title: Quantifizierung der körperlichen Belastung von medizinischem Personal beim Tragen verschiedener Strahlenschutzmittel
title: Quantification of the physical strain on medical personal while wearing different radiation protection devices.
titleType: AlternativeTitle
Creators: name: Schweer, Anna-Maria
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2022
Subjects: Radiation protection aprons
Medical sciences Medicine
Medizin
orhopädische Probleme
orhopaedic problems
radiation protection
Strahlenschutz
Zero-Gravity System
Radiologie
radiology
zero-gravity system
Strahlenschutzschürzen
körperliche Belastung
interventions
Interventionen
physical exposure

description: The background of this work was an increase in interventional and diagnostic procedures with ionizing radiation, which in their complexity require prolonged wearing of radiation protection systems and are associated with an increased risk for the occurrence of orthopedic diseases, especially of the spine. Therefore, in this study work, the weight force load exerted by a free-hanging radiation protection system on the shoulders of subjects was measured. The aim of the study was to compare these measurements, during standardized fixed movement sequences, with those of conventional radiation protection devices, such as classic lead protective aprons. The aim was to investigate whether a free-hanging radiation protection system can significantly reduce the weight load on the operating personnel and thus possibly reduce the risk of the occurrence of orthopedic complaints. The free-hanging Zero-Gravity system from Biotronik was used. The measurement results were compared with the most common radiation protection aprons. Specifically, a radiation apron - one-piece - open and closed at the back, each with an open and closed belt, and a radiation apron - two-piece - consisting of a radiation protective vest and skirt. A sample of (n=) 17 subjects was evaluated. Study participants performed a fixed sequence of movement patterns, adapted from interventional radiology movements, while wearing the different radiation protection systems. The weight force load was measured on each of the two shoulders with a 3-D force sensor. In an overall comparison to all other systems, the Zero-Gravity System achieved significant weight force reductions in each case. The highest reduction (85.5%) was measured in comparison with the one-piece without belt and the lowest reduction (74.3%) with the two-piece. When the one-piece was worn with a belt, the weight load on the shoulders was reduced by 30.7% compared to the one-piece without a belt. By inserting different conventional radiation protective aprons, a weight load reduction on the shoulders can also be achieved, but less significantly than in comparison with the zero-gravity system. The weight load on the shoulders was measured and it was not investigated where the weight is alternatively distributed. 63 The Zero-Gravity System and the one-piece simply showed no significant differences in the shoulder comparison. For the two-piece, the weight load on the left shoulder was higher than on the right shoulder, and for the one-piece with and without a belt, the load on the right shoulder was higher than on the left shoulder. The difference in shoulder loading may be related to the different closure systems of the aprons. During the different movement sequences, there was mostly a reduction of weight on the shoulders in the comparison "standing" to "arm movement" and "bending forward". When comparing "stand" to "forward/backward", "sideways" and "upper body rotation", there was an increase in weight load for almost all systems. This is probably related to the different weight distribution that occurs with different movements. It is possible that orthopedic problems may arise as a result of the ergonomics at the workplace and the way the body is positioned when wearing personal radiation protection equipment. Further studies should be initiated to investigate the exact relationship between increased weight load, due to wearing personal radiation protection at the workplace, and orthopedic complaints. In summary, it can be said that physical strain can be significantly reduced by the use of a free-hanging radiation protection system, compared to classic radiation protection aprons. It is possible that the motion sequence and differential loading of the shoulders, coupled with high weight bearing, have a greater impact on the development of orthopedic disease than previously thought. More research is needed in the future to investigate these relationships.
description: Der Hintergrund dieser Arbeit war eine Zunahme interventioneller und diagnostischer Verfahren mit ionisierender Strahlung, die in ihrer Komplexität ein längeres Tragen von Strahlenschutzsystemen bedingen und mit einem erhöhten Risiko für das Eintreten von orthopädischen Erkrankungen, insbesondere an der Wirbelsäule, einhergehen. Deswegen wurde in dieser Studienarbeit die Gewichtskraftbelastung durch ein freihängendes Strahlenschutzsystem auf die Schultern von Probanden gemessen. Das Ziel der Studie war es, diese Messungen, während standardisierter festgelegter Bewegungsabläufe, mit denen von konventionellen Strahlenschutzmitteln, wie klassischen Bleischutzschürzen, zu vergleichen. Es sollte untersucht werden, ob ein frei hängendes Strahlenschutzsystem die Gewichtsbelastung auf das agierende Personal maßgeblich reduzieren und damit möglicherweise das Risiko für das Auftreten von orthopädischen Beschwerden vermindern kann. Verwendet wurde das frei hängende System Zero-Gravity der Firma Biotronik. Verglichen wurden die Messergebnisse mit den gängigsten Strahlenschutzschürzen. Im Einzelnen einer Strahlenschürze - Einteiler - hinten offen und geschlossen, jeweils mit offenem und geschlossenem Gürtel und einer Strahlenschürze – Zweiteiler - bestehend aus Strahlenschutzweste und -Rock. Es wurde eine Stichprobe von (n=) 17 Probanden ausgewertet. Die Studienteilnehmer führten eine festgelegte Reihenfolge von Bewegungsmustern, angelehnt an Bewegungen der interventionellen Radiologie, aus, während sie die verschiedenen Strahlenschutzsysteme trugen. Die Gewichtskraftbelastung wurde jeweils an beiden Schultern mit einem 3-D Kraftsensor gemessen. Im Gesamtvergleich zu allen anderen Systemen konnte das Zero-Gravity System in jedem Fall eine signifikante Gewichtskraftreduzierung erreichen. Die höchste Reduktion (85,5%) wurde im Vergleich mit dem Einteiler ohne Gürtel und die niedrigste Reduktion (74,3%) mit dem Zweiteiler gemessen. Wurde der Einteiler mit Gurt getragen, reduzierte sich die Gewichtsbelastung auf die Schultern im Vergleich zum Einteiler ohne Gurt um 30,7%. 61 Durch das Einsetzen unterschiedlicher konventioneller Strahlenschutzschürzen kann ebenfalls eine Gewichtskraftreduktion auf die Schultern erreicht werden, aber weniger maßgeblich als im Vergleich mit dem Zero-Gravity System. Es wurde die Gewichtsbelastung auf die Schultern gemessen und nicht untersucht, wohin sich das Gewicht alternativ verteilt. Das Zero-Gravity System und der Einteiler einfach zeigten im Schultervergleich keine signifikanten Unterschiede. Bei dem Zweiteiler war die Gewichtsbelastung auf die linke Schulter höher als auf die rechte Schulter, bei dem Einteiler mit und ohne Gürtel war die Belastung auf die rechte Schulter höher als auf die linke Schulter. Die unterschiedliche Belastung der Schultern hängt möglicherweise mit den verschiedenen Verschlusssystemen der Schürzen zusammen. Während der verschiedenen Bewegungsabläufe kam es meistens zu einer Gewichtsreduktion auf die Schultern im Vergleich „Stand“ zu „Armbewegung“ und „Vorbeugen“. Bei dem Vergleich „Stand“ zu „Vor-/Rückwärts“, „Seitwärts“ und „Oberkörperdrehung“ kam es bei fast allen Systemen zu einer Erhöhung der Gewichtsbelastung. Dies hängt vermutlich mit der unterschiedlichen Gewichtsverteilung zusammen, die bei verschiedenen Bewegungen entsteht. Eventuell können so durch die Ergonomie am Arbeitsplatz und die Art und Weise der Körperhaltung beim Tragen persönlicher Strahlenschutzmittel orthopädische Probleme entstehen. Hier sollten weiterer Untersuchungen veranlasst werden, um die genauen Zusammenhänge zwischen erhöhter Gewichtsbelastung, durch das Tragen von persönlichem Strahlenschutz am Arbeitsplatz und orthopädischer Beschwerden zu erforschen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich die körperliche Belastung durch das Einsetzen eines frei hängenden Strahlenschutzsystems, im Vergleich zu klassischen Strahlenschutzschürzen, signifikant verringern lässt. Möglicherweise haben der Bewegungsablauf und die unterschiedliche Belastung der Schultern, gepaart mit hoher Gewichtsbelastung, einen größeren Einfluss auf die Entstehung von orthopädischen Erkrankungen als bisher angenommen. In Zukunft ist weitere Forschung erforderlich, um diese Zusammenhänge zu untersuchen.