Radiation dose during fluoroscopically guided central venous access device insertion: Retrospective observational study

Abstract

Introduction

Central venous access devices (CVADs) are used to deliver intravenous therapy to the bloodstream. CVAD insertion is sometimes fluoroscopically guided and thus associated with radiation dose to both the patient and the staff members within the room. The objective of this study is to assess the radiation dose to the patient through a retrospective audit and directly measure the exposure to staff members in simulated procedures. A secondary objective is to evaluate the radiation exposure to the staff and patients when utilising fluoroscopic pulse rate of 7.5 pps and 4 pps.

Material and methods

A retrospective audit of patients undergoing Permcath and Hickman line insertions was conducted. The patients were grouped by the pulse rate used for the duration of the study; 4 pulses per second (pps) (n = 24) and 7.5 pps (n = 33). A STEP OD-2 monitor and PMMA was used in a simulated environment to estimate the radiation exposure to locations that a Radiologist, Nurse and Radiographer would be standing during the procedures using the average procedure details collected in the retrospective audit. Measurements were conducted at heights to reflect a whole body estimate and an estimate to the lens of the eye.

Results

The results show that the median dose area product (DAP) for CVAD insertion is 0.7 Gy cm² and 0.3 Gy cm² for procedures done at 7.5 pps and 4 pps, respectively. This corresponded to an effective dose of 0.22 mSv and 0.1 mSv. The radiologist, nurse and radiographer were exposed to a whole-body shielded dose of 0.36 μSv, 0.1 μSv and 0.05 μSv when 7.5 pps was utilised and 0.13 μSv, 0.03 μSv and 0.02 μSv when 4 pps was used. The exposure to the head of radiologist, nurse and radiographer was 2.1 μSv, 1.4 μSv, and 0.6 μSv in the 7.5 pps studies and 0.7 μSv, 0.5 μSv, and 0.2 μSv when 4 pps was used.

Conclusion

The patient effective dose was estimated to be 0.1–0.22 mSv depending on the fluoroscopic pulse rate utilised during CVAD insertions. Additionally, The radiologist, nurse and radiographer whole body and lens exposure was estimated in a simulated setting. In all cases, there was a statistically significant dose reduction when the lower fluoroscopic pulse rate was used. Thus, where possible, consideration should be given to utilising a lower pulse rate during CVAD insertions to reduce the exposure to both staff and patients.

Resumen

Introducción

Los dispositivos de acceso venoso central (DAVC) se utilizan para la administración de tratamiento intravenoso al torrente sanguíneo. En ocasiones, la inserción del DAVC se guía mediante fluoroscopia y, por tanto, se asocia a dosis de radiación, tanto para el paciente como para los miembros del personal presentes en la sala. El objetivo de este estudio es evaluar la dosis de radiación que recibe el paciente a través de una auditoría retrospectiva y medir directamente la exposición del personal en procedimientos simulados. Un objetivo secundario es evaluar la exposición a radiación para el personal y los pacientes cuando se utilizan frecuencias de pulsaciones fluoroscópicas de 7,5 pps y 4 pps.

Materiales y métodos

Se realizó una auditoría retrospectiva de pacientes sometidos a inserciones de vías Permcath y Hickman. Los pacientes se agruparon en función de la frecuencia de pulsaciones utilizada durante el estudio; 4 pulsaciones por segundo (pps) (n = 24) y 7,5 pps (n = 33). Se utilizó un monitor STEP OD-2 y PMMA en un entorno simulado para calcular la exposición a la radiación en los lugares en los que un radiólogo, un enfermero y un técnico de radiología estarían de pie durante los procedimientos, utilizando los detalles promedio del procedimiento recogidos en la auditoría retrospectiva. Se realizaron mediciones por alturas para reflejar una estimación para el cuerpo completo y una estimación para el cristalino del ojo.

Resultados

Los resultados muestran que la mediana de producto dosis área (PDA) para la inserción del DAVC es de 0,7 Gy.cm² y de 0,3 Gy.cm² para los procedimientos a 7,5 pps y 4 pps, respectivamente. Esto corresponde a una dosis efectiva de 0,22 mSv y 0,1 mSv. El radiólogo, el enfermero y el radiógrafo estuvieron expuestos a una dosis con protección de cuerpo entero de 0,36 μSv, 0,1 μSv y 0,05 μSv cuando se utilizó la frecuencia de 7,5 pps y de 0,13 μSv, 0,03 μSv y 0,02 μSv cuando se utilizó la de 4 pps. La exposición de la cabeza del radiólogo, el enfermero y el radiógrafo fue de 2,1 μSv, 1,4 μSv, y 0,6 μSv en los estudios a 7,5 pps y de 0,7 μSv, 0,5 μSv, y 0,2 μSv cuando se utilizaron 4 pps.

Conclusión

Se calculó que la dosis efectiva del paciente era de 0,1-0,22 mSv en función de la frecuencia de pulsaciones fluoroscópicas utilizada durante las inserciones de los DAVC. Además, se calculó la exposición para el cuerpo entero y el cristalino del radiólogo, el enfermero y el técnico de radiología en un entorno simulado. En todos los casos hubo una reducción de la dosis estadísticamente significativa cuando se utilizó la frecuencia de pulsaciones fluoroscópicas más baja. Por lo tanto, siempre que sea posible, debe considerarse la posibilidad de utilizar una frecuencia de pulsaciones más baja durante las inserciones del DAVC para reducir la exposición tanto del personal como de los pacientes.