Möglichkeiten zum Strahlenschutz – Reduzierung der Streustrahlung

Dieser Artikel gibt Ihnen einen Überblick über die Möglichkeiten zum Strahlenschutz im OP. Wir möchten Ihnen zeigen, wie Sie die Streustrahlung im OP reduzieren können. Hierbei sollen Ihnen unsere Kurzvideos helfen die physikalischen Hintergründe zu verstehen. Darüber hinaus wollen wir Ihnen natürlich auch kurz und knapp ein Regelwerk an die Hand geben. Hier haben sich die 3A Regeln im Strahlenschutz etabliert:

Abstand
Abschirmung
Aufenthaltsdauer

Zu den einzelnen A’s der 3A Regel finden Sie unten weitere Videos. Zur Aufenthaltsdauer gibt es kein Video.

Die Strahlenexposition im Herzkatheterlabor

Laut einer Studie aus der American Heart Association von Andreassi et al. (2016) sind interventionelle Kardiologen und das Pflegepersonal während ihrer Berufszeit einer erhöhten Strahlenexposition ausgesetzt. Diese kommt vor allem durch die Streustrahlung, die im Patienten entsteht, zustande. Am stärksten betroffen ist dabei der erste Untersucher,

Ein Vergleich der Beschäftigten im Herzkatheterlabor und einer Kontrollgruppe ergab, dass die Personen aus dem Herzkatheterlabor fast 3-mal so häufig an Hautläsionen erkranken wie die Kontrollgruppe. Auch das Risiko an grauem Star zu erkranken, war mehr als 6-mal höher als in der Vergleichsgruppe. Dieser signifikante Unterschied ist auf eine erhöhte Augenlinsendosis der Untersucher und des Pflegepersonals zurückzuführen. In der Studie konnte ebenfalls ein erhöhtes Risiko an Krebs zu erkranken, festgestellt werden. Bei den Mitarbeitern des Herzkatheterlabors waren bisher insgesamt 2,6 % an Krebs erkrankt, während es in der Kontrollgruppe nur 0,7 % waren. Ein Zusammenhang, dass dies an der erhöhten Strahlenbelastung liegt, konnte daher nicht ausgeschlossen werden.

Des Weiteren gab die Studie Hinweise darauf, dass Beschäftigte im Herzkatheterlabor häufiger an Schmerzen im Bewegungsapparat leiden als die Vergleichsgruppe. Auch Bluthochdruck, erhöhte Cholesterinwerte, Depressionen und Angstzustände traten in der Vergleichsgruppe seltener auf als in der Gruppe der Mitarbeiter des Herzkatheterlabors. Diese Zusammenhänge müssen in Zukunft noch genauer untersucht werden.

Aktuelle Studien weisen darauf hin, dass die Effekte von Strahlung auf den menschlichen Körper weitaus komplexer sind, als bisher gedacht. Es gibt mittlerweile zahlreiche Studien, die insbesondere die Strahlenbelastung des Personals im Herzkatheterlabor untersuchen z.B. Andreassi et al. (2019).

Insbesondere auf Zellebene können bleibende Schäden durch die Exposition mit ionisierender Strahlung auftreten, die zu Langzeitschäden führen können. Die Folgen ionisierender Strahlung auf zellulärer Ebene werden jedoch erst im Laufe der Zeit sichtbar. Die Studie von El-Sayed et al. (2017) legt nah, dass durch eine Exposition mit ionisierender Strahlung DNA-Schäden auftreten können. Andreassi et al. (2019) zeigen, dass durch eine langfristige Belastung mit ionisierender Strahlung das gesamte Immun- und Lymphsystem geschädigt werden kann.

Strahlenreduzierung – Abstand zum Patienten

Der Abstand des Operateurs bzw. des Personals zum Patienten beeinflusst deren Dosis maßgeblich. Mehr Abstand zum Patienten bzw. Streukörper sollte nach Möglichkeit immer die erste Maßnahme zum Schutz vor Streustrahlung sein. In diesem Video wird das Abstandsquadratgesetz anschaulich erklärt.

Strahlenreduzierung – Abstand Patient zum Bildempfänger

Auch der Abstand des Bildempfängers zum Patienten beeinflusst die Dosis sowohl des Patienten als auch des OP-Teams maßgeblich. Der Bildempfänger sollte grundsätzlich immer so nah wie möglich am Patienten positioniert werden, um die Dosis für den Patienten und das OP-Team gering zu halten.

Reduzierung der Streustrahlung durch Strahlenschutzscheibe

Ein Strahlenschutzschild oder auch Bleiglasschild bzw. -scheibe genannt, kann die Strahlenexposition für den Untersucher während eines Eingriffes maßgeblich reduzieren. In der Regel sollten solch bewegliche Schutzschilde in Hybrid-OP’s und Herzkatheterlaboren immer vorhanden sein. Unterstützen kann man deren Anwendung durch den Einsatz von sterilen Strahlenschutzdrapes, damit zwischen Schild und Patient keine Lücken entstehen und weniger Streustrahlung das OP-Team belastet.

Strahlenreduzierung mit sterilen Strahlenschutzdrapes

Mit Hilfe von sterilen Strahlenschutzdrapes kann die Streustrahlung im OP deutlich reduziert werden. Insbesondere bei Interventionen mit langen Durchleuchtungszeiten bietet sich eine Verwendung der sterilen Strahlenschutzdrapes an. Die Strahlenschutzdrapes werden auf dem Patienten oberhalb der sterilen Abdeckung positioniert. Sie sind während des Eingriffes beliebig repositionierbar.

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Einfluss des Body Mass Index auf die Strahlenbelastung

Der Body Mass Index des Patienten ist bei Eingriffen unter Einsatz von Röntgenstrahlung maßgeblich an der Dosisbelastung des Patienten selbst, aber auch an der Strahlenbelastung des Operateurs und des Klinikpersonals beteiligt. Je nach Modernität des Röntgengeräts fällt dieser Einfluss größer oder geringer aus.

Gesundheitliche Folgen durch Streustrahlung

ICRP - Recommended annual occupational effective dose

Insbesondere im Herzkatheterlabor, der Kardiologie, der Gefäßchirurgie und der Radiologie kommt es zu einer erhöhten Belastung durch Streustrahlung für das medizinische Personal. Die Empfehlung für die jährliche effektive Strahlendosis ist im Laufe der Jahrzehnte immer weiter gesenkt worden. Dies liegt in erster Linie an einem besseren Verständnis der gesundheitlichen Folgen durch Streustrahlung. So lag der Grenzwert in den 1930er Jahren noch bei 500 mSv effektive Strahlendosis pro Jahr. Im Lauf der Jahrzehnte wurde dieser Grenzwert durch ein besseres Verständnis der gesundheitlichen Folgen von Streustrahlen auf 20 mSv gesenkt.

Der unsichtbare Effekt der Streustrahlung

Das Video, welches Sie auf der linken Seite anschauen können wurde von der ORSIF Stiftung erstellt (ORSIF.org). In dem Video erzählt Dr. Edward Diethrich, einer der prominentesten Kardiologen, von den Erkrankungen, die durch die Strahlenbelastung während seiner Karriere entstanden sind. Er hat neben zwei künstlichen Augenlinsen einen Gehirntumor und starke Ablagerungen in den Gefäßen entwickelt.

Unsere Kooperation im Bereich Strahlenschutz

Unsere Kooperationspartnerin Franziska hat auf Ihrem Blog ota-franzi auch einen sehr interessanten und lehrreichen Blog zum Thema Strahlenschutz und Röntgenstrahlung im OP veröffentlicht. Der Artikel ist äußerst informativ und erläutert wichtige Themen wie zum Beispiel:

Die physikalischen Grundlagen der Strahlung
Erzeugung von Röntgenstrahlung
Strahlenschutz
Röntgenschutz- bzw. Strahlenschutz Kleidung

Eine wirklich empfehlenswerte Informationsquelle!

Wir als MD Solutions haben es uns als Ziel gesetzt Ihre Strahlenbelastung auf null zu reduzieren.

Das neue Strahlenschutzgesetz

Im Jahr 2018 wurde das Strahlenschutzgesetz in Deutschland rechtskräftig. Die Grenzwerte der Strahlenexposition der Augenlinse wurden deutlich verschärft. Der Grenzwert wurde von 150 mSv auf 20 mSv pro Jahr reduziert. Die gesamte Körperdosis wurde bei 20 mSv pro Jahr belassen.

Das neue Strahlenschutzgesetzt ist insbesondere für das Herzkatheterlabor, die Gefäßchirurgie, die Radiologie und Kardiologie wichtig.

Beschreibung	Röntgenverordnung Grenzwert	Neues Strahlenschutzgesetz Grenzwert
Gesamte Körperdosis	20 mSv pro Jahr¹⁾	20 mSv pro Jahr¹⁾
Augenlinse	150mSv pro Jahr	20mSv pro Jahr
Lokale Hautdosis	500mSv pro Jahr	500mSv pro Jahr²⁾
Hände, Unterarme, Füße, Knöchel	500mSv pro Jahr	500mSv pro Jahr
Keimdrüsen, Gebärmutter, Knochenmark	50mSv pro Jahr	nicht mehr benannt
Schilddrüse, Knochenoberfläche	300mSv pro Jahr	nicht mehr benannt
Dickdarm, Lunge, Magen, Blase, Brust, Leber, Speiseröhre	150mSv pro Jahr	nicht mehr benannt
Berufslebensdosis³⁾	400mSv	400mSv
1) Ausnahme: 50mSv pro Jahr (in 5 aufeinanderfolgenden Jahren nicht > 100mSv). 2) Gemittelt über eine beliebige Hautfläche von 1 Quadratzentimeter. 3) Die Behörde kann mit schriftlicher Einwilligung der strahlenexponierten Person eine zusätzliche Exposition zulassen. Nach Erreichen der Berufslebensdosis: maximal zusätzlich 10mSv pro Jahr.
Quelle: König et al. (2019)

Für weiterführende Informationen zum neuen Strahlenschutzgesetz würden wir Sie gerne auf die Website des Bundesamtes für Strahlenschutz verweisen (hier klicken).

Aktuelle Empfehlung der amerikanischen Fachgesellschaften zum Strahlenschutz

Im Oktober 2019 hat die Society for Cardiovascular Angiography & Interventions (SCAI) mit den Fachgesellschaften American College of Cardiology (ACC), American Society of Echocardiography (ASE) und der Heart Rhythm Society (HRS) eine gemeinsame Stellungnahme (Zusammenfassung siehe unten) veröffentlicht. In dieser Veröffentlichung wurde die Bedeutung des Schutzes vor Streustrahlung im Herzkatheterlabor noch einmal hervorgehoben. Die Gesellschaften empfehlen in Zukunft folgende Hilfsmittel zu verwenden:

Maßgefertigte Röntgenschutzkleidung (hier klicken)
Sterile einmal verwendbare Strahlenschutzdrapes (hier klicken)
Röntgenschutzbrillen
Erweiterter baulicher Strahlenschutz

Die zusammengefassten SCAI Empfehlungen finden Sie im Wortlaut hier:

Society for Cardiovascular Angiography & Interventions – Future Policy Directions
	English	Deutsch
Empfehlung 1	Other protective equipment such as disposable radiation shielding pads should NOT be refused by hospitals due to their expense.	Andere Strahlenschutzmaßnahmen wie sterile, einmalverwendbare Strahlenschutzdrapes sollten NICHT aufgrund ihrer Kosten abgelehnt werden
Empfehlung 2	Operators should receive consultation by an ergonomics specialist to optimize posture, positioning, and equipment that might reduce orthopedic impact.	Operateure sollten von Spezialisten beraten werden, wie sie Ihre Haltung, Positionierung und Ausstattung anpassen können, um orthopädische Folgeschäden zu verhindern
Empfehlung 3	Each laboratory should create and enforce policies and processes to assure continued operator education on best practices for radiation reduction and protection.	Jedes Labor sollte Richtlinien erlassen und durchsetzen, um sicherzustellen, dass Operateure kontinuierlich im Rahmen der “best practices” für eine Reduzierung der Streustrahlung geschult werden
Empfehlung 4	Hospitals (and other facilities) should upgrade imaging equipment (hardware and software) and radiation-producing equipment to take advantage of the newer technologies that may significantly reduce radiation exposure, including investment in enhanced shielding.	Krankenhäuser (und andere Einrichtungen) sollten sowohl das bildgebende Equipment (Hardware und Software) als auch strahlungserzeugende Geräte den aktuellsten Standards anpassen, um von den neuen Technologien zu profitieren, die eine Strahlenbelastung erheblich reduzieren könnten, dass inkludiert Investitionen in verbesserte Strahlenschutzschilde
Empfehlung 5	Clinicians and professional societies should support research, education, and advocacy efforts to advance the field of occupational safety and health.	Medizinier und Fachgesellschaften sollten Forschung, Ausbildung und Lobbyarbeit verstärken, um den Bereich Arbeitsschutz und Arbeitsgesundheit weiter zu verbessern
Empfehlung 6	Hospitals should purchase their employees, including fellows, nurses, techs and physicians, protective goggles/eyeglasses (including prescriptions and bifocals where needed), personalized lead aprons (with shoulder shields when requested), and lead caps (if requested).	Krankenhäuser sollten ihren Mitarbeitern folgende Schutzmaßnahmen zu Verfügung stellen (inklusive wissenschaftlichen Mitarbeitern / Mitarbeiterinnen, Pflegekräfte, Ärzte): – Röntgenschutzbrillen (inklusive Schliff falls nötig) – Personalisierte Röntgenschutzkleidung (mit Arm- und Schulterschutz, wenn gewünscht) – Bleimützen (wenn gewünscht)
Empfehlung 7	Catheterization laboratories should implement evidence-based strategies/tools to reduce radiation exposure and decrease orthopedic burden.	Herzkatheterlabore sollten evidenzbasierende Strategien / Maßnahmen ergreifen, um die Strahlenbelastung und die orthopädische Belastung zu reduzieren.
Empfehlung 8	We should continue to acquire high-quality data to validate occupational hazards and the benefits of devices designed to mitigate them.	Wir sollten fortfahren, hochwertige Daten zu beschaffen, um die Berufsrisiken und die Vorteile der Strahlenschutzmaßnahmen weiter evaluieren zu können.
Quelle: Klein et al. (2019)

Welche langfristigen gesundheitlichen Folgen können durch eine Exposition mit Streustrahlung auftreten?

Kopf / Gehirn

Proinflammatorische Zytokine verursachen Autoimmunreaktionen im Gehirn, die Folgen hiervon können sein:
- Angstzustände ¹⁾
- Gedächtnisverlust / Probleme beim flüssigen Sprechen ¹⁾
- Depressionen ²⁾
Tumorerkrankungen ²⁾

Körper

Erkrankungen der Schilddrüse ²⁾
Bluthochdruck ²⁾
Hypercholesterinämie ²⁾
DNA-Schäden ³⁾
Systemische Entzündung ⁴⁾

Haut

Beschädigung der Haut ²⁾

Orthopädische Krankheiten

Haltungsschäden ²⁾
Rückenschmerzen ²⁾

Augen

Katarakt ²⁾

Quellen:

1) Marazziti et al. (2015)

2) Andreassi et al. (2019)

3) El-Sayed et al. (2017)

4) Ahmad et al. (2019)

Wie kann MD Solutions Ihnen helfen, Ihre Strahlenexposition weiter zu reduzieren?

Wir werden oft gefragt, wie guter Strahlenschutz aussehen kann. Hierfür haben wir eine kleine Übersicht zusammengestellt, in der wir tabellarisch darstellen, wie der Strahlenschutz Stück für Stück verbessert werden kann. Diese Übersicht gilt für das Herzkatheterlabor, die Kardiologie, die Radiologie und die Gefäßchirurgie.

	Standard Strahlenschutz	Guter Strahlenschutz	Optimaler Strahlenschutz
Röntgenschutzkleidung
Bauart
Konfektionsgröße	×
Maßanfertigung		×	×
Schutzmaterial
Blei	×
Bleikompositmaterial		×	×
Schilddrüsenschutz	×	×	×
Strahlenschutzbrille		×	×
RADPAD		×	×
Live Dosimetrie – RaySafe i3		×	×
Sterile Strahlenschutzhandschuhe			×
Strahlenschutzschienbeinschoner			×
Strahlenschutzscheiben		×	×
Untertischschutz		×	×

Sprechen Sie uns an. Wir unterstützen Sie und Ihr Team gerne vor Ort mit dem Ausbau Ihrer Strahlenschutzmaßnahmen!

Quellen:

Klein et al., SCAI multi-society position statement on occupational health hazards of the catheterization laboratory: Shifting the paradigm for Healthcare Workers’ Protection, 2019.
Marazziti et al., Neuropsychological Testing in Interventional Cardiology Staff after Long-Term Exposure to Ionizing Radiation, Journal of the International Neuropsychological Society (2015), 21, 1–7.
Andreassi et al., Occupational Health Risks in Cardiac Catheterization Laboratory Workers. October 2019.
El-Sayed et al., Radiation-Induced DNA Damage in Operators Performing Endovascular Aortic Repair, Circulation. 2017 Dec 19;136(25):2406-2416.
Ahmad et al., Healthcare Workers Occupationally Exposed to Ionizing Radiation Exhibit Altered Levels of Inflammatory Cytokines and Redox Parameters, Antioxidants, 2019, 8, 12. Antioxidants. 8. 42. 10.3390/antiox8020042.
Schneider, Joel, et al., Wake Med, Raleigh, NC TCT-403: Reduction of Occupational Exposure to Scatter Radiation During Endovascular Interventions: A Prospective, Placebo-Controlled Trial Comparing the Effectiveness of a Disposable Radiation-Absorbing Drape. J.AM.Coll. Cardiol. 240; 56; 894.
Simons, G.R. et al., Englewood Hospital and Medical Center, Englewood, NJ Use of a Sterile, Disposable, Radiation-Absorbing Shield Reduces Occupational Exposure to Scatter Radiation During Pectoral Device Implantation. PACE, Vol. 27, Part I, June 2004.
Dromi, Sergio, et al., Special Procedures, Diagnostic Radiology Depart-ment, National Institutes of Health, Heavy Metal Pad Shielding During Fluoroscopic Interventions. Journal of Vascular Interventions Radiology 2006; 17: 1201-1207.
Fetterly, Kenneth A., ET AL, Division of Cardiovascular Diseases, Mayo Clinic, Rochester, MN Effective Use of Radiation Shields During Invasive Cardiology Procedures. Journal of American College of Cardiology Inter-ventions 2011; 4:1133-1139 2011.
Muniraj, Thiruvengadam, ET AL, Section of Digestive Disease, Yale School of Medicine, New Haven, CT A Double-Blind, Randomized, Sham-Controlled Trial of the Effect of a Radiation-Attenuating Drape on Radiation Exposure to Endoscopy Staff During ERCP. American Journal of Gastroenterology, ajg 2015.85.
König et al., Persönliche Strahlenschutzmittel und Dosimetrie des medizinischen Personals in der interventionellen Radiologie: Aktueller Status und neue Entwicklungen, Fortschr. Röntgenstr. 2019; 191: 512–521.