Ein Vergleich der Patientendosis und der beruflichen Augendosis für den Bediener und das Pflegepersonal bei Transkatheter-Herz- und endovaskulären Eingriffen

Scientific Reports Band 13, Artikelnummer: 2391 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Die Anzahl und Komplexität von Transkatheter-Eingriffen nimmt weiter zu, was Bedenken hinsichtlich der Strahlenbelastung von Patienten und Personal aufkommen lässt. Verfahren wie die Transaortenklappenimplantation (TAVI) haben dazu geführt, dass Kardiologen Techniken mit höherer Dosis wie die digitale Subtraktionsangiographie (DSA) eingeführt haben. Diese Studie verglich die geschätzte Patienten- und Berufsaugendosis während Koronarangiographie (CA), perkutaner Koronarintervention (PCI), TAVI-Untersuchungen (TWU), TAVI, endovaskulären Aneurysmareparaturen (EVAR) und anderen peripheren diagnostischen (VD) und interventionellen (VI). ) Gefäßeingriffe. Es wurde eine quantitative Analyse der Patientendosis während 299 endovaskulären und 1498 kardialen Eingriffen durchgeführt. Die Berufsdosis wurde für Kardiologen (n = 24), Gefäßchirurgen (n = 3), OP-Schwestern (n = 32) und Krankenpfleger (n = 35) gemessen. TAVI und EVAR waren mit der höchsten durchschnittlichen Dosis für das gesamte Personal und einem deutlich höheren Patientendosis-Flächenprodukt verbunden, was wahrscheinlich auf die Verwendung von DSA zurückzuführen ist. OP-Schwestern waren während CA, VD und VI höheren durchschnittlichen Dosen ausgesetzt als der Operator und die Scout-Schwester. Während der TAVI waren berufstätige Krankenschwestern im Durchschnitt der höchsten Exposition ausgesetzt. Diese Studie hat gezeigt, dass bei EVAR und TAVI ähnliche Berufs- und Patientendosiswerte vorliegen, wobei die Kreislaufdosis während der TAVI deutlich ansteigt. Der Einsatz von DSA bei kardiologischen Eingriffen ist mit einer Erhöhung der Patienten- und Personaldosis verbunden, und Kardiologen sollten prüfen, ob DSA erforderlich ist. OP-Schwestern können berufsbedingt einer höheren Dosis ausgesetzt sein als der Bediener.

Da fluoroskopisch gesteuerte interventionelle Eingriffe von immer mehr medizinischen Fachgebieten durchgeführt werden, werden Eingriffe außerhalb ihres traditionellen Einsatzgebiets innerhalb der radiologischen Abteilung durchgeführt1. In letzter Zeit gab es bemerkenswerte Fortschritte bei kathetermontierten Gefäßgeräten und Verbesserungen bei der Qualität der Durchleuchtungsbildgebung. Dies bietet zwar die Möglichkeit, komplexe Gefäßpathologien weniger invasiv zu behandeln, wirft aber auch Bedenken hinsichtlich der erhöhten Strahlendosis für die Patienten, die sich den Eingriffen unterziehen, und das Personal, das diese durchführt, auf2,3.

Gewebeschäden aufgrund von Strahlenexposition können in stochastische und deterministische Effekte eingeteilt werden4,5. Strahlung, die zur Schädigung oder zum Tod einer großen Zellpopulation führt, ist deterministischer Natur und erfordert typischerweise das Erreichen eines Schwellenwerts der Exposition, bevor sich die biologische Wirkung manifestiert5,6. Über Fälle von Hautschäden bei Patienten nach röntgengesteuerten Transkatheter-Eingriffen wurde häufig berichtet7,8. Es wird angenommen, dass stochastische Effekte aufgrund einer zufälligen Interaktion auftreten, die eine einzelne oder eine kleine Anzahl von Zellen verändert und zur Entstehung von bösartigen Erkrankungen oder vererbbaren Mutationen führen kann6,9. Nach jeder Strahlenexposition können stochastische Veränderungen auftreten10. Aufgrund der langen Latenzzeit zwischen Exposition und Entstehung von Krebs und der hohen Prävalenz in der Allgemeinbevölkerung ist es schwierig, einen direkten Zusammenhang zwischen medizinischer Exposition und Onkogenese herzustellen10. Es besteht zunehmende Besorgnis über die dramatische Zunahme der Häufigkeit von Hochdosisuntersuchungen bei Patienten und die möglichen kumulativen Auswirkungen der Strahlenexposition2,11.

Auch die Auswirkungen der Strahlenexposition bereiten den Mitarbeitern Sorgen. Wie bei den potenziellen stochastischen Auswirkungen auf Patienten ist es schwierig, direkte Zusammenhänge zwischen beruflicher Exposition und Onkogenese nachzuweisen12,13. Es gibt Berichte über einen möglichen kausalen Zusammenhang zwischen beruflicher Exposition und der Entstehung von Haut-, Brust- und Hirnkrebs14,15,16. Es gibt auch Berichte über DNA-Schäden, Chromosomenaberrationen, genomische Instabilität17,18 und Herz-Kreislauf-Schäden bei geringer Strahlenexposition19. Es gibt eindeutige Hinweise auf deterministische Auswirkungen aufgrund der beruflichen Exposition bei fluoroskopisch gesteuerten Eingriffen. Unter kardiologischem Personal werden besorgniserregend hohe Zahlen an posterioren subkapsulären Katarakten (PSC) gemeldet. Eine Studie zeigt eine PSC-Prävalenz von 79 % bei beruflich exponiertem Personal, im Gegensatz zu 7,1 % in einer nicht exponierten Gruppe20. Die Untersuchung der berufsbedingten Augendosis ist nicht nur wichtig, um die Dosis zu quantifizieren, sondern auch, um das Bewusstsein zu schärfen und einen besseren Strahlenschutz zu fördern21.

Die Patienten- und Bedienerdosis während der Koronarangiographie ist gut erforscht22,23,24. Jüngste Fortschritte bei kathetermontierten Geräten wie der Transaortenklappenimplantation (TAVI) haben dazu geführt, dass Kardiologen prozedurale Bildgebung ähnlich der endovaskulären Angiographie nutzen und Instrumente wie die digitale Subtraktionsangiographie (DSA) einsetzen. Die Auswirkungen auf die Dosis sind in der Literatur weniger gut dargestellt25,26. Es mangelt auch an Literatur, die die Strahlenexposition von Patienten bei kardialen und endovaskulären Eingriffen vergleicht27. Obwohl festgestellt wurde, dass der berufliche Kontakt zu Gefäßchirurgen dem von Kardiologen entsprechen kann11, gibt es nur sehr wenige veröffentlichte Forschungsergebnisse, die die Fachgebiete vergleichen. Zusätzliche Untersuchungen zur Messung der Dosiswerte für anderes Personal als den Bediener sind ebenfalls erforderlich28,29.

Diese Studie vergleicht die Dosen von Patienten, Bedienern und Pflegepersonal für diagnostische und interventionelle Koronarangiographie und -intervention, TAVI, endovaskuläre Aneurysmareparaturen (EVAR) und periphere Gefäßeingriffe.

Dosisinformationen während angiographischer Verfahren wurden prospektiv in drei speziellen Suiten mit Philips Allura Xper-Angiographiegeräten (Philips Healthcare, Best, Niederlande) gemessen und zwischen Februar 2017 und August 2019 in einem großen tertiären Krankenhaus durchgeführt. perkutane Koronarintervention (PCI), TAVI, TAVI-Untersuchungen (TWU), periphere diagnostische (VD) und interventionelle (VI) Gefäßeingriffe sowie EVAR. Die PCI-Kategorie umfasste Verfahren, die ein diagnostisches Koronarangiogramm und eine Intervention umfassten, sowie eigenständige PCIs.

Patienten-Luftkerma (AK) und Kerma-Flächenprodukt (KAP) (auch bekannt als Dosisflächenprodukt (DAP)) wurden aus Dosisberichten abgerufen. Die Luftkerma (auch als einfallende, kumulative oder Referenzluftkerma bezeichnet) wurde an einem Referenzpunkt gemessen, der 15 cm vom Isozentrum in Richtung Rohr entfernt lag.

Die Internationale Elektrotechnische Kommission hat einen regulatorischen Grenzwert festgelegt, der eine Abweichung von ± 35 % in der Genauigkeit der Indexmeldungen von AK und KAP zulässt30,31. Medizinische Physiker führten jährliche Tests durch, um die Einhaltung und Kalibrierung sicherzustellen. Die gemeldeten Werte wurden nach den in „Genauigkeit und Kalibrierung integrierter Strahlungsleistungsindikatoren in der diagnostischen Radiologie: Ein Bericht der AAPM Imaging Physics Committee Task Group 190“32 beschriebenen Verfahren ermittelt.

Die Berufsdosis für den Kardiologen (n = 24), den Gefäßchirurgen (n = 3), die OP-Krankenschwester (n = 32) und die Krankenschwester (n = 35) wurde mit einem DoseAware-Dosimeter (Philips Healthcare, Best, Niederlande) gemessen, das in der Nähe des Patienten getragen wurde linkes Auge (Abb. 1 und 2). Dieser Standort wurde aufgrund der höheren Streustrahlung zum Auge gewählt, das der Röntgenröhre am nächsten liegt33,34,35.

Typische persönliche Bleiabschirmung für Reinigungspersonal, einschließlich Mantel und Rock im Wickelstil, Schilddrüsenschutz, Blei/Blei-Äquivalent-Schädelkappe und Schienbeinschutz aus Blei. Der DoseAware-Ausweis wurde außerhalb der Schutzausrüstung angebracht.

DoseAware-Abzeichen wurden in der Nähe des linken Auges des Personals getragen, entweder am Brillenbügel oder an der Leine/Theaterkappe befestigt.

DoseAware-Abzeichen bestehen aus einem aktiven Personendosimeter auf Halbleiterbasis, das die Dosis pro Sekunde kumulativ protokolliert36. Berufliche Dosimetermessungen weisen aufgrund der Wirkung der Photoneneinfallswinkel, des Energiebereichs und der Eigenschaften des gepulsten Feldes eine gewisse Variabilität auf37. Die Erkennung durch DoseAware-Plaketten hat eine gemeldete Unsicherheit von 5 %38 und es wurde nachgewiesen, dass sie in unterschiedlichen Bereichen wie Dosisäquivalentrate, Spitzenhochspannung und Impulsbreite zufriedenstellend erkennt39,40. Vor Beginn der Studie wurden simultane dosimetrische Messungen mit einem RaySafe X2-Dosimeter (Raysafe, Schweden) verglichen, um die Genauigkeit der Erkennung von Streustrahlung sicherzustellen. Darüber hinaus wurden vom Hersteller individuelle Kalibrierzertifikate mit Rückführung auf das National Institute of Standards and Technology und die Physikalisch-Technische Bundesanstalt bereitgestellt41.

Dosimeter sind kalibriert, um die Äquivalentdosis in einer bestimmten Tiefe anzuzeigen. Um eine Schätzung der Augenlinsendosis zu erhalten, würde idealerweise ein Hp(3)-Dosimeter verwendet, um die Personendosisäquivalent bei 3 mm wiederzugeben. Leider waren zum Zeitpunkt der Datenerhebung nur sehr wenige spezielle Hp(3)-Dosimeter im Handel erhältlich. Alternative Betriebsgrößen wie Hp(0,07) oder Hp(10), die weiter verbreitet sind, sind ausreichend zuverlässig für die Messung der Augenexposition42,43,44, insbesondere wenn sie in unmittelbarer Nähe getragen werden45. DoseAware-Abzeichen mit einer Kalibrierung von Hp(10) ermöglichen, wenn sie in der Nähe des Auges getragen werden, eine angemessene Messung der Augendosis und erkennen eine mögliche Überschätzung von 5–15 % an45. DoseAware misst die Strahlung kumulativ und diese Informationen werden alle 14 Tage heruntergeladen. Die Beginn- und Abschlusszeiten des Verfahrens wurden notiert, sodass heruntergeladene Dosimetriedaten genau dem jeweiligen Fall zugeordnet werden konnten. Laut Herstellerangaben hat DoseAware einen nachweisbaren Dosisbereich von 1 µSv–10 Sv38. Die Autoren ermittelten eine Erkennungsrate bis hinunter zu 0,02 µSv. Es wird darauf hingewiesen, dass dieser Gültigkeitsbereich nicht genau abgeschätzt werden kann und Dosen < 1 µSv daher möglicherweise größeren Unsicherheiten unterliegen und daher als solche gemeldet wurden.

Bei kardiologischen Eingriffen wurde eine Film- und Durchleuchtungsrate von 15 Bildern pro Sekunde (fps) und bei endovaskulären Fällen bei der Durchleuchtung eine Rate von 7,5 fps verwendet. DSA-Aufnahmen wurden mit 6 Bildern pro Sekunde für die EVAR nach dem Einsatz zur Überprüfung auf Endolecks durchgeführt, mit 3 Bildern pro Sekunde für die Bildgebung des Abdomens und des Beckens und schrittweise auf 0,5 Bilder pro Sekunde für distale Beingefäße reduziert. Das Bildgebungsprotokoll für TWU-Verfahren unterschied sich von PCI und CA, da eine DSA-Bildgebung der Becken- und Oberschenkelarterien zur Visualisierung des TAVI-Katheterzugangswegs einbezogen wurde. Alle Bediener verfügten über mindestens 15 Jahre Erfahrung in der Durchführung angiographischer Eingriffe, und derselbe Pool an erfahrenem Pflegepersonal führte sowohl Herz- als auch Gefäßeingriffe durch.

Das Personal trug Schilddrüsenschilde und umlaufende Bleiröcke und -oberteile sowie zusätzlichen Schienbeinschutz beim Schrubben (Abb. 1). Auch das Tragen von Bleibrillen gehörte für OP-Schwestern und Bediener zur Routine. Das Pflegepersonal verwendete häufiger Blei-Schädelkappen als die Bediener. DoseAware-Abzeichen wurden vom Personal in der Nähe des linken Auges (in der Nähe der Schläfe) außerhalb der Schutzausrüstung getragen (Abb. 1, 2 und 4). Abbildung 4 zeigt die routinemäßige Positionierung des Kardiologen/Gefäßchirurgen und der OP-Schwester während der Eingriffe.

Auf der linken Seite des Tisches war mindestens eine Reihe von am Tisch montierten Bleiabschirmungen vorhanden, wobei bei EVAR-Eingriffen häufig zusätzliche Abschirmungen verwendet wurden, wie in Abb. 3 dargestellt. Operationsschwestern verwendeten regelmäßig die beweglichen Bleiabschirmungen, wenn sie sich auf der nicht abgeschirmten Seite befanden der Tabelle (Abb. 4).

Eine übliche Anordnung der Bleiabschirmung während Eingriffen. (A) Einzelne Reihe einer am Tisch montierten Bleiabschirmung zum Schutz des Unterkörpers des neben dem Tisch befindlichen Stabes; (B) Zusätzliche Bleiabschirmung (nicht immer verwendet), um zusätzlichen Schutz zu bieten, wenn der Tisch aus der Tischhalterung herausgezogen wird; (C) verstellbarer, an der Decke montierter Bleischutz; (D) Verwendung einer beweglichen Bleiabschirmung durch die Krankenschwester; (E) Die Position einer zusätzlichen Bleiabschirmung auf der rechten Seite des Tisches, die häufig bei EVAR und TAVI verwendet wird, spiegelt die Position von B wider.

Demonstration üblicher Personalpositionen in Bezug auf den Röntgendetektor bei CA- und PCI- (A) sowie TAVI- und EVAR-Eingriffen (B). Die Position der Bleiabschirmung und die DoseAware-Abzeichen sind enthalten. *Hinweis: Die Röntgenröhre befindet sich unter dem Patiententisch.

Die Genehmigung wurde von der Ramsay Health Care QLD Human Research Ethics Committee (Protokollnummer 16/67) erteilt und die informierte schriftliche Zustimmung der Mitarbeiter wurde eingeholt. Die Forschung wurde gemäß den Richtlinien des National Health and Medical Research Council durchgeführt. Da alle identifizierenden Informationen vor der Analyse entfernt wurden, hielt die Ethikkommission die Einwilligung des Patienten für unnötig. Es wurde auch eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt, um identifizierende Bilder in einer Online-Open-Access-Publikation zu veröffentlichen. Die Forschung wurde in Übereinstimmung mit den Richtlinien des National Health and Medical Research Council durchgeführt.

Die Augendosen für den Kardiologen, die OP-Schwester und die Krankenschwester waren logarithmisch normalverteilt auf der Grundlage normaler Quantildiagramme und mussten daher für die Analysen logarithmisch transformiert werden. Andere Variablen wie Durchleuchtungszeit, AK, KAP waren ebenfalls annähernd logarithmisch normalverteilt. Alle Ergebnisse logarithmisch transformierter Variablen wurden als geometrische Mittel mit 95 %-Konfidenzintervallen (CIs) angegeben. Mittelwerte logarithmisch transformierter Variablen wurden potenziert, um geometrische Mittelwerte zu erhalten. Diese Analysemethode wurde gewählt, da sie im Vergleich zu p-Werten überlegen ist, Informationen über das Ausmaß des untersuchten Effekts zu liefern. Darüber hinaus wurde eine Pearson-Korrelation verwendet, um den Grad der Korrelation zwischen der Personal- und Patientendosis sowie die Beziehung zwischen dem BMI des Patienten und der Patientendosis zu bewerten. Für alle Analysen wurden STATA Version 15.1 (Stata Corporation, College Station, Texas, USA) und die Statistical Discovery Software JMP Pro (Version 15.2.0 SAS Institute, Cary, NC, USA) verwendet.

Patientendosisdaten (n = 1797) und berufliche Dosiswerte wurden für CA (n = 906), PCI (n = 548), TAVI (n = 21), TWU (n = 23), VD (n = 75) erfasst. VI (n = 187) und EVAR (n = 37) Verfahren, wie in Tabelle 1 dargestellt. Weitere Verfahrensparameter sind in Tabelle 2 dargestellt. Alle Angaben zur Berufsdosis beziehen sich auf die Dosis, die am Auge gemessen wird, das dem Röntgenstrahl am nächsten liegt Rohr.

TAVI und EVAR waren mit der höchsten durchschnittlichen Dosis für das gesamte Personal verbunden (Tabelle 1). EVARs führten zu der höchsten mittleren Dosis für den Gefäßchirurgen (8 µSv), während TAVI die höchste mittlere Dosis für den Kardiologen aufwies (7 µSv), aber aufgrund der geringen Probenzahl war das 95 %-KI zu weit, um eine Signifikanz zu erreichen im Vergleich zu anderen Verfahren. Die Bedienerdosis während TWU- (3 µSv) und EVAR-Verfahren (8 µSv) war mit einem signifikanten Anstieg im Vergleich zu CA, PCI, VI und VD verbunden, die alle < 1 µSv lagen. Die OP-Schwester war während der TAVI (3 µSv) einer signifikant höheren Augendosis ausgesetzt als bei CA (1 µSv), PCI und VD (< 1 µSv). Die OP-Schwester wies im Vergleich zu anderem Personal (Bediener und Umwälzer) während CA (1 µSv), VD (< 1 µSv) und VI (1 µSv) auch höhere mittlere Dosiswerte auf. PCI, TAVI, EVAR und VI waren mit einer signifikant höheren Dosis verbunden Dosis für die Kreislaufschwester im Vergleich zu CA (Tabelle 1).

Der durchschnittliche KAP des Patienten war während TAVI und EVAR im Vergleich zu allen anderen Verfahrenskategorien signifikant höher (Tabelle 1). PCI hatte die höchste mittlere AK (0,79 Gy) und war mit einer signifikant höheren AK assoziiert als CA (0,32 Gy), TWU (0,44 Gy), VD (0,09 Gy), VI (0,12 Gy) und EVAR (0,51 Gy). Die Durchleuchtungszeiten während TAVI und EVAR waren signifikant länger als bei anderen Verfahren, mit Ausnahme von EVAR im Vergleich zu PCI, die keine Signifikanz erreichten (Tabelle 2). Es gab keinen signifikanten Unterschied im BMI der Patienten zwischen den verschiedenen Verfahrenskategorien. PCI war auch mit einer deutlich höheren Anzahl von Filmdurchläufen verbunden als andere Verfahrenskategorien.

Tabelle 3 zeigt die Korrelation von Patienten-AK und KAP mit der Personaldosis während der verschiedenen Kategorien von Eingriffen sowie die Korrelation von Patienten-BMI mit Patienten-AK und KAP. Es wurde festgestellt, dass die der OP-Schwester verabreichte Dosis während TAVI und EVAR stark mit der AK des Patienten korrelierte. Es gab auch eine hohe positive Korrelation zwischen der Dosis des OP-Pflegepersonals und dem KAP während der EVAR. Der BMI des Patienten hatte bei VD- und VI-Eingriffen eine geringe Korrelation mit der Patientendosis.

Da die Anzahl und Komplexität kardiovaskulärer Bildgebungsverfahren im letzten Jahrzehnt zugenommen hat, ist die Reduzierung der Strahlenbelastung für Patient und Personal zu einer großen Herausforderung für moderne Bildgebungsabteilungen geworden1,46. Über berufsbedingte und patientenbezogene Dosisvergleiche während CA und PCI wurde bereits berichtet47,48. Es gibt weniger Literatur, die die Berufs- und Patientendosis während der Koronarangiographie und -intervention mit neueren Verfahren wie TAVI vergleicht. Es fehlen auch Vergleiche der Dosen während der kardialen und endovaskulären Angiographie, insbesondere Untersuchungen zur Strahlenexposition des Pflegepersonals. Die vorhandene Literatur zur Messung der Dosis von Bedienern und OP-Schwestern (oder Personal an einem ähnlichen Standort) bei TAVI- und EVAR-Eingriffen mit femoralem Zugang ist in Tabelle 4 aufgeführt.

Da in dieser Studie die Dosis auf der Höhe des Auges und nicht auf der Höhe des oberen linken Brustkorbs gemessen wurde, waren die beruflichen Dosen in dieser Studie den von Kirkwood et al. berichteten ähnlich. (EVAR) und Sánchez et al. (TAVI), aber viel niedriger als in anderen vergleichbaren Studien49,50,52. Dies kann ein Hinweis auf ein gewisses Bewusstsein der Teilnehmer der aktuellen Studie für geeignete Strahlenschutzmaßnahmen sein.

Es überrascht nicht, dass die durchschnittliche Dosis für das Pflegepersonal bei CA, PCI, TWU, VD und VI deutlich niedriger war als bei anderem Personal, was durch die Fähigkeit des Thermulators erklärt werden kann, sich während der Eingriffe aus dem Bereich mit der größten Strahlungsstreuung zu entfernen. Dies könnte auch die in Tabelle 3 gezeigten negativen Korrelationskoeffizienten erklären. Die Korrelation zwischen der Patientendosis und der Umwälzdosis wird ebenfalls festgestellt (Tabelle 3), und es wird vermutet, dass dies auf die chirurgische Ausrüstung zurückzuführen ist, die von der Umwälzkrankenschwester an die OP-Schwester in der Nähe übergeben wird Nähe zum Patienten sowie der große bestrahlte Bereich des Abdomens, der bei EVARs erforderlich ist und die Röntgenstreuung erhöht. Die Dosis der OP-Schwester war während der CA im Vergleich zur PCI mit deutlich höheren Strahlungswerten verbunden. Dies war höchstwahrscheinlich auf die höhere Dosis der OP-Schwester bei diagnostischen Angiogrammen zurückzuführen, die von Diagnostikern durchgeführt wurden (1 µSv), im Gegensatz zu denen, die von Interventionisten durchgeführt wurden (< 1 µSv) (Daten nicht gezeigt). Es wurde gezeigt, dass die Dosis der OP-Schwester während der CA höher war als die des Bedieners und bei Berücksichtigung des gesamten Herzdatensatzes eine höhere Durchschnittsdosis aufwies. Es wird angenommen, dass dies auf das hohe Maß an Strahlenbewusstsein in der Abteilung und auf die sorgfältige Positionierung des an der Decke montierten Bleischutzes durch den Bediener zurückzuführen ist, der zwar den Bediener, nicht aber die OP-Schwester schützt. Der Großteil der bisherigen Literatur weist darauf hin, dass Bediener bei Eingriffen der höchsten Streustrahlung ausgesetzt sind50,52,53. Es gibt eine kleine Anzahl von Studien, die darauf hinweisen, dass Pflegekräfte höheren Dosen ausgesetzt sein können als der Bediener41,55, und dies bietet möglicherweise die Gelegenheit, die weit verbreiteten Annahmen über die Berufsdosis im Allgemeinen zu überdenken und die Dosis für das Personal vor Ort zu untersuchen Umgebung, sodass ein individueller Strahlenschutzansatz umgesetzt werden kann. Darüber hinaus ist zu beachten, dass die in dieser Studie gemessenen Berufsdosen bei der Extrapolation deutlich unter den von der aktuellen Internationalen Strahlenschutzkommission (ICRP) empfohlenen Grenzwerten für die Augendosis lagen und im Vergleich zu den meisten vergleichbaren Studien niedrig waren (Tabelle 4).

Ideal wäre es, wenn ein Dosimeter mit einer Betriebsgröße von Hp(3) so nah wie möglich am Auge getragen würde, um eine genaue Schätzung der Linsendosis zu ermöglichen. Derzeit ist der Zugang zu speziellen Augendosimetern begrenzt und die Erschwinglichkeit eingeschränkt. Es wird auch anerkannt, dass die Platzierung der leicht zugänglichen Personendosimeter für das Personal ablenkend und unpraktisch ist. Alternative Lösungen wurden mit Omar et al. untersucht. Berechnung eines Formalismus und Schätzung des Dosisumrechnungsfaktors für ein auf Hp(10) kalibriertes Dosimeter, das an der Brust getragen wird, um die Augenlinsendosis abzuschätzen. Die Ergebnisse deuten (konservativ) darauf hin, dass die auf Augenhöhe gemessene Bedienerdosis schätzungsweise doppelt so hoch ist wie die auf Brusthöhe gemessene. Es wurde außerdem festgestellt, dass die Dosis auf Augenhöhe des zweiten geschrubbten Mitarbeiters (Krankenschwester oder Assistenzarzt) der auf Brusthöhe gemessenen Dosis entspricht56. Es wurde kein signifikanter Unterschied zwischen dem BMI des Patienten in den in dieser Studie berücksichtigten Kategorien festgestellt, es wird jedoch anerkannt, dass die Dosis für das Personal und die Patienten während fluoroskopisch gesteuerter Koronareingriffe vom BMI des Patienten beeinflusst wird55. Aufgrund der Komplexität der Anatomie wird die Abwinkelung der Röntgenröhre häufig zur effektiven Bildgebung bei Herz- und Gefäßeingriffen eingesetzt, und dies hat nachweislich einen großen Einfluss auf die Dosis von Patienten und Personal57. Steilere Winkel führen zu höheren Dosen für den Patienten, da der Strahl eine zusätzliche Gewebedicke durchqueren muss58. Infolgedessen erhöht sich auch die Berufsdosis, insbesondere wenn die Röntgenröhre unter dem Tisch in eine Position gedreht wird, in der das Streuprofil nahe an der Position des Personals liegt59. Angesichts der Variabilität des Einsatzes der Röntgenröhrenwinkelung im klinischen Umfeld und der daraus resultierenden Auswirkungen auf Dosimetermessungen würde die Untersuchung der Auswirkung des Röhrenwinkels den Rahmen dieser Untersuchung sprengen und wäre besser für eine Phantomstudie geeignet. Wir stellen außerdem fest, dass es eine große Diskrepanz hinsichtlich der Verwendung/Positionierung des Strahlenschutzes und der Körpergröße des Personals gibt, die sich nachweislich auf die berufliche Dosis auswirkt60.

Die Zahl der Filmakquisitionen war in PCI deutlich höher als in anderen Kategorien. KAP und AK des Patienten waren während der PCI ebenfalls signifikant höher als CA, VD und VI. AK war während der PCI signifikant höher als CA, TWU, EVAR, VD und VI. Dies ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass bei Koronarinterventionen stärkere Vergrößerungen eingesetzt werden als bei anderen Eingriffskategorien, und dies liefert einen Hinweis auf das Potenzial für deterministische Auswirkungen auf das Gewebe nach dem Eingriff. Umgekehrt waren EVAR und TAVI mit einem deutlich höheren KAP verbunden als andere Kategorien. KAP ist eine Messung, die die Gesamtstrahlungsmenge widerspiegelt, die einem Patienten zugeführt wird. Daher ist es verständlich, dass dieser Wert für TAVI und EVAR aufgrund des größeren Volumens (und der größeren Dicke) des bestrahlten Gewebes höher ist.

Es hat sich gezeigt, dass die DSA-Bildgebung die Dosisbelastung für Patienten deutlich erhöht58. Es wurde erwartet, dass DSA auch zu einer höheren Strahlenbelastung für Bediener und Pflegepersonal beitragen würde. Dies scheint sich darin widerzuspiegeln, dass die durchschnittliche Dosis für das gesamte Personal während EVAR, TAVI und TWU (mit Ausnahme des Zirkulators während TWU) höher ist. Bemerkenswert ist, dass die höchsten durchschnittlichen Dosen für OP-Pflegekräfte während EVAR und TAVI auftraten. Vorhersehbarerweise hatten TAVI und EVAR auch längere durchschnittliche Durchleuchtungszeiten, wobei TAVI deutlich länger war als CA, PCI, TWU, VD und VI. Die Autoren haben festgestellt, dass die Fluoroskopie möglicherweise den größten Beitrag zu KAP leistet, gefolgt von DSA61. Dies erklärt möglicherweise auch die geringe Korrelation zwischen dem BMI des Patienten und den VI- und VD-Verfahren aufgrund der kürzeren Durchleuchtungszeiten.

Darüber hinaus ist bekannt, dass die Dosis für das Personal mit der Patientendosis korreliert62 und die Dauer der fluoroskopischen Aktivierung die berufsbedingte Exposition beeinflusst11. Diese Studie hat gezeigt, dass der KAP des Patienten und die Strahlendosis für den Bediener und die OP-Schwester während der TWU höher sind als bei CA und PCI, was eindeutig darauf hindeutet, dass die Verwendung von DSA mit einer erhöhten Patienten- und Personaldosis verbunden ist. Diese Theorie wird auch durch die hohe Korrelation gestützt, die zwischen der Dosis des OP-Schwesterns und dem KAP (0,77) und AK (0,72) des Patienten während der EVAR sowie dem AK des Patienten (0,78) während der TAVI gefunden wurde. Die Bildgebung des femoralen Zugangswegs sollte Bestandteil der präoperativen Planung sowohl bei EVAR als auch bei TAVI mit femoralem Zugang sein. Die durch den Einsatz von DSA erhöhte Strahlenbelastung für Personal und Patienten kann durch den Einsatz von Verarbeitungssoftware nach der Computertomographie, Angiographie oder Magnetresonanztomographie zur Beurteilung der Gefäßanatomie und -pathologie auf der Anflugroute sowie zur Bestimmung geeigneter Rohrwinkelungen und Landezonen gemindert werden63. Berichten zufolge verbessert die DSA die diagnostischen Möglichkeiten bei der Bildgebung der femoralen Zugangsstelle während der Koronarangiographie nicht58, und es sollte in Betracht gezogen werden, die Beckenarterien-DSA während der TWU zu vermeiden. Um die Dosis für Patient und Personal weiter zu reduzieren, könnte auch die Verwendung kontrastverstärkter Ultraschallbildgebung zur Beurteilung von Endoleckagen nach dem Einsatz von EVAR oder die Verwendung von Fusionsbildgebung in Betracht gezogen werden64,65.

Die Haupteinschränkung besteht im Single-Center-Design, wodurch die Ergebnisse möglicherweise weniger auf andere Einstellungen übertragbar sind. Ein weiterer Vorteil ist die Einbeziehung nur einer einzigen Messung der Bedienerdosis während der TAVI. Leider stellte sich nach Ablauf der Datenerhebung heraus, dass einige der Dosisdaten unbrauchbar waren. Darüber hinaus wurden die TAVI-Eingriffe nicht mehr auf den in die Untersuchung einbezogenen Philips-Geräten durchgeführt, da sie in ein Hybrid-Saal (Siemens) umgezogen waren, sodass keine vergleichbaren Daten erhoben werden konnten. Es ist erwähnenswert, dass die einzige gültige Messung zwar statistisch nicht relevant war, aber mit ähnlichen Studien übereinstimmte, deren Dosiswerte mit den hier berichteten übereinstimmten53,66.

Die Strahlendosis am Arbeitsplatz und beim Patienten während fluoroskopisch gesteuerter kardiovaskulärer Eingriffe wird von vielen Faktoren beeinflusst, einschließlich der Winkelung des Tubus, der Kollimation und der Vergrößerung, die in dieser Studie nicht berichtet wurden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass sich diese Faktoren während der Eingriffe im klinischen Umfeld ständig ändern und daher besser für eine Phantomuntersuchung geeignet sind. Es wird anerkannt, dass mit der Risikoprognose Unsicherheiten verbunden sind, wenn die Werte von KAP und AK als Dosismetriken verwendet werden. Während KAP und AK das Potenzial haben, die Organdosis oder Spitzendosis der Haut genau wiederzugeben, liefern sie im klinischen Szenario möglicherweise nur eine grobe Schätzung. Eine weitere Einschränkung besteht darin, dass die Auswirkung einzelner Mitarbeiter auf die Berufs- und Patientendosis nicht bewertet wurde.

Die Einwirkung ionisierender Strahlung kann biologische Folgen haben. Angesichts der potenziellen Auswirkungen der Strahlenbelastung sowohl für Patienten als auch für Personal besteht die Notwendigkeit, die Strahlenbelastung so gering wie möglich zu halten. Um dies effektiv zu erreichen, ist die Kenntnis der Variablen, die die Berufsdosis beeinflussen, unerlässlich. Diese Studie hat gezeigt, dass bei EVAR und TAVI ähnliche Berufs- und Patientendosiswerte vorliegen, wobei die Kreislaufdosis während der TAVI deutlich ansteigt. Der Einsatz von DSA bei kardiologischen Eingriffen ist mit einer Erhöhung der Patienten- und Personaldosis verbunden. Kardiologen müssen prüfen, ob die Verwendung der DSA-Bildgebung der Beckenarterien während TAVI und TWU einen klinischen Vorteil bietet, insbesondere wenn die erweiterte Bildgebung über andere Modalitäten durchgeführt wurde. OP-Schwestern sollten sich darüber im Klaren sein, dass ihre Expositionswerte möglicherweise höher sind als die des Bedieners, und sicherstellen, dass sie Techniken anwenden, um die persönliche Dosis zu minimieren. Darüber hinaus sollte das Personal während der Eingriffe auf seinen Standort achten und Gelegenheiten nutzen, sich zurückzuziehen, z. B. indem es die Injektoren fernauslöst oder sich in der Nähe des Patienten hinter zusätzliche Abschirmungen stellt, z. B. um die Stimulation während der TAVI zu steuern.

Die während der aktuellen Studie generierten und/oder analysierten Datensätze sind im QUT Research Data Finder verfügbar und können über QUT – Research Data Finder abgerufen werden.

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Diese Untersuchung wurde ohne Zuschüsse oder Finanzierung durchgeführt. Der Hauptforscher wurde durch ein Stipendium des Australian Government Research Training Program (RTP) und ein Schreibstipendium unterstützt, das vom Centre for Biomedical Technologies und der School of Chemistry and Physics der Queensland University of Technology unterstützt wurde.

Fakultät für Chemie und Physik, Fakultät für Naturwissenschaften, Queensland University of Technology, 2 George Street, Brisbane, QLD, 4000, Australien

Kelly S. Wilson-Stewart & Jamie V. Trapp

Zentrum für biomedizinische Technologien, Queensland University of Technology, Kelvin Grove, Brisbane, QLD, 4059, Australien

Kelly S. Wilson-Stewart, Davide Fontanarosa und Jamie V. Trapp

Herz-Kreislauf-Suiten, Greenslopes Private Hospital, Greenslopes, Brisbane, QLD, 4120, Australien

Kelly S. Wilson-Stewart

School of Clinical Sciences, Fakultät für Gesundheit, Queensland University of Technology, 2 George Street, Brisbane, QLD, 4000, Australien

Davide Fontanarosa & Eva Malacova

QIMR Berghofer Medical Research Institute, 300 Herston Road, Herston, Brisbane, QLD, 2006, Australien

Eva Malakova

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Die Autorenbeiträge lauten wie folgt: KWS – Konzeptualisierung und Design, Methodik, Datenerfassung, Software, Untersuchung, Schreiben, Projektverwaltung. DF – Überprüfung und Bearbeitung, Aufsicht. EM – Ressourcen (Analysetools), Datenanalyse, Überprüfung und Bearbeitung. JT – Überprüfung und Bearbeitung, Betreuung Alle Autoren haben das Manuskript überprüft und seine Einreichung bei Scientific Reports genehmigt.

Korrespondenz mit Kelly S. Wilson-Stewart.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Open Access Dieser Artikel ist unter einer Creative Commons Attribution 4.0 International License lizenziert, die die Nutzung, Weitergabe, Anpassung, Verbreitung und Reproduktion in jedem Medium oder Format erlaubt, sofern Sie den/die Originalautor(en) und die Quelle angemessen angeben. Geben Sie einen Link zur Creative Commons-Lizenz an und geben Sie an, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die Bilder oder anderes Material Dritter in diesem Artikel sind in der Creative Commons-Lizenz des Artikels enthalten, sofern in der Quellenangabe für das Material nichts anderes angegeben ist. Wenn Material nicht in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten ist und Ihre beabsichtigte Nutzung nicht gesetzlich zulässig ist oder über die zulässige Nutzung hinausgeht, müssen Sie die Genehmigung direkt vom Urheberrechtsinhaber einholen. Um eine Kopie dieser Lizenz anzuzeigen, besuchen Sie http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Nachdrucke und Genehmigungen

Wilson-Stewart, KS, Fontanarosa, D., Malacova, E. et al. Ein Vergleich der Patientendosis und der beruflichen Augendosis für den Bediener und das Pflegepersonal bei kardialen und endovaskulären Transkatheter-Eingriffen. Sci Rep 13, 2391 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-28704-y

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Eingegangen: 24. Februar 2022

Angenommen: 23. Januar 2023

Veröffentlicht: 10. Februar 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-28704-y

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