A New Design of a Lead-Acrylic Shield for Staff Dose Reduction in Radial and Femoral Access Coronary Catheterization

Abstract

Purpose: Today’s standard radiation protection during coronary angiography and percutaneous coronary interventions is the combined use of lead acrylic shields and table-mounted lower body protection. Ambient dose measurements, however, have shown that these protection devices need improvement.

Materials and Methods: Using an anthropomorphic physical phantom, various scenarios were investigated with respect to personnel exposure: a) enlarging the shield b) adding a flexible protective curtain to the bottom side of the shield, and c) application of radioprotective patient drapes. For visualization of the dose reduction effect, Monte Carlo simulations were performed.

Results: The flexible curtain in contact with the patient’s body reduces the ambient dose rate at the operator’s position by up to (87.5 % ± 7.1) compared to the situation with the bare shield. The use of both the flexible curtain and the patient drape reduces the ambient dose rate by up to (90.8 % ± 7). Similar results were achieved for the assisting personnel when they were positioned next to the operator. In addition, the enlarged shield provides better protection of the head region of tall operators.

Conclusion: Adding a flexible protective curtain to the bottom side of the shield can protect operators from high doses, especially for body parts which are not protected by lead aprons, e. g. head, and eye lenses. This may be important with respect to lower dose limits for eye lenses in future. The protective effect in real-life working conditions is still being evaluated in an ongoing clinical study.

Key Points:

• Lead acrylic shields need improvement for a better protection of head and eye lenses.

• An additional flexible lead curtain at the bottom of the shield can considerably reduce the operator dose.

• Using the additional lead curtain, lighter protection clothing can be worn.

• Special eye protection may be no longer needed in most applications.

Citation Format:

• Eder H, Seidenbusch MC, Treitl M et al. A New Design of a Lead-Acrylic Shield for Staff Dose Reduction in Radial and Femoral Access Coronary Catheterization. Fortschr Röntgenstr 2015; 187: 915 – 923

Zusammenfassung

Ziel: Der Strahlenschutz des medizinischen Personals bei Herzkatheteruntersuchungen und koronaren Interventionen erfolgt heute in der Regel durch die Anwendung einer Bleiacrylglas-Scheibe kombiniert mit einem am Tisch montierten Unterkörperschutz. Ortsdosismessungen zeigten jedoch, dass diese Anordnung verbesserungsbedürftig ist.

Material und Methoden: Folgende Szenarien wurden hinsichtlich der Exposition des Personals unter Verwendung eines anthropomorphen Phantomes untersucht: a) Vergrößerung der Bleiacrylglas-Scheibe b) Ergänzung der Bleiacrylglas-Scheibe mit einem flexiblen Bleilamellenvorhang auf der Unterseite; c) Verwendung abschirmender Patientenauflagen. Zur Visualisierung der Ergebnisse wurden Monte-Carlo-Simulationen durchgeführt.

Ergebnisse: Die Anwendung eines zusätzlichen, auf der Körperoberfläche des Patienten aufliegenden, flexiblen Bleilamellenvorhanges vermindert die Ortsdosisleistung am Untersucherstandort im Vergleich zur Schutzscheibe ohne Lamellenvorhang um bis zu (87,5 ± 7,1) %. Die kombinierte Verwendung von Bleilamellenvorhang und Patientenauflage ermöglicht eine Reduktion der Ortsdosisleistung am Untersucherstandort um bis zu (90,8 ± 7) %. Analoge Ergebnisse ließen sich für das in unmittelbarer Nähe des Untersuchers anwesende Assistenzpersonal erzielen. Darüber hinaus führt die vergrößerte Scheibe zu einem verbesserten Schutz der Kopfregion von großen Untersuchern.

Schlussfolgerung: Die zusätzliche Verwendung eines flexiblen Bleilamellenvorhangs verbessert den Strahlenschutz des Untersuchers und insbesondere auch jener Körperbereiche, die von der Röntgenschutzkleidung nicht oder nur unzureichend bedeckt sind, wie z. B. Kopf und Augenlinsen. Dies ist besonders wichtig angesichts der verschärften Grenzwertempfehlungen für die Augenlinse. Die Schutzwirkung unter realen klinischen Bedingungen wird derzeit in einer weiteren Studie untersucht.

Kernaussagen:

• Bleiacrylglasscheiben erfordern Verbesserungen, um einen besseren Schutz für Kopf und Augen zu erreichen.

• Ein zusätzlicher flexibler Schutzvorhang unter der Scheibe kann die Körperdosen des Operateurs deutlich senken.

• Bei Verwendung des Zusatzvorhangs kann leichtere Schutzkleidung getragen werden.

• Spezieller Augenschutz ist bei den meisten Anwendungen nicht mehr erforderlich.

Key words

coronary angiography - radiation safety - physics - technical aspects

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