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Neue Technologien für den Strahlenschutz am ISET diskutiert

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In ihrer Rede auf dem 32. jährlichen internationalen Symposium für endovaskuläre Therapie (ISET; 22.-25. Januar, Hollywood, USA) sagte Lindsay Machan (University of British Columbia, Vancouver, Kanada), dass es "bedeutende Fortschritte" bei der Entwicklung von Strahlenschutzoptionen gegeben habe, fügte jedoch hinzu, dass es "wichtig sei, daran zu denken, dass alle Geräte unter optimierten, nicht realen Weltbedingungen getestet werden".

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"Wir alle kennen einige sehr unbequeme Wahrheiten über Strahlung", begann er und betonte, wie er 2017 betonte: "Es wurde darauf hingewiesen, dass bei all diesen Verfahren, die wir durchführen, nicht nur Beweise für strahleninduzierte DNA-Schäden entstehen, sondern dass wir individuell veranlagt sind, und tatsächlich, je weniger Strahlung wir ausgesetzt sind, desto weniger DNA-Schäden erhalten wir durch diese Verfahren

Von der Vielzahl neuer Verfahren für den Strahlenschutz, die in den letzten Jahren entstanden sind, glaubt Machan, dass sie sich in drei allgemeine Kategorien einteilen lassen. Diese sind: Schutzabschirmung, Reduzierung der Strahlungsleistung und Reduzierung der biologischen Wirkung.

Schützende Abschirmung

"Ich denke, die meisten von uns sind an die Idee der Abschirmung gewöhnt", sagte Machan. "Wenn Sie die neuen drei Metallabschirmungen [dreilagige, bleifreie Schürzen] verwenden, funktioniert sie tatsächlich sehr gut Er zeigte dem ISET-Publikum ein Video von Ärzten, die eine endovaskuläre Aneurysmareparatur (EVAR) durchführen, und kommentierte, dass seine eigenen Daten zeigen, dass, wenn zusätzlich zur "typischen Abschirmung und der bettseitigen Abschirmung" eine dreilagige, bleifreie Schürze in die OP-Einrichtung eingebaut wird, "die Strahlung für den Bediener tatsächlich um 91% reduziert werden kann, verglichen mit dem, was wir als 'Commando' bezeichnen, oder wenn man nur eine Bleischürze trägt".

Die zusätzliche Abschirmung führte zu einer weiteren 80%igen Reduzierung der Strahlungsbelastung für den Bediener und das Personal, teilte Machan mit. Er zeigte dem ISET-Publikum "einige ziemlich innovative Bleikleider", wiederum mit der Kuttelmetallauflage. Die Kleider sind aus Wolfram, Antimon und Wismut, der "Geheimsoße", in Machans Worten, hergestellt. Als er von diesem Metal-Triplett sprach, sagte er, er habe seine Zuhörer "sehr ermutigt", sich die Anschaffung eines solchen Kombikleides für ihre eigene Praxis zu überlegen.

"Es ist eigentlich sehr leicht", sagte er über das Kleid. "Im Vergleich zu herkömmlichem bleifreiem, so genanntem 'leichtem' Blei ist dies im Hinblick auf den Strahlenschutz wesentlich besser", betonte er. Für ein 0,25 mm dickes Kleid würde der Träger 3,7% Transmission von einem 70kV-Strahl erhalten, sagte Machan. Im Gegensatz dazu sinkt die Transmission bei einem 0,35 mm dicken Kittel auf 1,7 % und bei dem dreifachen Metallkittel, das 0,5 mm dick ist, weiter auf 0,6 %.

Er bot jedoch auch ein Wort der Vorsicht an. Bei der Untersuchung des durch Bleigläser verliehenen Strahlenschutzes berichtete Machan, dass diese nicht besonders wirksam seien. Machan beschrieb ihre Experimente, sagte Machan: "Die magische Innovation war Wimpernkleber, der es uns ermöglichte, Dosimeter auf das Gesicht - die Augenlider und die Wangen - aufzutragen. Wir haben dann Bleigläser über die Spitze gesetzt, und es war etwas beunruhigend, dass in der realen Welt die Bleigläser die Strahlendosis für das Auge nur um 9,5% reduzieren. Wenn man das rechte Auge betrachtet, sind es 14,2 %, d.h. unsere Nase trägt tatsächlich 15 % zum Strahlenschutz bei. Diese Dinge werden unter nicht-realen Umständen getestet; dies erfordert unsere Aufmerksamkeit

Reduzierung der Strahlungsleistung

In Bezug auf die Reduzierung der Strahlungsleistung sagte Machan, er sei "im Konflikt".

"Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, dies zu tun, erklärte er. Eine Möglichkeit ist der Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) zur Begrenzung der Strahlenbelastung bei der intraprozeduralen Navigation unter Durchleuchtung. "Wenn wir Eingriffe vornehmen", erklärte Machan, "konzentrieren wir uns normalerweise auf einen relativ kleinen Bereich des Bildes [das durch Durchleuchtung erzeugt wird]. Wir haben die AI verwendet und ihr beigebracht, Katheter, Führungsdrähte und Kontrastmittel zu erkennen, und dann verwenden wir sie, um das Konuskonus in der Sub-Sekunde zu unseren Interessengebieten zu führen. Einmal pro Sekunde öffnen wir das gesamte Feld, damit Sie den Kontext erhalten.

"Man tritt auf das Fluoro-Pedal, und wo der weiße Kasten ist [ein weißer Kasten ist über einem Teilbereich des Fluoroskopie-Bildes sichtbar], da verändert die KI tatsächlich aktiv die Kegel. Es sieht einfach wie eine normale Durchleuchtung aus."

Die erste Anwendung der KI-fähigen Durchleuchtung zeigte, dass sie eine mittlere Reduzierung der Strahlendosis um 61,8% für den Patienten und um 59,4% für alle anderen im Operationssaal ermöglichte.

Verringerung der biologischen Wirkung

"Dies ist eine interessante Arbeit, die die biologische Wirkung von Strahlung reduziert", sagte Machan und stellte die Arbeit von Kieran Murphy (University Health Network Toronto Western Hospital, Toronto, Kanada) vor.

Zur Erläuterung dieser Forschung berichtete Machan: "Wir alle, die wir hier sitzen, haben dieses Gleichgewicht von überschüssigen freien Radikalen und Antioxidantien, um DNA-Schäden und oxidativen Stress zu verhindern. Strahlung erzeugt freie Radikale, die die DNA schädigen, und führt zu all den schädlichen Dingen, über die wir sprechen: Schlaganfall, Herzinfarkt, Krebs, Grauer Star und beschleunigte Alterung. Kieran [Murphy] dachte, wenn man ein Antioxidantiengemisch in irgendeinem Getränk einnimmt, auch wenn wir es nicht für gesund halten, und wenn man das jeden Tag vor einer Behandlung tut, dann ist die Idee, dass man diese freien Radikale daran hindert, Ihre DNA zu schädigen

In einer klinischen Studie mit 10 Patienten, die 2017 von Murphy et al. im Journal of Vascular and interventional Radiology (JVIR) veröffentlicht wurde, fanden die Forscher heraus, dass eine Prämedikation mit einem oralen Antioxidantien-Cocktail vor medizinischen Bildgebungsuntersuchungen die DNA-Schädigung durch die ionisierende Strahlendosis signifikant reduzieren könnte. Murphy behauptete am ISET, dass dies "eine ziemlich beeindruckende Arbeit in der Frühphase" sei, und neckte, dass Murphys Gruppe sich darauf vorbereite, die gleiche Art von Studie an Menschen durchzuführen, bevor sie endovaskuläre Eingriffe vornehmen.

Doch während Machan von diesen verschiedenen Optionen für den Strahlenschutz begeistert ist, sagt er abschließend: "Es gibt keine sichere Dosis".