Zweckmässigkeit von Schutzmitteln am CT

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Hertha Bieber
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1 Abteilung Strahlenschutz Zweckmässigkeit von Schutzmitteln am CT Tag der MTRA November, Paul Scherrer Institut Barbara Ott Bundesamt für Gesundheit Abteilung Strahlenschutz Zum Projekt Nach Röntgenverordnung vom ( ), Art. 2 Abs. 5, müssen bei jeder Röntgenanlage die notwendigen Schutzmittel nach Anhang 2 vorhanden sein und sinnvoll eingesetzt werden. Grundlagen für Empfehlungen des zu erarbeiten. Zusammenarbeit von Inselspital und BAG: halbjähriges Forschungsprojekt (2009) 2 1

Röntgenverordnung vom 20.01.1998 (814.542), Art. 2 Abs.

2 Alderson Phantom HWK 6 HWK 7 BWK 1 BWK 2 BWK 3 BWK 4 BWK 5 BWK 6 BWK 7 BWK 8 BWK 9 BWK 10 BWK 11 BWK 12 LWK 1 LWK 2 LWK 3 LWK 4 LWK 5 Dosimetrie mit TLDs 36 Schichten 3 Standard CT Untersuchungsprotokolle / Schutzmittel Protokolle aus den DRW Indikationsbasierte Definition der diagnostischen Referenzwerte (CT) des BAG > Schädel, Thorax, Abdomen/Becken Einstellparameter: aus den Ergebnissen der bereits durchgeführten Audits Validation der Protokolle durch MTRA Schutzmittel: Mantelschürze, Halbschürze rundum, Schilddrüsenschutz, Hodenkapseln* 4 2

Definition der diagnostischen Referenzwerte (CT) des BAG > Schädel, Thorax, Abdomen/Becken Einstellparameter: aus den Ergebnissen der

3 Protokolle Thorax 120kV Nutzstrahldosis: 9 mgy Halbschürze (rundum) Jeweils 1 scout view + 10 Aufnahmen am Siemens 64 resp. Siemens 16 Abdomen/Becken 120kV Nutzstrahldosis: 20 mgy Halbschürze (rundum), Thyroidschutz Schädel 120kV Nutzstrahldosis: 48 mgy Vollschürze, Thyroidschutz geneigte Gantry Scanfenster Thorax Scanfenster Abdomen/Becken 5 H H Organ Schicht i Organ Bestimmung der mittleren Organdosis Bestimmung der Messpunkte pro Schicht (zentral/peripher) Zuordnung der Wirbelkörper zu einer Schicht Einzeichnen der Lage der Organe Zuordnung des Massenanteils eines Organ pro Schicht (f i ) Festlegen ob ein Organ besser durch zentrale oder periphere Messpunkte repräsentiert wird Berechnung der mittleren Organdosis M f H Schicht i i, j i w R Organ Schicht i mit j p oder z peripher oberflächlich zentral peripher peripher peripher 6 3

Scanfenster Abdomen/Becken 5 H H Organ Schicht i Organ Bestimmung der mittleren Organdosis Bestimmung der Messpunkte pro Schicht (zentral/peripher) Zuordnung der Wirbelkörper zu einer Schicht

4 Physikalischer Schutzfaktor phys, j M 1 M j mit Schutzmittel j ohne Schutzmittel Organbezogener Schutzfaktor nur Organanteile im Streustrahlbereich Schutzwirkung an den Messpunkten pro Schicht; hängt ab von Lage des Messpunktes innerhalb der Schicht & Abstand zum Nutzstrahlrand mit j Schutzwirkung auf ein Organ p oder z Organ H Organ Streustrahlung, mit Schutzmittel 1 100% H Organ Streustrahlung, ohne Schutzmittel 7 Reduktion von Dosis durch Schutzmittel physikalische Überlegungen Nutzstrahlbereich: Schutzmittel hat keinen Einfluss Streustrahlung Interne Streustrahlung Externe Streustrahlung Schutzmittel können externe Streustrahlung reduzieren im Blei: Photoeffekt überwiegt 8 4

Streustrahlung, mit Schutzmittel 1 100% H Organ Streustrahlung, ohne Schutzmittel 7 Reduktion von Dosis durch Schutzmittel physikalische Überlegungen Nutzstrahlbereich:

5 Resultate: Physikalischer Schutzfaktor 1.0 Thorax am 64 Zeilen CT: physikalischer Schutzfaktor 1.0 Thorax am 16 Zeilen CT: physikalischer Schutzfaktor Peripherie Peripherie Abstand Bleirand [cm] Abstand Bleirand [cm] Abdomen/Becken am 64 Zeilen CT: physikalischer Schutzfaktor Schädel am 64 Zeilen CT: physikalicher Schutzfaktor Peripherie 0.6 Peripherie Abstand Bleirand [cm] Abstand Bleirand [cm] 9 Physikalischer Schutzfaktor wenn Nutzstrahl und Schutzmittel möglichst nahe beieinander liegen bei Messpunkten in der Peripherie einer Schicht, im je weiter weg vom Nutzstrahl Unterschiede der verschiedenen Untersuchungen Unterschiede bei den Geräten 10 5

8 0.8 0.6 Peripherie 0.6 Peripherie 0.4 0.4 0.2 0.2 0.0 0 5 10 15 20 Abstand Bleirand [cm] 0.

6 Organbezogene Schutzfaktoren Organe Niere % Colon % Dünndarm % Ovarien % Blase % Testes % 93% rotes Knochenmark % Niere Colon Dünndarm mittlere Organdosis [1] ohne Schutzmittel Thorax am 64 Zeilen CT Thorax am 16 Zeilen CT mittlere Organdosis mit Schutzmittel Organ 4.29% 11.31% 17.55% Abdomen/Becken am 64 Zeilen CT Schilddrüse % Brust, % weibliche Brust 53% [2] Brust, männlich Oesophagus Lunge % Testes [3] 82% [4] rotes Knochenmark Schilddrüse Brust, weiblich % Brust, 0.26 weibliche Brust männlich % 91% Oesophagus Schädel am 64 Zeilen CT % 7.14% 7.56% 32.85% Schilddrüse 33% 43.84% Ovarien % Lunge % Blase % Magen % Testes rotes Knochenmark % 5.37% Leber Niere % 83.52% Mittlere Äquivalentdosis im Nutzstrahlenbereich Thorax 64Z Thorax 16Z Abdomen/Becken 64Z 9.03 msv msv 20 msv Schädel 64Z msv Colon rotes Knochenmark % 35.89% [1] Masse der Organanteile im Schutzmittelbereich = 100 % [2] Wurde in einer separaten Messung bestimmt, siehe Tabelle 2 [3] Berechnet mit Schutzfaktor der Hodenkapseln aus [7] [4] Schutzfaktor der Hodenkapseln aus [7] 11 Absolute Organdosisreduktion [1] Wurde in einer separaten Messung bestimmt, [2] Berechnet mit Schutzfaktor der Hodenkapseln aus [6] Dosisreduktion Organ Thorax 64Z Thorax 16Z Abdomen/Becken 64Z Schädel 64Z Schilddrüse 0.44 Brust, weiblich 0.24 [1] 0.22 Brust, männlich Oesophagus Lunge Magen Leber Niere Colon Dünndarm Ovarien 0.04 Blase Testes [2] rotes Knochenmark

29% 11.31% 17.55% Abdomen/Becken am 64 Zeilen CT Schilddrüse 0.25 0.19 25.10% Brust, 0.45 0.21 53.27% weibliche Brust 53% [2] Brust, männlich Oesophagus Lunge 1.74 1.59 8.53% Testes 4.55 0.

7 Organbezogene Schutzfaktoren Grösse und Lage der Organe spielen eine Rolle Organe an der Oberfläche Organe welche abstehen wie Testes oder die weibliche Brust Organe weit weg vom Nutzstrahlfeld 13 Strahlenempfindlichkeit der Organe ICRP 103 OrganWichtungsfaktoren 0.12 rotes KM, Colon, Lunge, Magen, Brust, remainder 0.08 Gonaden 0.04 Blase, Oesophagus, Leber, Schilddrüse 0.01 Knochenoberfläche, Gehirn, Speicheldrüsen, Haut Gonaden: Brust: übrigen Organe und Gewebe: Speicheldrüsen, Gehirn: neu

12 rotes KM, Colon, Lunge, Magen, Brust, remainder 0.08 Gonaden 0.04 Blase, Oesophagus, Leber, Schilddrüse 0.

8 Effektive Dosis Untersuchung effektive Dosis ohne Schutzmittel effektive Dosis mit Schutzmittel Dosisreduktion Abdomen/Becken (m) Abdomen/Becken (w) Schädel Thorax Reduktion der effektiven Dosis Abdomen/Becken beim Mann: 3% Abdomen/Becken bei der Frau: < 1% Schädel: 5% Thorax: 1% den grössten Beitrag zur effektiven Dosis leistet die Dosis welche durch den Nutzstrahl entsteht 16 8

54 15 Reduktion der effektiven Dosis Abdomen/Becken beim Mann: 3% Abdomen/Becken bei der Frau: < 1% Schädel:

9 Reduktion der effektiven Dosis Nimmt man aber die effektive Dosis einer Thorax Röntgenaufnahme p. a. von msv als Vergleichsgrösse folgt: Abdomen/Becken CT: im Mittel eine Dosisreduktion in der Grössenordnung der Dosisbelastung von drei Thorax Röntgenaufnahmen (beim Mann fünf, bei der Frau beinahe eine Thorax Röntgenaufnahme) Schädel CT: zwei Thorax Röntgenaufnahmen Thorax CT: eine Thorax Röntgenaufnahme 17 Take home Rechtfertigung der Untersuchung und Optimierung zur Reduktion der Strahlendosis kommen an erste Stelle Schutzmittel bei CT reduzieren die Dosis Schutzmittel nahe am Nutzstrahl positionieren Abdomen/Becken, Becken CT: Hodenschutz und Schutz der Brust mit Schutzmittel rundum Schädel CT: Schilddrüsenschutz und Schutz der Brust mit Schutzmittel rundum oder Mantelschürze (Schultern bedeckt) Thorax CT: Schutzmittel rundum 18 9

von msv als Vergleichsgrösse folgt: Abdomen/Becken CT: im Mittel eine Dosisreduktion in der Grössenordnung der Dosisbelastung von drei Thorax Röntgenaufnahmen (beim Mann fünf, bei der Frau beinahe

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