Evaluation der Strahlenexposition des Operationspersonals bei orthopädisch-unfallchirurgischen Operationen mithilfe des neuen Echtzeitdosimetriesystems „Dose Aware“

Zusammenfassung

Einleitung: Bei der intraoperativen Verwendung des C-Bogens besteht eine positive Korrelation zwischen OP-Zeit und Strahlenexposition für den Patienten und das Operationspersonal. Da schon niedrige Strahlendosen genetische Schäden zur Folge haben können, sollte die verwendete Strahlendosis für Personal und Patient unter Berücksichtigung des Strahlenschutzes so gering wie möglich gehalten werden. Ziel dieser Studie war die Evaluation der Funktionalität des neuen Dosimetriesystems Dose Aware (DA, Philips®) zur visuellen Darstellung der Strahlenexposition des Personals eines orthopädisch-unfallchirurgischen Operationssaals in Echtzeit. Methode: Im Rahmen einer prospektiven Studie verwendeten wir das DA-System über einen 4-Monats-Zeitraum bei 104 orthopädisch-unfallchirurgischen Operationen, bei denen intraoperativ konventionelle 2-D-Röntgenaufnahmen mit einem mobilen C-Bogen durchgeführt wurden. Anhand von 10 Operationsverfahren evaluierten wir die Strahlenexposition des Operateurs, des 1. Assistenten, der Instrumentierenden und des Anästhesisten. Ergebnisse: 73 Operationen konnten in die Analyse eingeschlossen werden. Der höchsten Strahlenexposition war der Operateur bei der dorsalen Spondylodese von traumatischen Wirbelkörperfrakturen, der Kyphoplastie von osteoporotischen Wirbelkörperfrakturen und der ISG-Verschraubung ausgesetzt. Einer durchschnittlich höheren Strahlenexposition als der Operateur war der 1. Assistent bei der Plattenosteosynthese der distalen Radiusfraktur (157 %), der intramedullären Schienung der pertrochantären Femurfraktur (143 %) und der dorsalen Spondylodese (240 %) ausgesetzt. Die durchschnittliche Strahlenexposition der Instrumentierenden lag bei der Anlage eines Fixateur externe bei Sprunggelenksfrakturen (68 %) und der Schraubenosteosynthese des Iliosakralgelenks (66 %) über der Hälfte der Strahlenexposition des Operateurs. Bei der Plattenosteosynthese der distalen Radiusfraktur (137 %) und der intramedullären Schienung der Klavikulafraktur (115 %) lag die Strahlenexposition des Anästhesisten über der des Operateurs. Schlussfolgerung: Das neue Dosimetriesystem DA ermöglicht erstmals die visuelle Darstellung der Strahlenexposition des Personals eines orthopädisch-unfallchirurgischen Operationssaals in Echtzeit. Die Daten dieser Studie zeigen, dass die Strahlenexposition des Operationspersonals vom Operationsverfahren abhängig ist und der 1. Assistent, die Instrumentierende und der Anästhesist einer höheren Exposition als der Operateur ausgesetzt sein können. Das neue System dient möglicherweise dazu, das Bewusstsein des Operationspersonals für die berufliche Strahlenexposition zu schärfen und kann eine sinnvolle Ergänzung für den individuellen Strahlenschutz sein.

Abstract

Aim: There is a positive correlation between operation time and staff exposure to radiation during intraoperative use of C-arm fluoroscopy. Due to harmful effects of exposure to long-term low-dose radiation for both the patient and the operating team it should be kept to a minimum. Aim of this study was to evaluate a novel dosimeter system called Dose Aware® (DA) enabling radiation exposure feedback of the personal in an orthopaedic and trauma operation theatre in real-time. Method: Within a prospective study over a period of four month, DA was applied by the operation team during 104 orthopaedic and trauma operations in which the C-arm fluoroscope was used in 2D-mode. During ten operation techniques, radiation exposure of the surgeon, the first assistant, the theatre nurse and the anaesthesiologist was evaluated. Results: Seventy-three operations were analysed. The surgeon achieved the highest radiation exposure during dorsolumbar spinal osteosynthesis, kyphoplasty and screw fixation of sacral fractures. The first assistant received a higher radiation exposure compared to the surgeon during plate osteosynthesis of distal radius fractures (157 %), intramedullary nailing of pertrochanteric fractures (143 %) and dorsolumbar spinal osteosynthesis (240 %). During external fixation of ankle fractures (68 %) and screw fixation of sacral fractures (66 %) radiation exposure of the theatre nurse exceeded 50 % of the surgeonʼs radiation exposure. During plate osteosynthesis of distal radius fractures (157 %) and intramedullary splinting of clavicular fractures (115 %), the anaesthesiologist received a higher radiation exposure than the surgeon. Conclusion: The novel dosimeter system DA provides real-time radiation exposure feedback of the personnel in an orthopaedic and trauma operation theatre for the first time. Data of this study demonstrate that radiation exposure of the personnel depends on the operation type. The first assistant, the theatre nurse and the anaesthesiologist might be exposed to higher radiation doses than the surgeon. DA might help to increase awareness concerning irradiation in an orthopaedic and trauma operation theatre and might enhance staff compliance in using radiation protection techniques.

Schlüsselwörter

berufliche Strahlenexposition - ionisierende Strahlen - Fluoroskopie - Strahlenschutz - Dosimetrie

Key words

occupational radiation exposure - ionising radiation - fluoroscopy - radiation protection - dosimetry

• Literatur

• 1 Chong KW, Wong MK, Rikhraj IS et al. The use of computer navigation in performing minimally invasive surgery for intertrochanteric hip fractures – The experience in Singapore. Injury 2006; 37: 755-762
• 2 Berrington de Gonzalez A, Darby S. Risk of cancer from diagnostic x-rays: estimates for the UK and 14 other countries. Lancet 2004; 363: 345-351
• 3 Mehlman CT, DiPasquale TG. Radiation exposure to the orthopaedic surgical team during fluoroscopy: „how far away is far enough?“. J Orthop Trauma 1997; 11: 392-398
• 4 Mastrangelo G, Fedeli U, Fadda E et al. Increased cancer risk among surgeons in an orthopaedic hospital. Occup Med 2005; 55: 498-500
• 5 Ronckers CM, Erdmann CA, Land CE. Radiation and breast cancer: a review of current evidence. Breast Cancer Res 2005; 7: 21-32
• 6 Chou LB, Chandran S, Harris AHS et al. Increased breast cancer prevalence among female orthopedic surgeons. J Womens Health 2012; 21: 683-689
• 7 Chou LB, Cox CA, Tung JJ et al. Prevalence of cancer in female orthopaedic surgeons in the United States. J Bone Joint Surg Am 2010; 92: 240-249
• 8 International Commission on Radiological Protection. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. 2007. 37. 1-332
• 9 Hafez MA, Smith RM, Matthews SJ et al. Radiation exposure to the hands of orthopaedic surgeons: are we underestimating the risk?. Arch Orthop Trauma Surg 2005; 125: 330-335
• 10 Khan IA, Kamalasekaran S, Fazal MA. Risk of ionising radiation to trainee orthopaedic surgeons. Acta Orthop Belg 2012; 78: 106-110
• 11 Giannoudis PV, McGuigan J, Shaw DL. Ionisation radiation during internal fixation of extracapsular neck of femur fractures. Injury 1998; 29: 469-472
• 12 Arnstein PM, Richards AM, Putney R. The risk from radiation exposure during operative X-ray screening in hand surgery. J Hand Surg Br 1994; 19: 393-396
• 13 Richter PH, Dehner C, Scheiderer B et al. Emission of radiation in the orthopaedic operation room: a comprehensive review. OA Musculoskeletal Medicine 2013; 1: 11
• 14 Sanders R, Koval K, DiPasquale T et al. Exposure of the orthopaedic surgeon to radiation. J Bone Joint Surg Am 1993; 75: 326-330
• 15 Lee K, Lee KM, Park MS et al. Measurements of surgeonsʼ exposure to ionizing radiation dose during intraoperative use of c-arm fluoroscopy. Spine 2012; 37: 1240-1244
• 16 Miller DL, Vano E, Bartal G et al. Occupational radiation protection in interventional radiology: a joint guideline of the Cardiovascular and Interventional Radiology Society of Europe and the Society of Interventional Radiology. J Vasc Interv Radiol 2010; 21: 607-615
• 17 Kesavachandran CN, Haarmann F, Nienhaus A. Radiation exposure of eyes, thyroid gland and hands in orthopaedic staff: a systematic review. Eur J Med Res 2012; 17: 28
• 18 Rampersaud YR, Foley KT, Shen AC et al. Radiation exposure to the spine surgeon during fluoroscopically assisted pedicle screw insertion. Spine 2000; 25: 2637-2645
• 19 Kwong L, Johanson PH, Zinar DM et al. Shielding of the patientʼs gonads during intramedullary interlocking femoral nailing. J Bone Joint Surg 1990; 72: 1523-1526
• 20 Racadio J, Nachabe R, Carelsen B et al. Effect of real-time radiation dose feedback on pediatric interventional radiology staff radiation exposure. J Vasc Interv Radiol 2014; 25: 119-126
• 21 Vano E, Fernandez JM, Sanchez R. Occupational dosimetry in real time. Benefits for interventional radiology. Radiat Meas 2011; 46: 1262-1265
• 22 Sanchez R, Vano E, Fernandez JM et al. Staff radiation doses in a real-time display inside the angiography room. Cardiovasc Internet Radiol 2010; 33: 1210-1214