Retrospektive Analyse der kumulativen Strahlendosis von Patienten nach primärer Cerebralshunt-Implantation

Retrospective analysis of the cumulative radiation exposure in patients after primary cerebral shunt implantation

by Jonas Ajouri
Doctoral thesis
Date of Examination:2022-10-06
Date of issue:2022-10-07
Advisor:Prof. Dr. Veit Rohde
Referee:Prof. Dr. Veit Rohde
Referee:Prof. Dr. Christian Riedel
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-9480

 

 

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Abstract

English

Cerebral shunts are established devices in the treatment of hydrocephalus and pseudotumor cerebri. Radiological imaging is not only necessary in pre- and post-operative diagnostics but also when complications occur. These mainly happen within the first year after shunt implantation. This retrospective study aimed to determine and assess the amount of radiation patients were exposed to within in the first two years after implantation. Initially, 355 adult patients with either malresorptive or occlusive hydrocephalus, idiopathic normal pressure hydrocephalus (iNPH) or pseudotumor cerebri were included with a decrease to 131 patients after two years. Further, patient- and treatment associated variables (e. g. age, comorbidities and diagnostic tests) were recorded. The cumulative effective dose was calculated as a sum of all single radiation doses linked to the shunt within the first two years after implantation. We used either standardized effective doses or calculated effective doses, depending on the examination. The median cumulative effective dose directly after implantation, after one and two years was 4.82 mSv, 6.82 mSv and 8.80 mSv, respectively. The mean increase in radiation exposure was 2.86 mSv in the first year and 1.37 mSv in the second year. Significant higher values were found in patients with epilepsy, lower values in Evans’ index or hydrocephalus malresorptivus. In patients with iNHP higher scores in Kiefer’s comorbidity index were associated with higher radiation exposure directly after implantation. All these effects could only be shown occasionally. The second analysis aimed to determine the effects those variables had on the increase of the cumulative effective dose over time. This yielded no significant results. After two years 124 (94.7%) patients had received a cumulative effective dose below 20 mSv, whereas 7 patients had received more than 20 mSv. No patient had received a dose above 50 mSv. In respect of threshold values of radiation protection and the extrapolated risk of malignomas, the radiation exposure associated with a cerebral shunt was assessed as low. The clinical impact of the shown significant differences were also assessed as low due to their low absolute values.
Keywords: cerebral shunt; shunt complications; radiation exposure

German

Cerebralshunts dienen der Therapie von Hydrocephalus und Pseudotumor cerebri. Neben der prä- und postoperativen Diagnostik erfordern Komplikationen, insbesondere im ersten postoperativen Jahr, wiederholte Bildgebungen. Hiermit verbunden ist eine kumulative Strahlenexposition. Ziel dieser retrospektiven Studie ist es, diese Strahlenexposition in den ersten zwei Jahren nach Shunt-Implantation darzustellen und zu bewerten. Zu Beginn umfasste die Studie 355 volljährige Patienten mit einer Abnahme nach zwei Jahren auf 131 Patienten. Das Kollektiv setzt sich aus Patienten mit Hydrocephalus occlusus/ malresorptivus, idiopathischem Normaldruckhydrocephalus und Pseudotumor cerebri zusammen. Zusätzlich wurden Patienten- und behandlungsabhängige Variablen (z. B. Alter, Begleiterkrankungen und Diagnostische Tests) erfasst. Die kumulative Effektive Dosis wurde als Summe aller Einzeldosen von Shunt-assoziierten Bildgebungen in den zwei Jahren nach Implantation errechnet. Hierfür wurden standardisierte Effektive Dosen oder berechnete Effektive Dosen genutzt. Die mediane kumulative Effektive Dosis betrug 4,82 mSv, 6,82 mSv und 8,8 mSv direkt nach Implantation, sowie nach ein und zwei Jahren. Die mittlere Zunahme lag bei 2,86 mSv und 1,37 mSv im ersten und zweiten postoperativen Jahr. Signifikant höhere Werte fanden sich bei Patienten mit Epilepsie, niedrigerem Evans-Index oder Hydrocephalus malresorptivus, allerdings nur zu einzelnen Zeitpunkten. Bei Normaldruck-Hydrocephalus-Patienten waren höherer Punktewerte im Komorbiditätsindex nach Kiefer mit einer signifikant höheren Strahlenexposition direkt nach Shunt-Implantation assoziiert. In einer zweiten Analyse wurde der Einfluss der Variablen auf den zeitlichen Anstieg der kumulativen Effektiven Dosis untersucht. Keine untersuchte Variable war mit einer signifikant unterschiedlichen Zunahme im zeitlichen Verlauf assoziiert. Eine kumulative Effektive Dosis über 20 mSv erhielten nach zwei Jahren sieben Patienten (5,3%), 124 (94,7%) Patienten blieben unter diesem Wert. Kein Patient überschritt einen Wert von 50 mSv. Bezogen auf die Grenzwerte aus dem Strahlenschutz und dem extrapolierten Malignomrisiko, wurde die Cerebralshunt-assoziierte Strahlenexposition als niedrig eingeordnet. Die statistisch signifikanten Unterschiede bei einzelnen Variablen waren zwar nachweisbar, ihre klinische Relevanz wurde auf Grund der Höhe der Absolutwerte und der Höhe der Differenzen aber ebenfalls als niedrig eingeordnet.
 
Statistik