (Wasserphantom; gelber Kegel in Abbildung 9) kann zu Augenlinsendosis führen. Das Kopf-Phantom schaut in einem 45 Winkel auf das Wasserphantom, der Abstand zwischen der Vorderseite des Wasserphantoms und den Augen am RANDO-Phantom beträgt 48 cm. Austrittsblende der Monitorkammer für die Röntgenstrahlung Nutzstrahl Richtungspfeil (trifft frontal auf Wasserphantom auf). Wasserphantom als Streukörper (Patientenersatz) Streustrahlung (vereinfacht kegelförmig dargestelltes Feld), erzeugt Dosis am Kopfphantom TL-Dosimeter zur Dosisbestimmung Kopf-Phantom, in 45 Winkel zur Oberfläche des Wasserphantoms exponiert Abbildung 9: Messanordnung mit RANDO-Kopf-Phantom und einem ISO Wasserphantom (Entfernungspositionierung Monitor/Phantom 325/1350 mm) zur Simulation eines untersuchten Patienten im Strahlengang. In Tabelle 4 sind die Ergebnisse der 3. Messreihe zusammengefasst: auch hier zeigte sich, dass die Dosis gemessen in Stirnmitte ein guter Schätzwert für die Augenlinsendosis ist, die direkt über dem Auge erfasst wurde. Der Unterschied zwischen den beiden Messpunkten beträgt in diesem Fall zirka 4%. Die ermittelten Schwächungsfaktoren der Bleiglasbrillen stimmen ebenfalls sehr gut mit der vorigen Messreihe überein, gegenüber der Messung ohne Brille erzielte Modell BR119 eine Reduktion der Augendosis von 89 92% (für 100 und 70 kv), Modell BR322 eine Reduktion von 91 93%. Die entsprechenden Schwächungsfaktoren (berechnet als Kehrwert) betragen 9 bis 13 (BR119) bzw. 11 bis 15 (BR322). 24

25 Tabelle 4: Ergebnisse von TLD-Messungen H p (3) am RANDO Kopf-Phantom im 45 Winkel zu einem Streukörper (Wasser-Phantom) Background-korrigiert* Augenlinsendosis H p (3) [msv], normiert auf Luftkerma frei-luft [mgy] 100 kv 70 kv 100 kv 70 kv 100 kv 70 kv Wasser-Ph+Kopf-Ph. 45 H p (3) [msv] ohne Brille Auge links 3,48 3,59 Auge rechts 3,10 4,00 Stirn links 3,24 3,11 2,60 3,44 2,83 3,08 Stirn Mitte 3,44 3,65 3,28 3,77 3,35 3,76 Stirn rechts 2,73 3,07 2,67 3,03 2,46 3,66 Verhältnis Auge : Stirn Mitte 0,96 1,04 mit Brille Auge links 0,33 0,25 BR119 Auge rechts 0,37 0,36 mit Brille BR322 Auge links 0,32 0,24 Auge rechts 0,29 0,26 BR119 Verhältnis mit : ohne Brille 0,11 0,08 BR322 Verhältnis mit : ohne Brille 0,09 0,07 BR119 Schwächungsfaktor 9 13 BR322 Schwächungsfaktor *als Background wurden Messungen mit Kopf-Phantom aber ohne das Wasserphantom in identischer Geometrie zum Strahlengang durchgeführt. In dieser Messanordnung ist davon auszugehen, dass der dominante Beitrag der Augenlinsendosis aus Rück- und Streustrahlung (z.b. vom Kopf der exponierten Person) kommt. Diese wird durch das Modell mit seitlichen Bleiflügeln etwas besser abgeschirmt. Insgesamt sind die Schwächungsfaktoren aber in der gleichen Größenordnung wie beim vorigen Experiment, wo der Kopf des Trägers direkt im Strahlengang positioniert war. Erwartungsgemäß ist die Schwächung bei niedrigerer Röntgenenergie effektiver als bei höherer Energie (siehe Abb. 7). Auf Basis dieser Ergebnisse kann man annehmen, dass das Tragen von Bleiglasbrillen zu einer Dosisreduktion in der Größenordnung von 90% führen kann. Aufgrund des hohen Zeitaufwandes für die Messungen konnte in den Untersuchungen nicht berücksichtigt werden, ob die Schutzwirkung auch bei allen seitlichen Strahlungseinfallswinkeln gegeben ist. Zusammenfassend kann aber gefolgert werden, dass der Gebrauch von Schutzbrillen und anderen Schutzmitteln dem ALARA-Prinzip dient und die jährliche Augendosis deutlich reduzieren kann. Klar gezeigt hat sich, dass der Bleigleichwert alleine kein Qualitätsmerkmal zur Beschreibung der Schutzwirkung von Bleiglasbrillen darstellt. Dieser bezieht sich auf die reine Schwächungswirkung des Primärstrahls. Da in realistischen Expositionssituationen der Augen aber Streu- und Rückstrahlung einen großen Dosisanteil liefern, ist dieser Parameter in der Praxis wenig aussagekräftig. Dieser Unterschied zeigt sich deutlich in Abbildung 10: die Abschirmwirkung der Bleiglasbrille für Streustrahlung (Expositionsarten M2 und M3) ist mindestens um eine Größenordnung schlechter sind als für die Abschirmwirkung der Brille im Primärstrahl (M1). 25

26 Abbildung 10: Schwächungsfaktoren der Bleiglasbrillen (0,75 mm Pb-Gleichwert) in verschiedenen Expositionssituationen. Wie zu erwarten, ist die Schutzwirkung der Bleiglasbrillen für höhere Röntgenenergien (100 kv Röhrenspannung) schlechter als für niedrig energetische (70 kv Röhrenspannung) Strahlung. Bei der Brille im Primärstahl steigt der Schwächungsfaktor bei niedriger energetischer Strahlung von 100 auf 1000 (siehe Expositionsart M1 in Abb. 10). Weil bei der Streuung von Röntgenstrahlung generell zu einer Abnahme der Energie der gestreuten Strahlung kommt, ist dieser Effekt bei den Expositionsarten M2 und M3 weniger deutlich ausgeprägt. Hier nehmen die Schwächungsfaktoren in Abhängigkeit von der Röhrenspannung nur um ca. 50 % (von Schwächungsfaktor 9 (bei 100 kv Röhrenspannung) auf 13 (bei 70 kv Röhrenspannung) zu. Die Messergebnisse für unterschiedliche Brillenmodelle und Exposition am Kopfphantom zeigen, dass Brillen Rückstreuung vom Kopf bei Bestrahlung von vorne (siehe Abbildung 11 blaue/rote Balken) besser abschwächen als vorwiegend seitlich einfallende Streustrahlung. Das Brillenmodell mit Seitenklappen erreicht auch bei 45 Exposition noch einen Schwächungsfaktor von 10, während ein Modell ohne Seitenschutz (BR1199 einen Schwächungsfaktor von 7 erzielte. Das Visier (siehe Abbildung 11, Vergleich blaue/rote Balken) ist in beiden Expositionssituationen gleich effektiv, weil es den Kopf auch seitlich weit bis hinter die Ohren abschirmt. Trotzdem ist die Schwächungswirkung nur halb so gut, was auf den niedrigen Bleigleichwert (0,1 mm) des Visiermaterials im Vergleich zu den Schutzbrillen (0,5 bzw. 0,75 mm) zurückzuführen ist. Im Vergleich zu Literaturwerten von Schwächungsfaktoren unter praxisnahen Expositionsbedingungen (Exposition der Augen überwiegend durch Rückstreuung vom Patienten, jedoch von vorne aus der Sicht der strahlenexponierten Person) (siehe Tabelle 1) sind die vorliegenden Messergebnisse als relativ hoch = gut zu beurteilen. 26

27 Schwächungsfaktor Schwächungsfaktoren für Brille auf Kopf-Phantom (100 kv Röhrenspannung) frontal zum Nutzstrahl 45 gedreht 0 BR 119 BR 126 BR 126 mit Seitenteil Visier Abbildung 11: Schwächungsfaktoren der verschiedenen Brillenmodelle bei Exposition am Kopfphantom mit Einfallswinkel des Nutzstrahles direkt von vorne bzw. im 45 -Winkel. 100 kv Röhrenspannung Die Empfehlung aus der Literatur, als konservativen Schätzwert eine Dosisreduktion von 80% (bzw. Schwächungsfaktor 5) zu verwenden (McVey et al. 2012), um die Schutzwirkung von Bleiglasbrillen zu beschreiben, wird durch die vorliegenden Messergebnisse unterstützt. Liegt allerdings eine Expositionssituation vor, wo ein seitlicher Einfall der Streustrahlung zu den Augen überwiegt, so könnte ein Schwächungsfaktor von 5 nicht immer erzielt werden (siehe Tabelle 1, mittlere Spalte). 4.3 Beruflich strahlenexponierte Personen Risikogruppen für mögliche erhöhte Augenlinsendosis Einen allgemeinen Überblick über die weltweiten, mittleren Personendosiswerte (Ganzkörperdosis) und deren Trends liefert der aktuelle UNSCEAR (2008; United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation; Tabelle 67, Seite ). Berufsbedingte Strahlenexpositionen werden in 6 Kategorien von Berufsgruppen und diverse Untergruppen eingeteilt, wobei mit folgenden mittleren jährlichen Effektivdosen zu rechnen ist: Natürliche Strahlenquellen (z.b. Bergbau), ca. 2,8 msv/a Nukleartechnik (Kernkraft und Brennstoffzyklus), ca. 1 msv/a Medizinische Anwendungen, < 1 msv/a Industrielle Anwendungen, < 1 msv/a Militärische Anwendungen, < 1 msv/a Sonstige Anwendungen (Forschung und Ausbildung) < 1 msv/a UNSCEAR berichtet nur Werte der Effektivdosis und keine organspezifischen Dosiswerte wie z.b. für die Augenlinse. Aus dieser Zusammenstellung ist sichtbar, dass die höchsten Effektivdosen bei 13 UNSCEAR 2008: Report Vol. I: Sources of ionizing radioation. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. Annex B. Exposures of the public and workers from various sources of radiation. online verfügbar: 27

28 Personal im Bereich natürliche Strahlenquellen auftreten (Bergbau, fliegendes Personal), gefolgt von Beschäftigen in kerntechnischen Anlagen. In der neueren Literatur finden sich auch vermehrt Dosis-Auswertungen für Berufsgruppen, bei denen durch die berufliche Tätigkeit mit dem Auftreten signifikanter Dosiswerte für die Augenlinse zu rechnen ist (z.b. IAEA TecDoc ), das sind z.b. - Medizinisches Personal bei bestimmten Röntgenuntersuchungen (Durchleuchtung) - Personal in Kernkraftwerken - Fliegendes Personal Beim fliegenden Personal kann man von einer homogenen Verteilung des Strahlungsfeldes (Höhenstrahlung) ausgehen, daher wird die Dosisabschätzung für den Körper auch repräsentativ für die Augenlinse sein. Personal in Kerntechnischen Anlagen ist in Österreich nicht relevant, weil außer dem Forschungsreaktor der Universitäten keine solchen Anlagen betrieben werden. Medizinisches Personal ist somit voraussichtlich die am stärksten betroffene strahlenexponierte Berufsgruppe, im Besonderen führen folgende beruflich strahlenexponierte Personengruppen Tätigkeiten durch, die in erhöhten Augenlinsendosiswerten resultieren können: Personal, das nahe am Patienten mit bildgeleiteten Methoden Eingriffe durchführt (z.b. Angiographie, interventionelle Radiologie und Kardiologie; Unfallchirurgie, Orthopädie, Neurochirurgie, etc.) Personal, das in Nuklearmedizinischen Abteilungen an der Vorbereitung radiopharmazeutischer Quellen/Präparate für szintigraphischen Methoden bzw. PET/CT arbeitet oder solche Präparate an Patienten verabreicht bzw. nahe am Patienten arbeitet. Personal für die manuelle Brachytherapie Der Einsatz von Durchleuchtungsgeräten für diagnostische Anwendungen und Behandlung in der Interventionellen Radiologie (IR) nehmen immer mehr zu. Abgesehen von der Kardiologie, wo es eine lange Tradition in dieser Hinsicht gibt, sind heute auch in anderen medizinischen Disziplinen bildgebende Verfahren zur Darstellung der Durchgängigkeit von Gefäßen (Angiographie) oder Organverbindungen (Gallengänge, Harnleiter, Eileiter etc.) als Routineuntersuchungen etabliert (ICRP 2010, S ). Das gleiche gilt für (minimal invasive) Behandlungsmethoden: der große Vorteil der IR ist, dass hier kleine Instrumente durch Gefäße oder andere Gangsysteme des Körpers an den Ort der Intervention geführt werden um Krankheiten an Organsystemen zu erkennen und zu behandeln. Im Vergleich zu offenen Operationen sind IR Eingriffe viel weniger invasiv und daher schonender für den Patienten (Miller 2008). Eine Vielzahl von Faktoren können die Höhe der Strahlenexposition für das behandelnde Personal, daher meist auch die Augenlinsendosis, während medizinsicher Untersuchungen oder Interventionen beeinflussen (Sandblom 2012; ICRP 2010, 2013): Typische Geräteausstattung / Gerätetyp und Geräteeinstellungen (Röntgensystem; Unter- Tisch / Über-Tisch Anordnung der Strahlenquelle bei C-Bogen; Röhrenstrom und - Röhrenspannung, Energie der Röntgenstrahlung; Abstand der Quelle zum Detektor und Abstand der Quelle zur Körperoberfläche, Kollimierung und Bildvergrößerung). 14 IAEA (2013): Implications for Occupational Radiation Protection of the New Dose Limit for the Lens of the Eye. TECDOC No. 1731, 34 Seiten. online verfügbar: 28

29 Statur des Patienten (BMI als Einflussgröße für das Ausmaß der Streustrahlung und Geräteeinstellungen) und Projektionswinkel Art der medizinischen Untersuchung bzw. Intervention (typische Untersuchungsdauer, Abstand des Operateurs zum Patienten und zur Strahlenquelle; Komplexität des Eingriffs) optimale Ausnutzung von Gerätefunktionen: Minimierung der Durchleuchtungszeit während einer Untersuchung ( last image hold = Anzahl der Standbilder); Verwendung gepulster Strahlung für die Durchleuchtung (niedrigste mögliche Bildwiederholrate); sparsame Verwendung der Zoom-Funktion. Faktoren, die mit der Arbeitsmethode des Personals zusammenhängen (persönliche oder architektonische Schutzausrüstung verwendet oder nicht; unterschiedlich lange Berufserfahrung (die zu unterschiedlichen Untersuchungszeiten führt), Wissen um Strahlenschutzmaßnahmen zur Dosisreduktion. Rolle im Team (Chirurg/Operateur, Diplomkrankenpfleger/in, RT etc.) davon abhängig die Nähe zum Patienten und zur Strahlenquelle während der Untersuchung) Definition möglicher Risikogruppen anhand der Literatur: Publizierte Werte der Augenlinsendosis bei verschiedenen medizinischen Untersuchungsmethoden In den letzten Jahren wurden vermehrt Studien zu diesem Thema durchgeführt, besonders hervorzuheben ist dabei das ORAMED Projekt (Optimization of RAdiation protection for MEDical staff; ). Das folgende Kapitel gibt eine Übersicht über publizierte Literaturwerte für die Augenlinsendosis bei verschiedenen diagnostischen und therapeutischen medizinischen Verfahren. Die passende Dosisgröße zur Beschreibung der Augenlinsendosis ist H p (3), entsprechend einer Dosis in 3 mm Gewebetiefe. H p (0,07) wird für die Äquivalentdosis der Haut bzw. der Hände/Füße verwendet, hier wird die Oberflächendosis bestimmt; H p (10) ist die typische Dosisgröße zur Bestimmung der Ganzkörperdosis beruflich strahlenexponierter Personen. Im Prinzip kann ein in Augennähe bestimmter H p (0,07)-Dosiswert als guter Schätzwert für die Linsendosis von Photonenstrahlung (Gamma- und Röntgenstrahlung) < 200 kev verwendet werden, genauso ist die H p (10) Dosis in Augenhöhe bestimmt ein ausreichend guter Schätzwert für Photonenstrahlung > 100 kev. Für Betastrahlung und in Bezug auf den empfindlichen Teil der Augenlinse liefert die Messgröße H p (0,07) eine konservative Abschätzung, bei Betaenergien bis ca. 1 MeV wird die Dosis erheblich überschätzt. Niederenergetische Elektronen mit Energien < 0,7 MeV tragen zwar zur Oberflächendosis H p (0,07) bei, können aber die Augenlinse nicht erreichen (SSK 2010). Auch Dauer et al. (2014) weisen darauf hin, dass Stirndosimeter mit H p (0,07)-Kalibrierung die Dosis von Betastrahlung deutlich überschätzen. Für Röntgen-Strahlenqualitäten, wie sie in der interventionellen Radiologie zur Anwendung kommen, sind Werte für H p (10) und H p (0,07) ähnlich (Vano et al. 2013), über 30 kv wird die Augendosis in H p (0,07) nur um 10% oder weniger überschätzt (Sandblom 2012). Somit können publizierte Dosiswerte, die nicht mit H p (3) kalibrierten

30 Dosimetern ermittelt wurden, trotzdem als Schätzwert für die Augenlinsendosis herangezogen werden, wenn der Ort der Messung (Augennähe) repräsentativ ist. Jede der publizierten Studien berücksichtigt einige der oben genannten Einflussfaktoren aber nie alle das macht die Zusammenfassung verschiedener Messwerte schwierig, bzw. erhöht die Variabilität der gebildeten Mittelwerte bzw. Medianwerte. Absichtlich wurden ältere Publikationen (vor dem Jahr 2005) in der Zusammenstellung nicht berücksichtigt, weil der Stand der Technik bei Röntgeneinrichtungen einen großen Einfluss auf die Strahlenexposition des Bedienungspersonales haben kann. So nahmen durch die Verbesserung der Gerätetechnik z.b. die Durchleuchtungszeiten pro Herzkatheder Untersuchung (diagnostisch) zwischen 1975 und 2005 von ca. 20 Minuten auf weniger als 5 Minuten ab (Kim et al. 2008), was für Arzt und Patienten Dosis spart. Neuere Geräte arbeiten standardmäßig mit gepulster Strahlung, was ebenfalls eine deutliche Dosisreduktion bringt. Es konnte nur eine Publikation gefunden werden, die über Messungen der Augenlinsendosis in Österreich berichtet. Dabei handelt es sich um eine Master-Arbeit, die im Herzkatheder-Labor der Kardiologischen Abteilung des Krankenhauses Hietzing durchgeführt wurde (Infanger, 2012). Eine Zusammenfassung der einzelnen Literaturwerte für Augenlinsendosis durch die Berechnung von Mittelwerten ist nicht sinnvoll, weil die Daten unter sehr verschiedenen Rahmenbedingungen (siehe Einflussfaktoren S. 22/23) gemessen wurden. Diese Detailinformationen gingen durch die Berechnung von Mittelwerten für verschiedene Prozeduren/Untersuchungsarten verloren. Typischerweise werden Ärzte in der Praxis verschiedene interventionelle Methoden anwenden. Daher ist eine Reihung der einzelnen Prozeduren in Hinblick für das Risiko hoher Augenlinsendosis nur bedingt relevant. Bei der Zusammenfassung der Werte muss berücksichtigt werden, dass die Rahmenbedingungen, unter denen die Dosiswerte in den einzelnen Studien gemessen wurden, teilweise unterschiedlich sind (siehe Einflussfaktoren, vorige Seite), dies trägt zur weiten Bandbreite der berichteten Dosiswerte innerhalb einer Untersuchungsart bzw. Tätigkeit erheblich bei. 30

31 4.3.2 Nuklearmedizinische Abteilungen Für Arbeiten in der Nuklearmedizin konnte bisher nur eine Literaturreferenz gefunden werden, die Werte für die Dosis der Augenlinse enthält (Kopec et al. 2011). Tabelle 5: Augenlinsendosis pro Aktivität oder Anwendung für das Personal in der Nuklearmedizin (geschätzte Werte pro Untersuchung auf Basis von Messwerten der H p (3) Dosis mittels Stirndosimetern (Kopec et a. 2011)). Techniker (Herstellung des Radiopharmakons) Szintigraphie-Labor (Umgang vorwiegend mit 99m Tc) H p (3) in Augenhöhe µsv / GBq 3,5 ± 0,3 RT (Patientenbetreuung bei Untersuchung) 1,0 ± 0,1 pro Untersuchung µsv (geschätzt) Schwester/Pfleger (Verabreichung) 2,5 ± 0,7 0,93 µsv pro Patient Nuklearmediziner (Verabreichung) 0,9 ± 0,2 1,0 µsv pro Patient Techniker (Herstellung des Radiopharmakons) PET-CT Labor (Umgang 18 F) H p (3) in Augenhöhe µsv / GBq 1,2 ± 0,7 pro Untersuchung µsv (geschätzt) RT (Patientenbetreuung bei Untersuchung) 1,1 ± 0,7 0,39 µsv pro Patient Schwester/Pfleger (Verabreichung) 3,3 ± 0,7 1,16 µsv pro Patient Der Beobachtungszeitraum für diese Studie wird in der Publikation mit 29 Tagen im Szintigraphie- Labor, bzw. 36 Tagen in den PET-CT Zentren angegeben. Da eine entsprechende Abschätzung der jährlichen Augenlinsendosis für das Personal des Szintigraphie-Labors in der Publikation fehlt, wurde aus den publizierten Messwerten und den berichteten Patientenzahlen bzw. pro Monat verabreichten Gesamtaktivitäten im Rahmen dieser AUVA-Studie eine Überschlagsrechnung durchgeführt (siehe Tabelle 6; eigene Berechnungen im Rahmen dieser Studie!). Daneben wurde eine zweite Publikation zur jährlichen Augenlinsendosis im nuklearmedizinischen Labor gefunden. 31

32 Tabelle 6: Schätzwerte der jährlichen Augenlinsendosis bei Personal in der Nuklearmedizin Quelle eigene Berechnung für diese Studie! Art der Tätigkeit Dosisgröße; Details jährliche Augendosis msv / a Nuklearmediziner H p (3) ca. 4 DKP für Radiopharmaka Verabreichung Techniker Radiopharmaka- Herstellung in Klinik H p (3) ca. 1,5 H p (3) ca. 1,5 Kommentar (Datenbasis siehe Tab. 5 bzw. Publikation) 364 Patienten in 29 Tagen (Kopec et al. 2011); 10 Monate angenommen 4 Personen, 571 Patienten in 29 Tagen (Kopec et al. 2011); 10 Monate angenommen 6 Pers. 235 GBq verarbeitet in 29 Tagen (Kopec et al. 2011); 10 Monate Techniker = RT für Patientenbetreuung H p (3) ca. 0,2 6 Pers. 117 Bq verabreicht in 29 Tagen (Kopec et al. 2011); 10 Monate eigene Berechnung für diese Studie! PET-CT Techniker Herstellung H p (3) 0,35 4 Pers., in 36 Tagen 139 GBq Aktivität verarbeitet (Kopec et al. 2011); 10 Monate PET-CT RT Patientenbetreuung PET-CT DKP (Verabreichung) H p (3) H p (3) 0,31 0,87 4 Pers., 135 Gbq in 36 Tagen verarbeitet (Kopec et al. 2011); 10 Monate 4 Pers., 126 GBq in 36 Tagen verabreicht (Kopec et al. 2011); 10 Monate Quelle Art der Tätigkeit Dosisgröße; Details jährliche Augendosis msv / a Kommentar (Detail aus Publikation) Dauer 2014 Nuklearmedizin- Schwester/Techniker Hp(3) 2,4 0,1 19 (Maxima ohne PSA/ Schutzschirm!) Spitals- Radiopharmazeut Hp(3) 4,7 0,1 8,6 (Maxima ohne PSA/ Schutzschirm!) Nuklearmedizin-Arzt Hp(3) 1,9 0,1 7,6 (Maxima ohne PSA/ Schutzschirm!) Radiopharmazeut (Kommerzielle Herstellung) Hp(3) 1,6 0,1 70,2 (Maxima ohne PSA/ Schutzschirm!) Kardiologie Herzkathederuntersuchungen (koronare Angiographie) sind für die Diagnose von Herz- Kreislauferkrankungen unverzichtbar, in der Therapie sind interventionelle bildgeführte Verfahren etabliert, um Angioplastien (Gefäßdilatation, Setzen von Stents) und die Implantation von Herzschrittmachern und Defibrillatoren durchzuführen. Auch das Reparieren von Aorten-Aneurysmen gehört zu den interventionellen Verfahren nahe am Herzen. Für die Strahlenexposition des Personals bei kardiologischen Interventionen gibt es eine große Zahl an Studien und Daten, weil diese Anwendungen auch sehr häufig und in vielen Spitälern durchgeführt werden. Eine weitere Zusammenfassung der Werte aus Tabelle 7 ist nicht sinnvoll, da dadurch Detailinformationen verloren gehen würden. Aufgrund der generell kürzeren Durchleuchtungszeiten kann man davon ausgehen, dass diagnostische Angiographie (CA = Angio der Coronargefäße) weniger Strahlenexposition für die durchführenden Fachkräfte bringt wie therapeutische Herzkatheder-Anwendungen (Angioplastie). 32

33 Im direkten Vergleich fanden Donadille et al. (2011) die höchste Augenlinsendosis pro Prozedur für Implantationen von Herzschrittmachern (PM/ICD), gefolgt von Radiofrequenz-Ablationen (RFA) und Angioplastie-Behandlungen. Kim et al fanden ebenfalls höhere Werte der Strahlenexposition bei PM/ICD. Obwohl die Durchleuchtungszeit bei dieser Anwendung vergleichsweise kurz ist, muss der Arzt hier sehr nahe an der Strahlenquelle und beim Patienten (im Brustbereich des Patienten) stehen. Es ist anzunehmen, dass Kardiologen nicht auf eine einzige Art der Behandlungsmethode spezialisiert sind, sondern alle unten genannten Anwendungen durchführen. Daraus ergibt sich dann ein Durchschnittswert der jährlichen Augenlinsendosis, wie sie in Tabelle 9 zusammengestellt sind. Tabelle 7: Publizierte Werte der Augenlinsendosis für verschiedene Prozeduren in der Kardiologie CA: Koronare Angiographie; PCI: Perkutane koronare Interventionen; PTCA: perkutane tansluminare koronare Angioplastie (Stents bzw. Stent-grafts, Embolisation); RFA: Radiofrequenz-Ablation; PM/ICD: Implantieren von Herzschrittmachern und intrakardialen Defibrillatoren Quelle Antic et al Untersuchung/Eingriff Dosisgröße; Details Median (bzw. Mittelwert) Augendosis min-max Fluoroskopie- Zeit (Mittel o. Median) µsv / Eingriff Minuten CA (Diagnose) Operateur H p (3) ,3 ± 4,3 Schwester H p (3) 33 4, ± 12 RT H p (3) 3,9 1,0-8,3 4,3 ± 4,0 Ingwersen et al CA mit Brille! H p? 6,1 ± 10,7 Kim et al (review) CA (Diagnose), Arzt H p (0,07); Median (n=32) 57,5 3, Vano et al CA (Diagnose) H p (10) Median ,7 (n = 19) Donadille et al Infanger, I. (2012) Antic et al CA / PTCA H p (0,07) CA und PTCA Arzt, H p (3) 58 DKP, H p (3) 14 ohne Schutzbrille RT, H p (3) 6 CA+PCI (Therapie) Operateur H p (3) ± 16 Schwester H p (3) ± 10 RT H p (3) 19 4, ± 9,8 Vano et al PTCA H p (10), Median Kim et al PCI H p (0,07) Median von 10 Studien 115 8, ,2 Ingwersen et al PCI mit Brille! H p? 8,0 ± 9,9 33

34 Quelle Untersuchung/Eingriff Dosisgröße; Details Median (bzw. Mittelwert) Augendosis min-max µsv / Eingriff Domienik et al CA und PCI Arzt H p (0,07) Donadille et al OP-Schwester PM/ICD H p (0,07) Domienik et al PM/ICD Arzt H p (0,07) Efstathopoulos et al Dauer 2014 Donadille et al Kim et al. RFA 2008 Domienik et al RFA Vano et al Intervent. Kardio. OP-Schwester mit Schutzschirm, Arzt; H p (0,07) DKPfleger Intervent. Kardio. H p (3) 500 RFA H p (0,07) Fluoroskopie- Zeit (Mittel o. Median) Minuten H p (0,07) Median von 3 Studien Arzt H p (0,07) Interventionen an Herzklappen H p (10), Median Interventionelle Radiologie Bei der Vielfalt der Untersuchungsmethoden und Detailinformationen erscheint es unmöglich, aus den in Tabelle 8 aufgeführten Daten Mittelwerte zu bilden, weil dadurch Detailinformationen verloren gehen würden. Einige der unten aufgeführten Untersuchungsmethoden gelten als sogenannte High Dose Procedures im Sinne des ICRP-85 Berichts (2000), wobei hier die Patientendosis gemeint ist. Miller (2008) nennt hier speziell TIPS (transjugularer intrahepatischer portosystemischer Shunt), alle Embolisations-Behandlungen mit den höchsten Expositionen für zerebrale Embolisationen (Schlaganfall-Therapie), arterielle Angioplastie-Behandlungen im Becken/Abdominalbereich. Da eine hohe Patientendosis in vielen Fällen auch zu höheren Expositionen des behandelnden Personals führt, kann diese Reihung Hinweise liefern, welche Behandlungen mit einem Risiko erhöhter Augenlinsendosis für das behandelnde Personal einhergehen. 34

35 Tabelle 8: Publizierte Werte der Augenlinsendosis für verschiedene Prozeduren in der Interventionellen Radiologie (ohne Kardiologie) IR: interventionelle Radiologie; DSA: Digitale Substraktions-Angiographie; PTA = perkutane transluminale Angioplastie = Ballon-Dilatation peripherer Gefäßverengungen; ERCP: endoskopische retrograde Cholangio-Pankreatographie; TIPS: transjugulare intrahepatische portosystemische Ableitung; EVAR: Endovasculare Reparatur von Aneurismen Median (bzw. Quelle Untersuchung/Eingriff Dosisgröße; Details Mittelwert) min-max Augendosis µsv / Eingriff IAEA/RPOP Efstathopoulos et al Orthopädie- Knochenchirurgie equivalent dose eye lens ohne PSA /Schutzschirm 50 H p (0,07); Arzt mit Schutzschirm IR allgemein Domienik et al IR, Embolisationen Hp (0,07) DSA/PTA Beine H p (0,07) Ingwersen et al Dauer 2014 Kim et a DSA/PTA Carotis/Gehirn H p (0,07) periphere Angiographie (Becken, Bein, Oberarm) mit Brille! H p?? 26,2 ± 45 Embolisation H p (3) 800 ERCP H p (3) 500 Gallengang Stent/Drainage H p (3) 300 TIPS (Leber Shunt zur H p (3) Pfortaderentlastung) 30 Angioplastie Gehirn/Carotis H p (3) 20 Vertebroplastie H p (3) 100 H p (0,07) Vertebroplastie Median (n=2 Studien) Urologe (Nierenstein- Entfernung) Orthopäde (Nageln von Knochenbrüchen) Radiologe / Gallenwege Untersuchungen H p (0,07) Median (n=7 Studien) H p (0,07) Median (n=5 Studien) H p (0,07) Median (n=9) Radiologe TIPS H p (0,07) 403 ± 328 Vano et al (in IAEA RPOP 2015) Neurochirurgische Eingriffe H p (0,07) Median (n=4) Internist: Endoskopie Pankreas/Gallensystem Leber / Chemo-Embolisation equivalent dose lens Periphere Angioplastie (Beine) equivalent dose lens Neuroembolisation Angiographie der Lunge H p (0,07) Median (n=3) equivalent dose lens equivalent dose lens / / / / ohne / mit Schutzschirm ohne / mit Schutzschirm ohne / mit Schutzschirm ohne / mit Schutzschirm 35

36 Quelle Hidajat et al Sulieman et al in IAEA RPOP Olgar et al in IAEA RPOP Dauer et al Untersuchung/Eingriff TIPS Dosisgröße; Details equivalent dose lens Median (bzw. Mittelwert) Augendosis / TIPS H p (0,07) 87 Gynäkologe (Hysterosalpingographie) equivalent dose lens 220 Internist: ERCP equivalent dose lens µsv / Eingriff min-max ohne / mit Schutzschirm ohne Schutzschirm Unter-Tisch System Onkologische Intervent. Radiologie H p (0,07) 35,7 5,2 89,9 Publizierte Werte der jährlichen Augenlinsendosis für verschiedene Prozeduren sind in Tabelle 9 zusammengestellt. Einige Quellen fanden Werte, die deutlich über dem neuen Grenzwert von 20 msv / a liegen. Einige Publikationen berichten Werte für die Augenlinsendosis gemessen mit bzw. ohne die Verwendung von Schutzausrüstung, wobei in wenigen Fällen (siehe Ingwersen et al. 2013; Kourkova et al. 2011) selbst mit Schutzausrüstung eine Überschreitung des Grenzwertes nicht auszuschließen ist. Tabelle 9: Publizierte Werte der Abschätzung der jährlichen Augenlinsendosis für verschiedene Anwendungen in der Kardiologie und Interventionellen Radiologie (Abkürzungen siehe Tabelle 7 und Tabelle 8) Quelle Untersuchung/Eingriff Dosisgröße; Details jährliche Augendosis Details msv / a Efstathopoulos et al CA (Kardiologe) H p (0,07) mit Schutzschirm 8,2 605 Untersuchungen/ Jahr Kong et al CA H p (0,07) 10,86 Efstathopoulos et al Lie et al., 2008 Radiologe (verschiedene Prozeduren) CA und PCI Vano et al CA und PCI H p (10) Vanhavere et al CA PTCA Domienik et al PM/ICD PM/ICD+RFA RFA = radio-frequency ablations CA PTCA H p (0,07) mit Schutzschirm 0,5 Äquivalentdosis Augenlinse msv/a mit PSA msv/a H p (0,07) Median (n=15 Ärzte) 12,0 H p (0,07) Median (n=7 Ärzte) 1,2 H p (0,07) Median (n=7 Ärzte) 7,0 H p (0,07) Median (n=9 Ärzte) 1,8 H p (0,07) mit/ohne PSA/Schutzschirm 47 / Untersuchungen pro Jahr 900 Eingriffe / a geschätzter Arbeitsaufwand ohne PSA: 0,5 msv/eingriff (2 / Tag = 40 pro Monat) 5,0-69 0,1-31 4, ,2-6,3 msv/a Untersuchungen pro Jahr 36

37 Quelle Untersuchung/Eingriff Dosisgröße; Details jährliche Augendosis Details msv / a RFA H p (0,07) 1,0 (PM/ICD) H p (0,07) 1,0 8,0 Kong et al PTCA H p (0,07) 14,57 RFA H p (0,07) 7,68 Ingwersen et al CA und PCI H p? mit Schutzbrille 3,2 6,4 periphere Angiographie (Bein, Arm, Becken) H p? mit Schutzbrille 13,1 26,2 70 Behandlungen / Jahr Behandlungen / Jahr Untersuchungen / Jahr angenommen Untersuchungen / Jahr angenommen Kavanagh et al Intervent. Radiologe Domienik et al Intervent. Radiologie Embolisationen Hp nicht genannt ohne PSA 12, ,7 msv/a; H p (0,07) n=3; Median 4,5 2,9 5,0 msv/a; Efstathopoulos et al Kong et al Ho et al DSA/PTA Beine H p (0,07) 6,0 5,0 17,3 msv/a; DSA/PTA Carotis/Gehirn H p (0,07) 2,1 0,9 4,2 msv/a; für alle 3 Prozeduren H p (0,07) pro Proband (n=3) 12,6 8,8 26,5 msv/a; Orthopäde (Vertebroplastie) H p (0,07) mit Schutzschirm 27,9 Cerebrale Angiographie/ plastie H p (0,07) 3,44 Intervent. Radiologie Embolisation H p (0,07) 9,27 H p (10)? EVAR (z.b. Embolisation) Vanhavere et al ERCP Embolisation plus Angiographie Dauer 2014 Int. Radiologe Int. Radiologie Schwester/Techniker Koukorava et al Untersuchungen / Jahr Median (n=4) mit Schutzschirm plus Bleibrille! 0,19 0,1 0,33 msv/a; H p (0,07) Median (n=17 Ärzte) 2,0 0,2 50 msv/a; H p (0,07) Median (n=16 Ärzte) 14,0 4,0 85 msv/a; keine Brille H p (3) 11,1 0,1 36,5 msv/a; keine Brille H p (3) 2,5 0,1 19,3 msv/a; Intervent. Radiologe verschiedene Prozeduren H p (0,07) 49,3 37

38 4.3.5 Manuelle Brachytherapie Für die berufliche Strahlenexposition des Personals bei brachytherapeutischen Anwendungen konnte nur eine Publikation gefunden werden (Penfold et al. 2012). Mit konservativen Annahmen bezüglich der jährlichen Anzahl an Behandlungen betrug die Augenlinsendosis gemessen an einem Phantom und Klinik-Personal unter realistischen Expositionsbedingungen niemals mehr als 100% der Hintergrundstrahlung auf dem TL-Dosimeter (d.h. ca. 2 msv/a). Das Einbringen der Seeds findet unter Durchleuchtung statt, wobei der Arzt sehr nahe am Patienten steht. Die Autoren weisen darauf hin, dass der Großteil der verursachten Augenlinsendosis durch die Streustrahlung bei der Durchleuchtung verursacht wird. Eine Abschätzung des Beitrages der Betastrahlung von 125-Iod Seeds betrug in der Publikation maximal 1 µgy pro Behandlung (bei 80 Seeds pro Behandlung, 10 Sekunden Dauer des Einsetzens pro Seed und ca. 30 cm Abstand), und war damit als Dosisbeitrag vernachlässigbar. 4.4 Ergebnisse der Stirndosimetrie an freiwilligen Probanden Stirndosimeter Seibersdorf Von der Seibersdorf Labor GmbH wurde der Prototyp für ein Stirndosimeter entwickelt bzw. weiter entwickelt und dosimetrisch charakterisiert. Für die Auswertung der Stirndosimeter wurde ein Algorithmus mit Kalibrierung am neuen ORAMED Zylinderphantom entwickelt, um eine Auswertung in der passenden Messgröße Hp(3) für die beste Abschätzung der Augenlinsendosis zu ermöglichen. Die Vorarbeiten dazu wurden bereits 2014 im Journal Radiation Measurements mit dem Titel Test and optimization of two routine dosemeters for the dose quantity Hp(3) publiziert (Rad. Meas. 71, , 2014). Die Trageposition nahe am Auge liefert gegenüber Tragepositionen am Körperrumpf besonders in inhomogenen Strahlungsfeldern (z.b. nahe an der Strahlungsquelle bzw. an Streuobjekten) aussagekräftige Messwerte. Mit dem Prototyp des Stirndosimeters wurde vor Beginn der Studie erfolgreich an einem internationalen Messvergleich FIRST EURADOS INTERCOMPARISON EXERCISE OF EYE LENS DOSEMETERS FOR MEDICAL APPLICATIONS teilgenommen. Von EURADOS (European Radiation Dosimetry Group) wurde der erste Intercomparison für Augenlinsendosimeter organisiert und dessen Ergebnisse 2015 im Journal Radiation Protection Dosimetry veröffentlicht. Die Dosimeter von 20 Europäischen Dosimetrie-Messstellen wurden mit verschiedenen Referenz- Strahlenqualitäten getestet und bewertet. Das Seibersdorf Stirndosimeter erfüllte die Anforderungen nach ISO ( Strahlenschutz - Kriterien und Mindestanforderungen bei der wiederkehrenden Überprüfung von Dosimetriestellen für die durch Röntgen- und Gammastrahlung erzeugte Personendosis ) zu 100% Teilnehmer der Studie mit Stirn- und Schürzendosimetern In diesem Projekt wurden die Stirndosimeter Seibersdorf speziell für die Bestimmung der Augenlinsendosis bei freiwilligen Probanden der Risikogruppen eingesetzt, wobei das Stirndosimeter für jeweils ein Monat exponiert wurde, die Tragedauer durch die einzelnen Probanden betrug zwischen 1 und 9 Monatszyklen (empfohlen wurden 3 Monate). Zusätzlich erhielten die Probenden die Möglichkeit, als Vergleich oder ersatzweise ein Schürzendosimeter (Ganzkörperdosimeter, jedoch über der Schutzkleidung getragen) zu benutzen. Die Auswertung des Schürzendosimeters erfolgte ebenfalls in der Messgröße Hp(3), um einen direkten Vergleich der beiden unterschiedlichen Tragepositionen untersuchen zu können. 38

39 In der ersten Projektphase wurden Informationsmaterialien, nämlich ein Einladungsbrief und eine kurze Anleitung zum richtigen Tragen der Dosimeter erstellt, um Teilnehmer für die Pilotstudie anzusprechen (siehe Anhang) und an österreichische Spitäler verschickt. Die Kontaktaufnahme mit österreichischen Krankenhäusern und Instituten war sehr erfolgreich. Die Anzahl der im Rahmen der Studie teilnehmenden Organisationen und strahlenexponierten Personen bis zum ist in Tabelle 10 zusammengestellt. Insgesamt nahmen 134 freiwillige Probanden aus 20 Institutionen in 7 verschiedenen Bundesländern teil. Tabelle 10: Anzahl der Studienteilnehmer/innen (trugen Schürzen- und/oder Stirndosimeter) aus österreichischen Institutionen (monatliche Auswertung der Studiendosimeter; typische Gesamttragedauer 3 Monate) Die Dosimeter wurden während der beruflich strahlenexponierten Tätigkeit getragen. Firmennummer (Organisation anonymisiert), Firmenstandort Anzahl Personen Schürzendosimeter Anzahl Personen Stirndosimeter Nr. 8340, Graz 5 5 Nr. 8341, Klagenfurt 9 9 Nr. 8342, Klagenfurt 8 8 Nr. 8343, Linz 1 1 Nr. 8344, Scheibbs 9 9 Nr. 8345, Kufstein 1 1 Nr. 8346, Wien 3 3 Nr. 8347, Wien 3 3 Nr. 8348, Wr. Neustadt Nr. 8349, St.Veit/Glan Nr. 8350, Wien 5 5 Nr. 8351, Krems 4 3 Nr. 8352, Krems 2 2 Nr. 8353, Wels 8 8 Nr. 8354, Linz 4 4 Nr. 8355, Linz 2 2 Nr. 8356, Schwarzach/Pongau 2 2 Nr. 8357, Waidhofen/Ybbs 9 9 Nr. 8358, Waidhofen/Ybbs 5 5 Nr. 8359, Wien Summe Teilnehmende Personen Zusammen mit den Studiendosimetern erhielten die teilnehmenden Organisationen einen Fragebogen, um die Tätigkeit und die Berufsgruppe der einzelnen Studienteilnehmer zu erheben. Es wurde darauf verzichtet, genaue Tätigkeitsprofile von den Studienteilnehmer/innen zu 39

40 verlangen, weil damit eine erheblicher administrativer Aufwand verbunden ist, was die Bereitschaft zur Teilnahme vermindert hätte bzw. die Vollständigkeit/Genauigkeit der Protokollführung und damit Datenqualität beeinträchtigt hätte. Folgende human-medizinische Berufsgruppen standen den Teilnehmern zur Auswahl: Arzt/Ärztin (Facharzt/in, Turnusarzt/in) Techniker/in (Radiologietechnologe/in, Kardiotechniker/in) Assistent/in (Röntgenassistent/in, Operationsassistent/in, Med. Fachassistent/in) Pfleger/Schwester Weitere Berufsgruppen waren nicht vorgegeben und konnten von den Teilnehmern angegeben werden (z.b. Tierarzt/Tierärztin, Tierpfleger/in) Auch bei den Tätigkeitsbereichen wurde versucht, den Teilnehmern eine Auswahl vorzugeben: Interventionelle Radiologie Kardiologie Chirurgische Radiologie Strahlentherapie Zahnröntgen Nuklearmedizin Sonstige medizinische Anwendungen (oben nicht zuordenbar) Die Tätigkeitsbereiche wurden entsprechend der Einteilung für beruflich strahlenexponiertes, medizinisches Personal im Zentralen Dosisregister des BMLFUW (Bundesministerium für Landund Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft) entnommen. Eine eindeutige Zuordnung war nicht bei allen Teilnehmern (z.b. aufgrund zu allgemeiner Angaben wie Tätigkeitsbereich Röntgendiagnostik ) möglich. Die Messwerte dieser Teilnehmer wurden der Kategorie ohne eindeutige Zuordnung (inkludiert auch sonstige medizinische Anwendungen) zugeordnet. In den folgenden Tabellen sind die Auswertungen der Stirndosimeter zusammengefasst. Dabei wurden die vorhandenen Werte der Monatsdosis für die Augenlinse in H p (3) als Ausgangsbasis für eine Schätzung der jährlichen Effektivdosis (12-facher Wert) für die Augenlinse herangezogen Jährliche Augenlinsendosis verschiedener Berufsgruppen Zur Ermittlung der jährlichen Augenlinsendosis wurde der Mittelwert aller gemessenen Monatsdosiswerte für eine Person mit 12 (für 12 Monate) multipliziert. Zusätzlich wurde aber auch das 12-Fache des Maximalwerts aller gemessenen Monatsdosiswerte für jeden Studienteilnehmer errechnet, was einer konservativen Annahme entspricht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 zusammengestellt. Tabelle 11: Jährliche Augenlinsendosis H p (3) (msv/a) für verschiedene Berufsgruppen Arzt/ Ärztin Assistent /in Pfleger/ Schwester Techniker /in Tierarzt/ Tierärztin Tierpfleger/in gesamt Anzahl Jährliche Augenlinsendosis msv/a Berechnungsbasis: Mittelwert der Monatlichen Augenlinsendosen einer Person x 12 Minimum 1,0 1,1 1,3 1,3 3,6 3,7 1,0 40

41 Maximum 116,8 44,8 17,8 16,3 3,6 21,7 116,8 Mittelwert (Basis Monatsmittel) 7,8 5,6 4,2 4,8 3,6 12,7 6,1 Median (Basis Monatsmittel 2,6 1,6 1,7 3,3 3,6 12,7 2,3 Jährliche Augenlinsendosis msv/a Berechnungsbasis: Maximalwert der monatlichen Augenlinsendosen einer Person x 12 Minimum 1,1 1,1 1,5 1,4 5,7 7,9 1,1 Maximum 175,9 65,3 21,2 19,8 5,7 33,5 175,9 Mittelwert (Basis Maximum Monatsdosis) 12,0 7,5 5,4 6,4 5,7 20,7 8,8 Median (Basis Maximum Monatsdosis) 3,7 1,7 2,0 5,1 5,7 20,7 3,1 Da die ermittelten Messwerte für jede Untergruppe große Streuungen aufweisen, und keine Normalverteilung angenommen werden kann (rechtsschiefe Verteilung mit wenigen hohen Dosiswerten), dient der Medianwert als robuster Schätzwert der durchschnittlichen Augenlinsendosis. Die jährliche Augenlinsendosis auf Basis des Maximalwertes der für eine Person ermittelten monatlichen Dosiswerte liegen für die Gesamtdaten 34 % höher als die entsprechenden Werte auf Basis der mittleren Monatsdosen. Für einzelne Berufsgruppen lagen die Jahresdosen für die Augenlinse auf Basis Maximalwert zwischen 6 und 58% über jenen auf Basis mittlerer Monatsdosiswerte. Damit ergibt sich für die untersuchten Berufsgruppen der Humanmedizin folgende Reihung bezüglich der jährlichen Augenlinsendosis: Techniker > Ärzte > DGKP/Pfleger/Schwestern > Assistenten (5,7 > 3,7 > 2,0 > 1,7 msv/a) Die Reihung der Berufsgruppen nach der Höhe der ermittelten Augenlinsendosis darf NICHT als höheres Risiko einzelner Personen aus dieser Gruppe gegenüber andern Berufsgruppen interpretiert werden. In den einzelnen Instituten kann die Reihung der Gruppen bzw. der einzelnen Personen deutlich unterschiedlich sein. Aufgrund der limitierten Anzahl der Studienteilnehmer könnten sich die Gesamtverteilungen der Berufsgruppen mit allen strahlenexponierten Personen unterscheiden. Anzumerken ist auch, dass an der Studie eventuell besonders interessierte und gegebenenfalls ausgewählte Personen der Institutionen mit höherem Erwartungswert für die Augenlinsendosis teilgenommen haben. Im Veterinärbereich hatten die Tierpfleger (20,7 msv/a) höhere Augenlinsendosis als der Tierarzt (5,7 msv/a), diese Reihung ist jedoch aufgrund der kleinen Anzahl an Studienteilnehmern nicht aussagekräftig. Der Median der jährlichen Augenlinsendosis für alle Studienteilnehmer beträgt (auf Basis Maximalwert) 3,1 msv, auch der Mittelwert liegt mit 8,8 msv/a in einem Bereich weit unter dem neuen EU-Grenzwert (20 msv/a). 41

42 Die unsymmetrische Datenverteilung innerhalb der Berufsgruppen ist in Abbildung 12 und Abbildung 13 deutlich zu erkennen, der Medianwert liegt nahe beim Minimum, dagegen ziehen wenige hohe Dosiswerte das 75% Perzentil deutlich nach oben. Jahresdosis hochgerechnet (auf Basis des mittleren Monatsdosiswertes) Maximum 90% Intervall 75% Intervall Median 25% Intervall 10% Intervall Minimum Jahresdosis (msv) ,55 1,60 1,70 3,30 2,30 Abbildung 12: Hochgerechnete Jahresdosis verschiedener Berufsgruppen im medizinischen Bereich (auf Basis Mittelwerte der monatlichen Augenlinsendosis) EIN Maximum in Arzt/Ärztin: 117 msv / a nicht dargestellt. 42

43 EZUG! 50 Jahresdosis hochgerechnet (auf Basis des maximalen Monatsdosiswertes) Jahresdosis (msv) Maximum 90% Intervall 75% Intervall Median 25% Intervall 10% Intervall Minimum ,70 1,70 2,00 5,10 3,10 Abbildung 13: Hochgerechnete Jahresdosis verschiedener Berufsgruppen im medizinischen Bereich (auf Basis Maximalwerte der monatlichen Augenlinsendosis) ZWEI Maxima in Arzt/Ärztin: 176 msv / a; Assistent/in: 65 msv/a nicht dargestellt. Von den hochgerechneten Jahresdosiswerten für die Augenlinse lag eine geringe Zahl über den neuen EU-Grenzwerten; dabei beträgt der Schwellenwert für strahlenexponierte Personen der Kategorie B 15 msv/a (unterbrochene rote Linie in Abb. 12, 13, 14 und 15); der Grenzwert (für alle Personen, aber besonders für Personen der Kategorie A) 20 msv/a. (siehe Tabelle 12; durchgezogene rote Linie in Abb. 12, 13, 14 und 15). Der derzeit noch gültige nationale Grenzwert für die Augenlinsendosis (150 msv/a) würde von allen Studienteilnehmer/innen eingehalten werden. Ein Teilnehmer (Berufsgruppe: Arzt/Ärztin, Tätigkeitsbereich: Interventionelle Radiologie) würde bei Hochrechnung des maximalen Monatswertes auf 12 solche Monate den Jahreswert 176 msv/a erreichen und dann über dem aktuellen Grenzwert liegen. 43

44 Tabelle 12: Anzahl der Personen verschiedener Berufsgruppen, deren berechnete Jahresdosis für die Augenlinse über den neuen EU-Grenzwerten liegt (Kat B: 15 msv/a; Kat A: 20 msv/a) Berufsgruppe (Anzahl Personen) Jahresdosis Basis Mittelwert Jahresdosis Basis Maximalwert Anzahl Teilnehmer über Grenzwert (Werte der jährliche Augenlinsendosen) Arzt/Ärztin (54) > Kat B: 4 (15,8; 17,1; 18,3; 17,7 msv/a) > Kat A: 2 (116,8; 43,3 msv/a) > Kat B: 1 (19,5) > Kat A: 10 (22,5; 23,3; 23,4; 25,7; 26,0; 31,0; 33,2; 34,2; 55,0; 175,9 msv/a) Assistent/in (13) > Kat B: - > Kat A: 1 (44,8 msv/a) > Kat B: - > Kat A: 1 (65,3 msv/a) Pfleger/DGKS/ Schwester (27) Techniker/in (35) > Kat B: 1 (17,7 msv/a) > Kat A:- > Kat B: 2 (15,1; 16,3 msv/a) > Kat A: - > Kat B: 2 (19,6; 17,6 msv/a) > Kat A: 1 (21,3 msv/a) > Kat B: 4 (15,3; 19,8; 17,2; 19,3 msv/a) > Kat A: - Tierarzt/ärztin (1) - - Tierpfleger/in (2) > Kat B: - > Kat A: 1 (21,7 msv/a) > Kat B: - > Kat A: 1 (33,5 msv/a) ohne Zuordnung (1) - - Insgesamt (133) > Kat B: 7 (5,3%) > Kat A: 4 (3,0 %) > Kat B: 7 (5,3 %) > Kat A: 13 (9,8%) Jährliche Augenlinsendosis für einige medizinische Tätigkeitsbereiche Entsprechend der Rückmeldungen aus den Fragebögen wurden die errechneten Werte der jährlichen Augenlinsendosis (auf Basis der Monatsmittelwerte und Maximalwerte der Monatsdosen) für verschiedene Tätigkeitsbereiche zusammengefasst (Chirurgische Radiologie; Interventionelle Radiologie; Kardiologie, ohne eindeutige Zuordnung). Die relativ hohe Zahl an Personen ohne eindeutige Zuordnung des Tätigkeitsbereiches ist teilweise dadurch bedingt, dass viele Personen in mehreren Tätigkeitbereichen arbeiten. 44

45 Tabelle 13: Jährliche Augenlinsendosis H p (3) (msv/a) für verschiedene Tätigkeitsbereiche Chirurgische Radiologie Interventionelle Radiologie Kardiologie ohne eindeutige Zuordnung gesamt Anzahl Jährliche Augenlinsendosis msv/a Berechnungsbasis: Mittelwert der monatlichen Augenlinsendosen einer Person x 12 Minimum 1,2 1,1 1,0 1,1 1,0 Maximum 11,6 116,8 17,7 44,8 116,8 Mittelwert 2,4 8,5 9,3 4,5 6,0 Median 1,8 4,0 9,8 1,8 2,3 Jährliche Augenlinsendosis msv/a Berechnungsbasis: Maximalwert der monatlichen Augenlinsendosen einer Person x 12 Minimum 1,2 1,3 1,1 1,1 1,1 Maximum 33,2 175,9 25,7 65,3 175,9 Mittelwert 4,5 12,1 12,3 6,5 8,7 Median 2,1 5,9 11,9 2,0 3,0 Die Medianwerte der jährlichen Augenlinsendosis für verschiedene Tätigkeitsbereiche auf Basis des Mittelwertes der monatlichen Augenlinsendosen ergeben die folgende Reihung: Kardiologie (9,8 msv/a) > Interventionelle Radiologie (4,0 msv/a) > Chirurgische Radiologie (1,8 msv/a) = ohne genaue Zuordnung (1,8 msv/a) Für die Interpretation der Reihung der Tätigkeitsbereiche nach der Höhe der Augenlinsendosis- Verteilung gelten sinngemäß die Bemerkungen zur Reihung der Berufsgruppen. Betrachtet man die konservative Abschätzung auf Basis des Maximalwertes der individuellen monatlichen Augenlinsendosen liegen die Werte zwischen 12 und 47% höher (siehe Tabelle 13 letzte Zeile). Die in dieser Studie erhobenen Werte stimmen gut (d.h. selbe Größenordnung) mit publizierten Literaturwerten überein (siehe Tabelle 9), auch hier liegen die meisten Werte für die jährliche Augenlinsendosis bei Kardiologie und interventioneller Radiologie zwischen 1 20 msv/a. In Abbildung 14 und Abbildung 15 sind die Ergebnisse für verschieden Tätigkeitsbereiche graphisch dargestellt. Auch hier zeigen die Untergruppen eine deutlich rechts schiefe Verteilung mit dem Median nahe am Minimum und wenigen extrem hohen Werten (Maxima), die teilweise in den Graphiken nicht dargestellt sind. Aufgrund der limitierten Anzahl der Studienteilnehmer/innen ist nicht absehbar, ob diese Einzelfälle mit extrem hohen Messwerten proportional mit der Anzahl der überwachten Personen steigen. 45

46 50 Jahresdosis hochgerechnet (auf Basis des mittleren Monatsdosiswertes) Maximum 90% Intervall 75% Intervall Median 25% Intervall 10% Intervall Minimum Jahresdosis (msv) , ,75 4,00 1,80 2,25 Abbildung 14: Hochgerechnete Jahresdosis verschiedener medizinischer Tätigkeitsbereiche (auf Basis Mittelwerte der monatlichen Augenlinsendosis) EIN Maximum in Interventionelle Radiologie 116,8 msv / a nicht dargestellt. 46

47 50 Jahresdosis hochgerechnet (auf Basis des maximalen Monatsdosiswertes) Jahresdosis (msv) ,90 Maximum 90% Intervall 75% Intervall Median 25% Intervall 10% Intervall Minimum 5 0 2,10 5,90 2,00 2,95 Abbildung 15: Hochgerechnete Jahresdosis verschiedener medizinischer Tätigkeitsbereiche (auf Basis Maximalwerte der monatlichen Augenlinsendosis) ZWEI Maxima in: Interventionelle Radiologie 175,9 msv / a; ohne Zuordnung 65,3 msv/a nicht dargestellt. In Tabelle 14 sind die Anzahl der Grenzwertüberschreitungen innerhalb der gewählten Tätigkeitsfelder zusammengestellt. Wenn man die konservative Abschätzung der jährlichen Augenlinsendosis (auf Basis Maximalwert) betrachtet, gab es bei 12 von 130 Studienteilnehmer/innen eine Überschreitung des neuen Grenzwertes von 20 msv/a. Dabei verteilen sich die hohen Dosen auf alle Tätigkeitsbereiche. 47

48 Tabelle 14: Anzahl der Personen in einigen medizinischen Tätigkeitsfeldern, deren berechnete Jahresdosis für die Augenlinse über den neuen EU-Grenzwerten liegt (Kat B: 15 msv/a; Kat A: 20 msv/a) Tätigkeitsbereich (Anzahl Personen) Jahresdosis Basis Mittelwert Jahresdosis Basis Maximalwert Anzahl Personen über dem Grenzwert (Werte der Jährlichen Augenlinsendosen) Chirurgische Radiologie (26) Interventionelle Radiologie (46) Kardiologie (13) ohne Zuordnung (45) > Kat B: - > Kat A: - > Kat B: 3 (15,1; 17,8; 18,3 msv/a > Kat A: 2 (43,3; 116,8 msv/a) > Kat B: 1 (17,7 msv/a) > Kat A: - > Kat B: 3 (15,8; 16,3; 17,1 msv/a) > Kat A: 1 (44,8 msv/a) - > Kat A: 2 (23,4; 33,2 msv/a) > Kat B: 3 (15,3; 17,2; 19,8 msv/a) > Kat A: 4 (21,2; 31,0; 55,0; 175,9 msv/a) > Kat B: 3 (15,3; 19,5; 19,6 msv/a) > Kat A: 1 (25,7 msv/a) > Kat B: 1 (19,3 msv/a) > Kat A: 5 (22,5; 23,3; 26,0; 34,2; 65,3 msv/a) insgesamt (130) > Kat B: 7 (5,4 %) > Kat A: 3 (2,3 %) > Kat B: 7 (5,4 %) > Kat A: 12 (9,2 %) 4.5 Auswirkung von Abschirmung auf die Augenlinsendosis-Werte von Probanden Im Fragebogen konnten die Studienteilnehmer ausfüllen, ob und welche Schutzausrüstung, nämlich Schutzbrillen und/oder Strahlenschutzwände sie während ihrer strahlenexponierten Tätigkeiten verwenden. Stirndosimeter werden von der Schutzbrille nicht abgedeckt, zeigen also einen höheren Dosiswert an, als ihn die Augenlinse hinter der Schutzbrille tatsächlich bekommen wird. Die Abschirmwirkung von verwendeten Schutzwänden wird sich für das Stirndosimeter in gleicher Weise auswirken wie für die Augenlinse, beide sind hinter der Schutzwand abgeschirmt gegenüber der Streustrahlung vom Patienten. Tabelle 15: Werte der Augenlinsendosis (auf Basis der individuellen mittleren Monatswerte der Augenlinsendosen) Studienteilnehmern mit oder ohne Verwendung von Schutzausrüstung (Bleiglasbrillen, Strahlenschutzwände) Person verwendet Anzahl min max Mittelwert Median H p (3) msv/a (Basis Mittelwert) Schutzschirm 23 1,3 17,7 5,2 2,2 Brille (Dosiswerte erfassen NICHT die Schutzwirkung der Brille!) keine Abschirmung 24 1,3 116,8 14,4 8,7 95 1,0 44,8 4,3 2,1 48

49 Das Stirndosimeter kann die Schutzwirkung der Brille nicht direkt darstellen, weil es nicht hinter der Abschirmung der Bille misst, sondern oberhalb der Augen an der Stirn. Man kann daher davon ausgehen, dass die von Dosimeter durchschnittlich gemessene Augenlinsendosis (8,7 msv/a) tatsächlich deutlich niedriger war, weil die Schutzwirkung der Brille die Dosis reduziert. Die Ergebnisse in Tabelle 15 zeigen daher gerade deutlich höhere Augenlinsendosis für jene Personen, die eine Bleiglasbrille tragen. Dies könnte dadurch bedingt sein, dass diese Studienteilnehmer bereits sensibilisiert sind und aufgrund häufiger Durchführung dosisintensiver Tätigkeiten aus eigenem Antrieb eine Bleiglasbrille verwenden, um die Augendosis zu reduzieren. Unter Annahme eines typisch erreichten Schwächungsfaktors für Bleiglasbrillen (Bleigleichwert 0,75 mm) von ca. 5 (siehe Tabelle 1) würde der Mittelwert der Augenlinsendosis (siehe oben, 8,7 msv/a) somit durch die Verwendung der Schutzbrille unter 2 msv/a reduziert. Eine solche Grobabschätzung ist für die Sicherstellung der Einhaltung des Grenzwertes einzelner Individuen nicht geeignet, weil die tatsächlichen Expositionsverhältnisse und damit die Höhe der Schutzwirkung der Bleiglasbrille im Detail nicht bekannt sind. Die generelle Aussage, dass Bleiglasbrillen zu einer signifikanten Reduktion der Augenlinsendosis führen ist in den allermeisten Fällen richtig. Anders verhält es sich für die Augendosiswerte, die für jene Studienteilnehmer/innen vorliegen, die die Verwendung einer Strahlenschutzwand angaben. In diesem Fall befinden sich sowohl die Augenlinse als auch das Stirndosimeter hinter der Abschirmung, die gemessenen Werte sind somit realistisch. Für die 23 Probanden, die eine Abschirmung verwendeten, betrug der ermittelte Median der Augenlinsendosis 2,2 msv/a, und ist damit ungefähr gleich hoch wie jener von Studienteilnehmer/innen, die keine Schutzausrüstung verwenden (2,1 msv/a). Unter der gleichen Annahme, dass Strahlenschutzwände vermehrt von Personen verwendet werden, die ihr Risiko erhöhter Augenexposition als vergleichsweise hoch einschätzen, können diese Personen ihre Augendosis durch die Verwendung der Abschirmung in einem niedrigen Bereich und unterhalb des Grenzwertes von 20 msv/a halten. 4.6 Ergebnisse der Double Dosimetry mit Schürzendosimetern Double Dosimetry ist eine Methode, die in einigen Ländern Anwendung findet, um die effektive Dosis für strahlenexponierte Personen besser abzuschätzen, die eine Strahlenschutzschürze tragen. Da Teile des Körpers, besonders der Hals und Kopfbereich, nicht durch die Schürze geschützt sind, erlaubt eine gleichzeitige Messung der Personendosis über und unter der Schürze (mit zwei typengleichen Personendosimetern) mit entsprechender Gewichtung der beiden Messwerte eine gewisse Optimierung. In unserer Double Dosimetry Studie wurde bei der Messung mittels TL-Ganzkörperdosimeter über der Bleischürze die Augenlinsendosis für freiwillige Probanden aus möglichen Risikogruppen über je ein Monat näherungsweise bestimmt. In dieser Näherung ist die nicht optimale Position des Dosimeters über der Bleischürze enthalten. Die genaue Methode (z.b. Positionierung der Dosimeter) wurde in der ersten Phase der Studie (Pilotphase Double Dosimetry) definiert und getestet, um dann in der eigentlichen Studie verlässliche Daten zu produzieren. Als Ergebnis der Vor-Tests wird das sogenannte Schürzendosimeter mit einer Kette ausgeliefert, sodass die Teilnehmer/innen diese leicht am Hals über der Bleischürze tragen können. 49

50 Die Messwerte der Ganzkörperdosimeter werden in der Messgröße H p (10) und H p (0,07) ausgewertet. Beide Messgrößen sind nicht optimal für die Abschätzung der Augenlinsendosis, daher wurde für die Messgröße H p (3) in Eigenleistung ein Algorithmus zur Auswertung der Ganzkörperdosimeter in H p (3) entwickelt. Betrachtet man die Position des Schürzendosimeters (in Brusthöhe am Rumpf), so wird hier keine Schutzwirkung durch die Brille stattfinden, es gibt den gleichen Effekt wie bei Stirndosimetern, die ja ebenfalls außerhalb des durch die Brille abgeschirmten Augenbereiches liegen. Bei deckenmontierten Strahlenschutzschilden kann es leicht sein, dass diese nur den Kopfbereich abschirmen, die Brust und damit auch das Schürzendosimeter jedoch nicht mehr abgeschirmt wird. Weit bis unterhalb der Schulter kann die Schutzwand nicht herabgezogen werden, weil sonst die Bewegungsfreiheit der Arme der behandelnden Person eingeschränkt würde. Tabelle 16: Verhältnis der Augenlinsendosis gemessen mit Schürzendosimeter zu Stirndosimeter Person verwendet Anzahl min max Mittel Median Schutzschirm 7 1,1 2,2 1,7 1,9 Brille 17 0,3 4,8 1,4 0,8 keine Abschirmung 29 0,3 4,4 1,1 0,8 Das Verhältnis der Messwerte von Schürzendosimeter zu Stirndosimetern liegt bei Probanden, die keine Abschirmung verwenden im Median bei 0,8. Das bedeutet, dass das Schürzendosimeter einen um 20% niedrigeren Wert misst als das Stirndosimeter. Für jene Studienteilnehmer/innen, die eine Schutzbrille tragen, wurde im Median das gleiche Verhältnis gefunden, wie für die erste Gruppe. Dies entspricht genau der Erwartung, weil die Abschirmwirkung der Brille weder Stirnnoch Schürzendosimeter beeinflusst. Bei jenen Studienteilnehmern, die die Verwendung einer Strahlenschutzwand angaben, wurde ein deutlich anderes Verhältnis der Werte zwischen Schürzen- : Stirndosimeter ermittelt. Im Median wies das Ergebnis der Schürzendosimeter ca. doppelt so hohe Werte auf (1,9) wie die vom Stirndosimeter registrierten Augenlinsendosen. Auch dies deckt sich genau mit den Erwartungen: während das Stirndosimeter in gleicher Weise von der Schutzwand abgeschirmt wird wie die Augen der Probanden, wir das Schürzendosimeter eher unterhalb der Abschirmwand liegen bzw. deutlich näher beim Patienten, und somit deutlich höhere Dosis durch Streustrahlung von unten erhalten. In der Literatur findet man Werte für die Reduktion der Augenlinsen-Dosis durch deckenmontierten Schilde um den Faktor 2-7 (siehe S. 14, Kapitel 4.1.1); dies legt nahe, dass das Schürzendosimeter ganz oder teilweise außerhalb des Schutzschildes positioniert war. 50

51 5 SCHLUSSFOLGERUNGEN UND EMPFEHLUNGEN Wie in der Strahlenschutzverordnung 25 angesprochen, ist es beim Vorliegen von nicht homogenen Strahlungsfeldern (sehr unterschiedliche Strahleneinfallsrichtungen; sehr unterschiedliche Dosen an verschiedenen Körperstellen) empfehlenswert, für die Bestimmung der Teilkörperdosis zusätzliche Dosimeter zu verwenden. Im Fall der Augenlinse bietet sich hier das Tragen eines Stirndosimeters (kalibriert in der Messgröße H p (3) an, weil es eine gute Abschätzung für die Organdosis der Augenlinse liefert. Die vorliegende Studie konnte eine relativ große Anzahl an freiwilligen Probanden rekrutieren. Damit gibt es erstmals in Österreich repräsentative Werte der jährlichen Augenlinsendosis für verschiedene Berufsgruppen und Tätigkeitsfelder im medizinischen Bereich. Es hat sich gezeigt, dass die durchschnittlichen Augenlinsendosen deutlich unter dem neuen Grenzwert von 20 msv/a liegen. Trotzdem wurden aber in allen Berufsgruppen und untersuchten Tätigkeitsfeldern einzelne Personen gefunden, deren Jahresdosis den Grenzwert von 20 msv/a überschreitet. Insgesamt und bei Betrachtung der konservativ abgeschätzten Werte trifft dies für ca. 10 % der Studienteilnehmer/innen zu. Daraus ergibt sich die klare Aussage, dass man NICHT automatisch davon ausgehen kann, dass alle Beschäftigten in den untersuchten Tätigkeitsbereichen den neuen Grenzwert für die Augenlinsendosis einhalten werden. Um dies sicherzustellen, legen die Studienergebnisse ein schrittweises Vorgehen nahe: Das Tragen von Stirndosimetern ist zwar für die Beschäftigten ein zusätzlicher Aufwand. Über einen begrenzten repräsentativen Zeitraum getragen (mehrere Monate) lässt sich mit dieser Methode zumindest abschätzen, ob die betroffenen Personen im Rahmen ihrer Routinetätigkeit ein erhöhtes Risiko haben, überdurchschnittlich hohe Augenlinsendosen zu erhalten. Auf diese Weise identifizierten Personen sollten weitere Strahlenschutzmaßnahmen empfohlen werden. Gemäß des S.T.O.P Prinzips ist es wichtig, primär alle technischen Möglichkeiten zur Dosisreduktion auszunutzen. Dazu gehören neben Minimierung der Durchleuchtungszeiten (möglichst geringe Anzahl an Standbildern; minimale Anzahl an Pulsen pro Minute etc.); die konsequente Verwendung von fixen oder mobilen Abschirmvorrichtungen (Bleivorhänge bei Unter-Tischgeräten; deckenmontierte Abschirm-Schilde etc.). Als wichtigste organisatorische Maßnahme ist die Schulung des Personals zu sehen (Ausnutzen aller technischen Möglichkeiten für dosissparende Untersuchungen/Interventionen; z.b. so weit möglich Abstand von der Strahlenquelle und vom Patienten halten); Dienstpläne bzw. Personalstand sollten so gestaltet werden, dass die auftretende Zahl der Untersuchungen/Interventionen in einer Abteilung auf möglichst viele Personen aufgeteilt werden kann. Zuletzt sind persönliche Strahlenschutzmaßnahmen und hier speziell das Tragen von Bleiglasbrillen zu empfehlen. Damit lässt sich die Augenlinsendosis auch bei höherer Strahlenexposition signifikant reduzieren (siehe Tabelle 1, Reduktion um den Faktor 2 bei ungünstig einfallender Streustrahlung; sonst stärkere Reduktion um den Faktor 5). Es hat sich im Rahmen der Studie auch gezeigt, dass Beschäftigte einzelne Häuser aufgrund spezifischer Gegebenheiten bei den Röntgeneinrichtungen deutlich über dem Durchschnitt liegende Augenlinsendosen erreichten. In solchen Fällen, bzw. bei der Planung neuer Strahlenanwendungsräume oder Beschaffung neuer Durchleuchtungssysteme können Übersichtsmessungen mit Stirndosimetern Hinweise bringen, ob eine weiterführende Optimierung der Röntgenanlage im Sinne des ALARA-Prinzips angestrebt werden sollte. Dazu gilt auch in solchen Fällen die Empfehlung, die OP-Räume mit deckenmontierten Abschirmschilden 51

52 auszustatten und den Beschäftigten (am besten zusätzlich) Bleiglasbrillen zur Verfügung zu stellen. Im Rahmen der Studie nahmen keine Probanden aus dem Bereich der mobilen Werkstoffprüfung (Verwendung radioaktiver Quellen zur Prüfung der Dichtheit von Rohrsystemen und Risserkennung in Materialien) teil. Bei dieser Anwendung werden vorwiegend hochenergetische Strahlenquellen ( 60 Co, 192 Ir) eingesetzt, sodass die Verwendung persönlicher Schutzausrüstung wie Strahlenschutzwesten oder auch Bleiglasbrillen wenig effektiv ist, weil die Schwächungswirkung bei realistischen Materialstärken (0,5 mm Bleigleichwert) nur gering ist. Somit ist die Einhaltung des (neuen) Grenzwertes für die Augenlinse über die Bestimmung der Ganzköperdosis nachweisbar. Zur Optimierung (Minimierung) der Effektivdosis helfen hier nur die konsequente Limitierung der Expositionszeit und das Ausnutzen des quadratischen Abstandsgesetzes. 52

53 6 LITERATUR Antic, V., Ciraj-Bjelac, O.; Rehani, M.; Aleksandric, S., Arandjic, D. et al. (2013): Eye lens dosimetry in interventional cardiology: results of staff dose measurements and link to patient dose levels. Radiation Protection Dosimetry 154(3): Dauer, L.T. (2014): Exposed medical staff: challenges, available tools, and opportunities for improvment. Health Physics 106(2): Dauer, L.T., Thornton, R.H., Solomon, S.B., St Germain, J. (2010): Unprotected operator eye lens doses in oncologic interventional radiology are clinically significant: estimation from patient kerma-area-product data. Journal of Vascular Interventional Radiology 21(12): Domienik, J., Brodecki, M., Rusicka, D. (2012): A study of the dose distribution in the region of the eye lens and extremities for staff working in interventional cardiology. Radiation Measurements 47: Domienik, J.; Rusicka, D.; Szubert, W. (2013): A study on the dose distributions near the eye lens and the legs. Part 2 Interventional radiology. Radiation Measurements 51-52: Donadille, L., Carinou, E., Brodecki, M. et al. (2011): Staff eye lens and extremety exposure in interventional cardiology: Results of the ORAMED project. Radiation Measurements 46: Efstathopoulos, EP, Pantos, I., Andreou, M., Gkatzis, A., Carinou, E., Koukorava, C., Kelekis, N.L., Brountzos, E. (2011): Occupational radiation doses to the extremities and the eyes in interventional radiology and cardiology procedures. British Journal of Radiology 84(997): Geber, T., Gunnarsson, M., Mattsson, S. (2011). Eye lens dosimetry for interventional procedures Relation between the absorbed dose to the lens and dose at measurement positions. Radiation measurements 46: Hidajat, N., Wust, P., Kreuschner, M., Felix, R., Schröder, R.J. (2006): Radiation risks for the radiologist performing transjugular intrahepatic portosystemic shunt (TIPS). British Journal of Radiology 79(942): Ho, P., Cheng, S.W.K., Wu, P.M., Ting, A.C.W., Poon, J.T.C., Cheng, C.K.M, et al. (2007): Ionizing radiation absorption of vascular surgeons during endovascular procedures. Journal of Vascular Surgery 46(3): IAEA/RPOP (2015): Radiation and cataract : Staff protection. 14. What are the typical eye lens doses associated with diagnostic and therapeutic interventional procedures? online verfügbar: Specialities/radiation-cataract/Radiation-and_cataract.htm#CAT_FAQ014 (letzter Zugriff: ). ICRP (2010): Radiological Protection in Fluoroscopically Guided Procedures Performed Outside the Imaging Department. ICRP Publication 117. Ann. ICRP 40(6). 102 Seiten. ICRP (2013)(International Commission of Radiation Protection): Radiological protection in cardiology. ICRP Publication 120. Ann. ICRP 42(1). 125 Seiten. 53

54 Infanger, I.M. (2012): Sind die Augenlinsen Katarakt gefährdet? Eine Studie an beruflich strahlenexponierten Personen im Herzkathederlabor. FH Campus Wien, Masterlehrgang Radiologietechnologie, Masterarbeit, Seiten Ingwersen, M., Drabik, A., Kulka, U., Oestreicher, U., Fricke, S., et al. (2013): Physicians Radiation Exposure in the Catheterization Lab. Does the Type of Procedure Matter? JACC Cardiovascular Interventions 6 (3): Kavanagh, L.N., Lee, M.J., Heary, T., McCusker, M.W (2013): An evaluation of eye doses received in the interventional radiology department. Paper presented at CIRSE Online verfügbar: (letzer Zugriff: ) Kim, K.P., Miller, D.L., Balter, S., Kleinerman,R.A., Linet, M.S., Kwon, D., Simon, S.L. (2008): Occupational radiation doses to operators performing cardiac catheterization procedures. Health Physics 94(3): Kim, K.P., Miller, D.L., Berrington de Gonzales, A., Balter, S., Kleinerman, R.A. et al. (2012): Occupational radiation doses to operators performing fluoroscopically-guided procedures. Health Physics 103(1): Kong, Y., Gao, L., Zhuo, W., Qian, A. (2013): A survey on radiation exposure of primary operators from interventional X-ray procedures. Radiation Measurements 55: Kopec, R.; M. Budzanowski, M., Budzyńska, A., Czepczynski, R., Dziuk, M., Sowinski, J., Wyszomirska, A. (2011): On the relationship between whole body, extremity and eye lens doses for medical staff in the preparation and application of radiopharmaceuticals in nuclear medicine. Radiation Measurements 46(2011): Koukorava, C., Carinou, E., Simantirakis, G., Vrachliotis, T.G., Archontakis, E. Tierris, C., Dimitriou, P. (2011): Doses to operators during interventional radiology procedures: focus on eye lens and extremity dosimetry. Radiation Protection Dosimetry 144(1-4): Lie, Ø.Ø., Paulsen, G.U., Wøhni, T. (2008): Assessment of effective dose and dose to the lens of the eye for the interventional cardiologist. Radiation Protection Dosimetry 132(3): McVey, S., Sandison, A., Sutton, D.G. (2013): An assessment of lead eyewear in interventional radiology. Journal of Radiological Protection 33: Miller, D.L. (2008): Overview of contemporary interventional fluoroscopy procedures. Health Physics 95(5): Miller, D.L., Vano, E., Bartal, G., Balter, S. Dixon, R., Padovani, R., Schueler, B., Cardella J.F., de Baere, T. (2010): Occupational Radiation Protection in Interventional Radiology: A Joint Guideline of the Cardiovascular and Interventional Radiology Socienty of Europe and the Society of Interventional Radiology. Cardiovascular Interventional Radiology 33: Penfold, S.N., Marcu, L., Lawson, J.M., Asp, J. (2012): Evaluation of physician eye lens doses during permanent seed implant brachytherapy for prostate cancer. Journal of Radiological Protection 32(3): Sandblom, Victor (2012): Evaluation of eye lens doses received by medical staff working in interventional radiology at Sahlgrenska University Hospital. M.Sc.Thesis, Dept. Radiation Physics, University of Gothenburg. 36 Seiten, online verfügbar: Schultz, B., Heidenreich, R., Heidenreich, M., Eichler, K., Thalhammer, A., Naem, N.N., Vogl, T.J., Zangos, S. (2012): Radiation exposure to operating staff during rotational flat-panel 54

55 angiography and C-arm cone beam computed tomography (CT) applications. European Journal of Radiology 81: Sturchio, G.M., Newcomb, R.D., Molella, R., Varkey, P., Hagen, P.T., Schueler, B.A. (2013): Protective Eyewear Selection for Interventional Fluorosccopy. Health Physics 104(2 Suppl 1): S11-6 SSK Strahlenschutzkommission (2010): Überwachung der Augenlinsendosis. Empfehlung der Strahlenschutzkommission mit wissenschaftlicher Begründung. 19Seiten; online verfügbar: blob=publicationfile van Rooijen, B.D., de Haan, M.W., Das, M., Arnoldussen, C.W.K.P., de Graaf, R., van Zwam, W.H. et al. (2014): Efficacy of Radiation Safety Glasses in Interventional Radiology. Cardiovascular Interventional Radiology 37: Vanhavere F., Carinou E., Gualdrini G., Clairand I. et al. (2012): ORAMED: Optimization of Radiation Protection of Medical Staff. EURADOS Report Seiten. online verfügbar: Vanhavere, F., Carinou, E., Domienik, J., Donadille, L., Ginjaume, M., Gualdrini, G., Kourkova, C., Krim, S. et al. (2011): Measurements of eye lens doses in interventional radiology and cardiology: Final results of the ORAMED project. Radiation Measurements 46: Vano, E., Fernandez, J.M., Sanchez, R.M., Dauer, L.T (2013): Realistic approach to estimate lens doses and cataract radiation risk in cariology when personal dosemeters have not been regularly used. Health Physics 105(4):

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57 7 ANHANG 7.1 Einladungsbrief zur Ansprache potentieller Studienteilnehmer/innen (Institutionen) 7.2 Studie Augenlinsendosis Tipps zum Tragen der Studiendosimeter 57

58 Studie Augenlinsendosis zum beruflichen Strahlenschutz Sehr geehrte Teilnehmerin, sehr geehrter Teilnehmer! Vielen Dank für Ihr Interesse an unserer Studie in Kooperation mit der AUVA zur Bestimmung berufsbedingter Augenlinsen-Dosiswerte in Österreich. Als strahlenexponierte Person tragen Sie wahrscheinlich eine Bleischürze und darunter ein Ganzkörperdosimeter. Dieser Dosiswert ist nicht geeignet, die Strahlenexposition der empfindlichen Augenlinse zu beschreiben. In naher Zukunft wird wegen der Strahlensensibilität der Grenzwert für die Augenlinsendosis auf 20 msv pro Jahr reduziert werden. das Tragen eines Stirndosimeters derzeit ein Prototyp an einem Stirnband das Tragen eines Schürzendosimeters ein Ganzkörper-Dosismeter über der Bleischürze im Brustbereich das gleichzeitige Tragen beider Dosimeter dadurch kann erfasst werden, ob es Unterschiede in den Dosiswerten gemessen an der Stirn bzw. in Brusthöhe gibt. Wenn Sie beide Studiendosimeter tragen, können wir optimal beurteilen, ob das Schürzendosimeter für ihre Berufsgruppe zur Bestimmung der Augenlinsendosis geeignet ist. Vor allem im medizinischen Bereich kann es bei manchen Tätigkeiten nahe von Strahlenquellen (z.b. am C-Bogen) für das Personal zu erhöhten Augen- Dosiswerten kommen. Die Studie dient der Messung der Augenlinsendosis unter praxisnahen Bedingungen und bietet Ihnen als Teilnehmer/in drei Möglichkeiten zur Auswahl: Die Studiendosimeter werden wie das amtliche Dosimeter über ein Monat getragen und dann getauscht. Für eine ausreichende Aussagekraft der Daten sollen die Studiendosimeter über mindestens drei Messperioden getragen werden. Sie können aber auch länger an der Studie teilnehmen (das Ende der Datenerhebung ist im Sommer 2016 geplant) und damit das Projekt unterstützen. Welche Vorteile bringt Ihnen die Teilnahme an der Studie? Durch das Tragen des Stirndosimeters erhalten Sie eine erste Abschätzung Ihrer beruflichen Augenlinsendosis im Vergleich zum Jahresgrenzwert und damit Informationen, ob Ihr persönlicher Strahlenschutz (z.b. das Tragen von Bleiglasbrillen, Verwendung von Strahlenschutzschirmen) verbessert werden kann. Seibersdorf Labor GmbH 2444 Seibersdorf, Austria Tel.: Fax: Landesgericht Wiener Neustadt FN v DVR: UID: ATU Steuernummer: 192/6571 Zertifiziert nach ISO 9001 i.d.g.f. Bankverbindung: Erste Bank der Österreichischen Sparkassen AG IBAN AT BIC GIBAATWW 58

59 Seite 2 Wieviel Aufwand wird die Teilnehme an der Studie für Sie bedeuten? Gemeinsam mit dem amtlichen Dosimeter erhalten Sie vor Monatsbeginn das Stirn- oder Schürzendosimeter, das möglichst bei allen Tätigkeiten im Strahlenbereich getragen werden soll. Nach der Tätigkeit ist das Dosimeter sicher aufzubewahren, am besten gemeinsam mit dem amtlichen Dosimeter. Das Stirndosimeter bitte NICHT mit der Haube in die Wäsche oder den Abfall werfen. Das Schürzendosimeter wird mit einem Kettchen um den Hals über der Schutzkleidung getragen. Es unterscheidet sich farblich vom amtlichen Dosimeter und darf NICHT mit dem amtlichen Dosimeter unter der Schürze vertauscht werden. Die Anmeldung und den Dosimeter Tausch übernimmt Ihre Ansprechperson für den Strahlenschutz. Über das regelmäßige Tragen eines zusätzlichen Studiendosimeters bei strahlenexponierten Tätigkeiten hinaus gibt es für Sie keinen zusätzlichen Aufwand. Am Ende des Monats geben Sie bitte das Studiendosimeter (gleichzeitig mit dem amtlichen Dosimeter) Ihrer Ansprechperson. Datenauswertung und Datenschutz Die Ergebnisse der Auswertung der Studiendosimeter werden als Informationsschreiben (KEIN akkreditierter Prüfbericht) an die Ansprechperson für Strahlenschutz zugesendet. Sie bekommen Ihre persönlichen Dosiswerte von dieser Ansprechperson. Für Berichte und Veröffentlichungen im Rahmen der Studie werden alle erhobenen Dosiswerte anonymisiert. Ziel ist es, für die verschiedenen Berufsgruppen und strahlenexponierten Tätigkeiten den Bereich möglicher Dosiswerte für die Augenlinse abzuschätzen. Anmeldung zur Teilnahme an der Studie Beenden der Teilnahme Wenn Sie teilnehmen möchten, besprechen Sie dies bitte mit Ihrer Ansprechperson für den Strahlenschutz Ihres Arbeitgebers. Er/Sie wird die Anmeldung beim Dosimeterservice Seibersdorf durchführen. Wenn Sie das erhaltene Studiendosimeter nicht getragen haben oder wenn Sie die Teilnahme vorzeitig beenden möchten, teilen Sie dies bitte Ihrer Ansprechperson mit. Die Teilnahme am Projekt ist für Sie kostenlos, die Studie wird von der AUVA (Allgemeine Unfallversicherungsanstalt) finanziert, um den Arbeitnehmer/innenschutz zu verbessern. Wenn Sie Fragen zur Abwicklung haben oder mehr über das Projekt erfahren möchten, kontaktieren Sie uns. Allgemeine Fragen zum Projekt Augenlinsendosis Abwicklung der Pilotstudie / Dosimetertausch und auswertung: Dr. Friederike Strebl friederike.strebl@seibersdorf-laboratories.at Tel.: Ing. Helmuth Willer helmuth.willer@seibersdorf-laboratories.at Tel.: Seibersdorf Labor GmbH 2444 Seibersdorf, Austria Tel.: Fax: office@seibersdorf-laboratories.at Landesgericht Wiener Neustadt FN v DVR: UID: ATU Steuernummer: 192/6571 Zertifiziert nach ISO 9001 i.d.g.f. Bankverbindung: Erste Bank der Österreichischen Sparkassen AG IBAN AT BIC GIBAATWW 59

60 Anmeldeformular für Teilnehmende Institutionen an der Studie Augenlinsendosis Seite 3 Teilnehmende Firma bzw. Institution bitte ausfüllen bzw. vorausgefüllte Daten prüfen/ergänzen Name der Institution (Firma): Abteilung Straße, Hausnummer Postleitzahl und Ort Telefon Fax Ansprechperson (für Zusendung der Dosimeter) Hiermit melde ich die oben genannte Institution zur Teilnahme an der Studie über Augenlinsendosis der Seibersdorf Labor GmbH an. Ort, Datum Name in Klarschrift und Unterschrift Seibersdorf Labor GmbH 2444 Seibersdorf, Austria Tel.: Fax: office@seibersdorf-laboratories.at Landesgericht Wiener Neustadt FN v DVR: UID: ATU Steuernummer: 192/6571 Zertifiziert nach ISO 9001 i.d.g.f. Bankverbindung: Erste Bank der Österreichischen Sparkassen AG IBAN AT BIC GIBAATWW 60

61 1) Tätigkeit bitte aus der Liste auswählen: Röntgendiagnostik; Interventionelle Radiologie; Kardiologie; Chirurgische Radiologie; Strahlentherapie; Zahnröntgen; Nuklearmedizin; Sonstige medizinische Anwendungen 2) Berufsgruppe : bitte eine auswählen: Arzt/Ärztin; Röntgen-Techniker/Technikerin; Pfleger/Schwester Hiermit melde ich die oben genannten Personen zur Teilnahme an der Studie über Augenlinsendosis der Seibersdorf Labor GmbH an. Anmeldeblatt für Teilnehmer/innen zur Studie Augenlinsendosis Seite 4 Pers Nr. Dosimeter -service Nachname / Vorname Tätigkeit 1) Berufsgruppe 2) Ich verwende Bleibrille / Schutzschirm Zutreffendes ankreuzen Nur Stirndosimeter Nur Schürzendosimeter Beide Dosimeter Ort, Datum Name, Unterschrift 61 Seibersdorf Labor GmbH 2444 Seibersdorf, Austria Tel.: Fax: office@seibersdorf-laboratories.at Landesgericht Wiener Neustadt FN DVR: UID: ATU Steuernummer: 192/ v Zertifiziert nach ISO 9001 i.d.g.f. Bankverbindung: Erste Bank der Österreichischen Sparkassen AG IBAN AT BIC GIBAATWW

62 Studie Augenlinsendosis Tipps zum Tragen der Studiendosimeter Sehr geehrte Teilnehmerin, sehr geehrter Teilnehmer! Vielen Dank, dass Sie sich bereit erklärt haben, an unserer Studie in Kooperation mit der AUVA zur Bestimmung berufsbedingter Augenlinsen-Dosiswerte in Österreich teilzunehmen. Als strahlenexponierte Person tragen Sie wahrscheinlich eine Bleischürze und darunter ein Ganzkörperdosimeter. Dieser Dosiswert ist nicht geeignet, die Strahlenexposition der empfindlichen Augenlinse zu beschreiben. In naher Zukunft wird wegen der Strahlensensibilität der Grenzwert für die Augenlinsendosis auf 20 msv pro Jahr reduziert werden. Daher wird in der Studie mit Studiendosimetern, entweder einem sog. Stirndosimeter und/oder einem Schürzendosimeter jene Dosis bestimmt, mit der die Augenlinse bei beruflicher Strahlenexposition exponiert wird. Die Studiendosimeter werden wie das amtliche Dosimeter ein Monat lang getragen und dann getauscht. Für eine ausreichende Aussagekraft der Daten sollen die Studiendosimeter über mindestens drei Messperioden getragen werden. Sie können aber auch länger an der Studie teilnehmen (das Ende der Datenerhebung ist im Sommer 2016 geplant) und damit das Projekt unterstützen. Den Dosimeter Tausch übernimmt Ihre Ansprechperson für den Strahlenschutz Sie erhalten gemeinsam mit den amtlichen Dosimetern am Ende des Monats das neue Studiendosimeter und tauschen es gegen das Dosimeter des Vormonats aus. Um korrekte Messwerte zu erzielen, sollten die Studiendosimeter möglichst oft - am besten immer - bei strahlenexponierten Arbeiten getragen werden. - Stirndosimeter Bitte tragen Sie das Stirndosimeter in der Mitte der Stirn. Über oder unter der OP-Haube das hat keinen Einfluss auf die Dosismessung durch Röntgenstrahlung. Das Stirnband können Sie waschen, oder auch gegen ein neues Band austauschen. Ihre Ansprechperson kann Ihnen Ersatzbänder geben. Das Stirndosimeter bitte NICHT mit der Haube in die Wäsche oder den Abfall werfen. Wenn Sie nicht strahlenexponiert arbeiten, bewahren Sie das Stirndosimeter bitte gemeinsam mit dem offiziellen Ganzkörperdosimeter auf. Sie sollten es nicht im Strahlenbereich liegen lassen. - Schürzendosimeter Das Schürzendosimeter wird mit einem Kettchen um den Hals ÜBER der Bleischürze in Brusthöhe getragen. Es unterscheidet sich farblich vom amtlichen Dosimeter und darf NICHT mit dem amtlichen Dosimeter unter der Schürze vertauscht werden. Wenn Sie nicht strahlenexponiert arbeiten, bewahren Sie das Stirndosimeter bitte gemeinsam mit dem offiziellen Ganzkörperdosimeter auf. Sie sollten es nicht im Strahlenbereich liegen lassen. Vielen Dank für die Unterstützung! Seibersdorf Labor GmbH - Dosimeterservice Wenn Sie Fragen haben oder mehr über das Projekt erfahren möchten, kontaktieren Sie uns. Dr. Friederike Strebl friederike.strebl@seibersdorf-laboratories.at Tel.: Ing. Helmuth Willer helmuth.willer@seibersdorf-laboratories.at Tel.:

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64 Bestimmung der Augenlinsendosis und der Risikogruppen beruflichstrahlenexponierter Personen Kontakt Seibersdorf Labor GmbH, Radiation Protection Dosimetry 2444 Seibersdorf Dr. Friederike Strebl Tel.: friederike.strebl@seibersdorf-laboratories.at Allgemeine Unfallversicherungsanstalt (AUVA) Abteilung für Unfallverhütung und Berufskrankheitenbekämpfung 1200 Wien, Adalbert-Stifter-Straße 65 Ing. Wolfgang Aspek Tel.: wolfgang.aspek@auva.at Medieninhaber und Hersteller: Allgemeine Unfallversicherungsanstalt Adalbert-Stifter-Straße Wien Herstellungsort: Wien Illustration Umschlag: looking2thesky - fotolia.com/grafikstudio Frederic Hutter