Radiation exposure during scoliosis surgery: a prospective study

McArthur, Nicholas; Conlan, David P.; Crawford, John R.

doi:10.1016/j.spinee.2014.12.149

Cited by 19 publications

(16 citation statements)

References 25 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Die intraoperative Strahlenbelastung ist nicht nur für den Operateur und das gesamte Operationsteam, sondern auch für den Patienten ein nicht unbedeutender Risikofaktor in der operativen Behandlung. Die Strahlenexposition für den Operateur wird in einer Vielzahl von Studien dokumentiert und ausgiebig untersucht [2,21,22], jedoch legen nur wenige Studien einen Fokus auf die intraoperative Strahlenbelastung für den Patienten. Dabei ist ein erhöhtes Risiko für maligne Erkrankungen durch Strahlenexposition bei jungen Patienten (Kinder und Jugendliche) im Vergleich zu Erwachsenen bei gleicher Strahlendosis bekannt [23,24].…”

Section: Strahlenbelastung Für Patientenunclassified

“…Intraoperative radiation is a not inconsiderable risk factor during surgery, not only for the operating surgeon and the entire theatre team, but also for the patient. Radiation exposure for the surgeon has been documented and extensively investigated in a large number of studies [2,21,22], but only a few studies focus on intraoperative radiation exposure for the patient. In this context, there is an increased risk for the development of cancer from radiation in young patients (children and adolescents) as compared with adults receiving the same radiation dose [23,24].…”

Section: Radiation Exposure For Patientsmentioning

confidence: 99%

“…Zudem wurde der Winkel der thorakalen und der lumbalen Krümmung nach Cobb vor und nach der Operation anhand der EOS-Röntgenbilder bestimmt. Am Bildwandler konnte die intraoperative Strahlenbelastung als Gesamtstrahlenprodukt (Dosisflächenprodukt = DFP) in cGy*cm2 erfasst werden. Die effektive Dosis in Millisievert (mSv) wurde anhand des DFP und des entsprechenden Konversionsfaktors berechnet [26].…”

unclassified

See 2 more Smart Citations

Intraoperative Radiation Exposure for Patients with Double-Curve Idiopathic Scoliosis in Freehand-Technique in Comparison to Fluoroscopic- and CT-Based Navigation

et al. 2020

View full text Add to dashboard Cite

Background In the operative treatment of idiopathic scoliosis, posterior correction and fusion in freehand technique is a proven procedure and is frequently performed. Malpositioned pedicle screws can result in serious neurovascular complications. Intraoperative fluoroscopy and neurophysiological measurements are performed to ensure the correct position of pedicle screws. Newer procedures with fluoroscopic- and computertomographic-assisted navigation are advertised as less dangerous and with a more accurate screw position. Hypothesis Is the freehand technique used in the surgical treatment of idiopathic scoliosis safer than other methods with regard to complications caused by screw malposition and intraoperative radiation exposure? Material and Methods Register data of 34 consecutive idiopathic scoliosis patients with two structural curves (Lenke 3 and 6) were collected prospectively in our scoliosis center and were retrospectively analyzed. The following parameters were evaluated: total radiation product, time of fluoroscopy, number of fused segments, time of operation, blood loss, screw-related complications and number of instrumented pedicle screws. All values were given as mean ± standard deviation and statistically analyzed. Finally, our data were compared on accuracy of screw placement and radiation exposure to data from literature with screw placement under navigation. Results Average age at the time of surgery was 23.6 ± 12 years. The average thoracic curve was 69.2 ± 14.2° preoperatively and 21.7 ± 12.8° postoperatively (correction 69.9%), the average lumbar curve was 64.3° ± 10.8° preoperatively and corrected to 15.6 ± 10.4° postoperatively (correction 76.2%). The total radiation product per patient was 145.7 ± 86.1 cGy*cm², the time of fluoroscopy 31.7 ± 23.5 s (11.5 segments), the time of operation 267.2 ± 64.1 min and the blood loss 700.4 ± 522.3 ml. A total of 803 pedicle screws were placed. No screw-associated complications were detected in the entire collective. The comparison of our data with freehand placement of pedicle screws to literature data showed a noticeable higher radiation exposure for the patient during fluoroscopic- and computertomographic-assisted navigation. Discussion The results showed that positioning of pedicle screws with freehand technique in patients with idiopathic scoliosis is accompanied with considerably lower intraoperative radiation exposure compared to fluoroscopic- or computertomographic-assisted navigation. An increased radiation exposure of these typically young patients is associated with an increased long-term risk for the occurrence of radiation-induced malignant diseases. With appropriate surgical experience, placement of pedicle screws in freehand technique is safe and effective and with similar accuracy than screws placed under navigation, but produces significantly less radiation exposure to the patients.

show abstract

Section: Strahlenbelastung Für Patientenunclassified

Section: Radiation Exposure For Patientsmentioning

confidence: 99%

unclassified

See 1 more Smart Citation

Intraoperative Radiation Exposure for Patients with Double-Curve Idiopathic Scoliosis in Freehand-Technique in Comparison to Fluoroscopic- and CT-Based Navigation

et al. 2020

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Despite the potential dangers, intraoperative exposure to radiation due to fluoroscopically-guided procedures have not changed or has even increased. As recent studies [4][5][6][7] have focused on dose per procedure exposure rather than cumulative or annual doses, use of estimates from these studies as a reference concerning occupational exposure in the setting of an orthopaedic trauma center is of limited value. Thus, compared with the recommended dose limit per year, the actual received dose of orthopaedic trauma surgeon cannot be certain.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Simple Way to Reduce Radiation Exposure in the Orthopaedic Operating Theater: An 18-month Prospective Study

Jung¹

2018

Med Case Rep J

View full text Add to dashboard Cite

Background:Orthopaedic trauma surgeons are increasingly exposed to ionizing radiation owing to a rise in the number of fluoroscopically-guided procedures. This study measured radiation exposure to the trauma surgeon and the operation room personnel as part of the study after applying our strategy in minimizing exposure risk and compared the results to the exposure in the surgical field. Materials and Methods: From July 2012 to December 2013, we prospectively measured radiation exposure using five Thermo-luminescent Dosimeters (TLDs) placed in the surgical field, on the first assistant, on the trauma surgeon below and upon the lead apron at the chest level, and at a constant distance-maintained point behind the image intensifier, being 146 cm from the X-ray tube. To keep radiation exposure to as low as possible, a simple strategy was followed, which consisted of a particular room set-up and instructions on how to use the image intensifier. Concerning the room arrangement, the fluoroscopic monitor was placed at least 1.5 m away from the operating table. As such, the surgeon and the assistants had to move toward the monitor and turn against the image intensifier to view and verify the fluoroscopic images. Results: The total radiation time in 185 procedures was 141 min, 56 sec. TLD exposure in the surgical field was 5.58 mSv (representing 100% exposure). TLD for the first assistant was 0.09 mSv (exposure ratio of 1.61%). The distance-maintained TLD exposure was 0.06 mSv (exposure ratio of 1.08%). TLD exposure over and under the lead apron of the trauma surgeon was 1.25 mSv and 0.06 mSv, respectively, corresponding to an exposure ratio of 22.4% and 1.08%, respectively. Conclusion: By following simple guidelines and the surgeon's awareness in reducing use-time, the orthopaedic trauma team could significantly reduce radiation exposure. From the analysis of distance-maintained TLD (146 cm), the radiation exposure could be kept to as low as possible by both maintaining a 1.5 m distance from the source and wearing a lead apron.

show abstract

“…The procedure is highly operator dependent, while under specific circumstances, the patient may be operated repeatedly, utilizing an opposite approach. As the number of spine interventions has been dramatically increased [462], the investigation of the radiation dose received by the patients and medical staff is of high importance [8,9,11,70,84,87]. Towards this direction, several authorized Bodies and Organizations have proposed regulations and practical guidelines, aiming to develop a framework for patient radiation protection during several interventional procedures, including those performed outside the imaging department [25,35,110].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Evaluation of patient dose during fluoroscopically guided cervical spinal fusion

Metaxas¹,

Μεταξάς²

View full text Add to dashboard Cite

Τα τελευταία χρόνια, ένας ολοένα αυξανόμενος αριθμός ακτινοσκοπικά καθοδηγούμενων επεμβάσεων έχει εισαχθεί στον τομέα της χειρουργικής της σπονδυλικής στήλης. Ωστόσο, η χρήση ακτινοσκόπησης από νευροχειρουργούς, όπου στις περισσότερες περιπτώσεις έχουν ελλιπή εκπαίδευση και ενημέρωση σε θέματα ακτινοπροστασίας, έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση των κινδύνων από την ακτινοβολία τόσο για τους ασθενείς όσο και για το προσωπικό. Έτσι, η παρακολούθηση της δόσης του ασθενούς και του προσωπικού, η βελτιστοποίηση της καθώς και η εφαρμογή ενός προγράμματος διασφάλισης ποιότητας γίνεται απαραίτητη σε όλες τις επεμβατικές διαδικασίες της σπονδυλικής στήλης.Στα πλαίσια της διατριβής, πραγματοποιήθηκε αξιολόγηση και βελτιστοποίηση της δόσης ασθενούς και της ποιότητας εικόνας στην ακτινοσκοπικά καθοδηγούμενη αυχενική δισκεκτομή και σπονδυλοδεσία. Η δόση του ασθενούς αξιολογήθηκε χρησιμοποιώντας τις παραμέτρους δόσης που καταγράφηκαν από τη δοσιμετρική αναφορά του ακτινοσκοπικού συστήματος (χρόνος ακτινοσκόπησης, γινόμενο kerma-επιφάνειας (KAP), συσσωρευτική δόση (CD)), ενώ μελετήθηκε και η συσχέτιση των τιμών του KAP και της CD με τον χρόνο ακτινοσκόπησης. Οι τιμές του KAP, οι παράμετροι έκθεσης (υψηλή τάση, ρεύμα λυχνίας, παροχή λυχνίας) καθώς και η γεωμετρία ακτινοβόλησης (προβολή, μέγεθος πεδίου ακτινοβόλησης, απόσταση εστίας-ανιχνευτή και εστίας-δέρματος) χρησιμοποιήθηκαν ως ‘‘είσοδος’’ στο λογισμικό CALDoseX 5.0 που βασίζεται σε προσομοίωση Monte Carlo, για τον υπολογισμό της δόσης εισόδου (ESD) και της ενεργού δόσης (ED) στον ασθενή, καθώς και της δόσης που λαμβάνει ο θυρεοειδής αδένας. Ως μέρος της διατριβής, υπολογίστηκαν επίσης και συντελεστές μετατροπής που βασίζονται στην τιμή του KAP, για τον υπολογισμό της μέσης δόσης του συνόλου των οργάνων κατά τις επεμβάσεις αυτές. Οι παράγοντες που λαμβάνονται υπόψη είναι το φύλο του ασθενούς, ο σωματότυπός του, ο τύπος της σπονδυλοδεσίας (ενός ή πολλαπλών επιπέδων), η προσπέλαση καθώς και η εμπειρία του νευροχειρουργού. Επίσης, πραγματοποιήθηκε σύγκριση των αποτελεσμάτων με αντίστοιχες δοσιμετρικές μελέτες από τη διεθνή βιβλιογραφία.Προκειμένου να βελτιστοποιηθεί η διαδικασία της επέμβασης, τόσο ως προς τη δόση που λαμβάνει ο ασθενής όσο και ως προς την ποιότητα εικόνας πραγματοποιήθηκε πειραματική μελέτη με τη χρήση ομοιώματος από PMMA και του ‘‘εργαλείου ελέγχου’’ TOR 18FG για την προσομοίωση του ασθενούς, υπό τις κλινικές συνθήκες ακτινοβόλησης. Μελετήθηκε η επίδραση όλων των παραμέτρων που επιλέγονται από τον χειριστή του ακτινοσκοπικού συστήματος (είδος ακτινοσκόπησης: συνεχής ή παλμική, χαμηλής ή υψηλής δόσης, ηλεκτρονική ή γεωμετρική μεγέθυνση) καθώς και του μεγέθους του ασθενούς, ως προς τη δόση εισόδου στον ασθενή και στον ανιχνευτή εικόνας. Οι εικόνες που προέκυψαν από όλους τους συνδυασμούς ακτινοβόλησης αξιολογήθηκαν τόσο από παρατηρητές ως προς την ανιχνευσιμότητα και διακρισιμότητα αντικειμένων χαμηλής και υψηλής αντίθεσης αντιστοίχως, όσο και με φυσικούς δείκτες ποιότητας εικόνας (λόγος σήματος προς θόρυβο (SNR), λόγος αντίθεσης προς θόρυβο (CNR), διακριτική ικανότητα υψηλής αντίθεσης (HCSR)). Επίσης, ορίστηκε και ένα συνολικός δείκτης ποιότητας (FOM), ως συνδυασμός της δοσιμετρικής και απεικονιστικής απόδοσης του ακτινοσκοπικού συστήματος, ώστε να επιλέγεται ο βέλτιστος τρόπος λειτουργίας του σε συνάρτηση με το μέγεθος του ασθενούς. Επιπρόσθετα, δίνονται και πρακτικές οδηγίες για την περαιτέρω βελτιστοποίηση της ακτινοπροστασίας κατά τις επεμβάσεις αυτές.Επιπλέον, στα πλαίσια της διαδικασίας ανάπτυξης και εφαρμογής προγράμματος διασφάλισης ποιότητας και ακτινοπροστασίας για τις νευροχειρουργικές επεμβάσεις στη σπονδυλική στήλη, υπολογίστηκαν τοπικά διαγνωστικά επίπεδα αναφοράς (LDRLs) και επίπεδα δράσης (ALs) τόσο για τις επεμβάσεις αυχενικής δισκεκτομής και σπονδυλοδεσίας όσο και θωρακικής-οσφυϊκής δισκεκτομής και σπονδυλοδεσίας. Πραγματοποιήθηκε επίσης, προκαταρκτικός υπολογισμός της ESD, ED και της δόσης στους γονάδες των ασθενών που συμμετείχαν σε επεμβάσεις θωρακικής και οσφυϊκής μοίρας, χρησιμοποιώντας κατάλληλους συντελεστές μετατροπής των τιμών του KAP. Τα επίπεδα αναφοράς υπολογίστηκαν ως το 75% και 10% αντιστοίχως, για τις τιμές του χρόνου ακτινοσκόπησης, του KAP και της CD, με τρεις μεθόδους (για τον συνολικό αριθμό ασθενών, με τη μέθοδο της διόρθωσης μεγέθους και τη μέθοδο ζώνης βάρους) και συγκρίθηκαν μεταξύ τους και με αντίστοιχες τιμές από τη διεθνή βιβλιογραφία. Μελετήθηκαν τα ιστογράμματα της κατανομής των τιμών του KAP και της CD και συσχετίσθηκαν οι τιμές δόσης με τον χρόνο ακτινοσκόπησης. Επίσης, αξιολογήθηκε η επίδραση στα επίπεδα αναφοράς διάφορων ανατομικών, κλινικών και τεχνικών παραμέτρων που επηρεάζουν την πολυπλοκότητα της κάθε επέμβασης. Οι παράμετροι που μελετήθηκαν είναι η ηλικία και το φύλο του ασθενούς, ο σωματότυπός του, ο τύπος της σπονδυλοδεσίας (ενός ή πολλαπλών επιπέδων), η προσπέλαση και τα επίπεδα της επέμβασης, το είδος των εμφυτευμάτων (κλωβός ή/και πλάκες, ράβδοι, βίδες), καθώς και η εμπειρία του νευροχειρουργού.Τέλος, αναλύονται οι περιορισμοί της διατριβής και προτείνονται θέματα μελλοντικής μελέτης που θα συμβάλλουν στην προσπάθεια ενημέρωσης, εκπαίδευσης και απόκτησης κουλτούρας ακτινοπροστασίας από τους νευροχειρουργούς και όλους τους εμπλεκόμενους στις ελάχιστα επεμβατικές τεχνικές της σπονδυλικής στήλης.

show abstract

Radiation exposure during scoliosis surgery: a prospective study

Cited by 19 publications

References 25 publications

Intraoperative Radiation Exposure for Patients with Double-Curve Idiopathic Scoliosis in Freehand-Technique in Comparison to Fluoroscopic- and CT-Based Navigation

Intraoperative Radiation Exposure for Patients with Double-Curve Idiopathic Scoliosis in Freehand-Technique in Comparison to Fluoroscopic- and CT-Based Navigation

Simple Way to Reduce Radiation Exposure in the Orthopaedic Operating Theater: An 18-month Prospective Study

Evaluation of patient dose during fluoroscopically guided cervical spinal fusion

Contact Info

Product

Resources

About