胸腰椎脊髄手術における術中の円錐梁コンピューター断層撮影によって患者に与えられた有効な放射線量の推定

研究デザイン：観察。 目的：典型的な胸腰部脊椎外科シナリオ中に患者に与えられた放射線量を推定する。 背景データの概要：脊椎手術では、低侵襲技術が引き続き一般的になり続けています。術中のコーンビームコンピューター断層撮影（CT）と組み合わせたコンピューター支援ナビゲーションシステムは、計装された脊椎処置を支援するために使用されるそのような方法の1つを表しています。いくつかの研究は、コーンビームCT技術が他のX線ベースのイメージングモダリティと比較して、患者に比較的低い線量の放射線を提供することを示しています。この研究の目標は、術中の円錐岩梁CTを使用して、典型的な後部胸腰部脊髄液装置の脊髄処置中に与えられた患者への放射線曝露を推定し、標準のCT用量のコンテキストにこれらの値を配置することでした。 方法：コーンビームCTスキャンは、Medtronic O-Arm（Medtronic、ミネアポリス、ミネソタ州）を使用して取得しました。熱ルミネッセンスの線量計は、小患者または大患者の腰椎スキャンのO-armプリセットの放射線源の上にある泡プラスチック胸腰椎脊椎モデルの線形配列に配置されました。空中の線量計の測定値は、公開された変換係数を使用して、皮膚表面測定に変換されました。これらの値から用量長産物が計算されました。公開された有効用量から用量長の生成物変換係数を使用して、有効な用量を推定しました。 結果：小患者設定を使用した多くのフルレングス手順の計算された投与量は、公開された有効用量の腹部CTスキャン（1-31 MSV）の範囲内に収まりました。大きな患者設定を使用した多くのフルレングス手順の計算された投与量は、スキャンの数が3を超えなかった場合、公開された有効用量の腹部CTスキャンの範囲内にありました。 結論：標準モードでO-ARMを使用した単一のコーンビームCTスキャンとほとんどのフルレングス後部脊椎処置が、腹部の単一の標準CTスキャンによって与えられた範囲の範囲内で放射線量を与える可能性が高いことを実証しました。放射線量は患者のサイズとともに増加し、標準モードで3回以上のOアームスキャンの結果としてより大きな患者が受け取った放射線量は、腹部の標準CT中に受け取った用量を超える可能性があります。コーンビームCTによって患者に与えられた放射線を理解することは、特に脊椎外科手術で複数の術中スキャンが必要な場合、この技術のリスクと利点を評価するために重要です。

STUDY DESIGN: Observational. OBJECTIVE: To estimate the radiation dose imparted to patients during typical thoracolumbar spinal surgical scenarios. SUMMARY OF BACKGROUND DATA: Minimally invasive techniques continue to become more common in spine surgery. Computer-assisted navigation systems coupled with intraoperative cone-beam computed tomography (CT) represent one such method used to aid in instrumented spinal procedures. Some studies indicate that cone-beam CT technology delivers a relatively low dose of radiation to patients compared with other x-ray-based imaging modalities. The goal of this study was to estimate the radiation exposure to the patient imparted during typical posterior thoracolumbar instrumented spinal procedures, using intraoperative cone-beam CT and to place these values in the context of standard CT doses. METHODS: Cone-beam CT scans were obtained using Medtronic O-arm (Medtronic, Minneapolis, MN). Thermoluminescence dosimeters were placed in a linear array on a foam-plastic thoracolumbar spine model centered above the radiation source for O-arm presets of lumbar scans for small or large patients. In-air dosimeter measurements were converted to skin surface measurements, using published conversion factors. Dose-length product was calculated from these values. Effective dose was estimated using published effective dose to dose-length product conversion factors. RESULTS: Calculated dosages for many full-length procedures using the small-patient setting fell within the range of published effective doses of abdominal CT scans (1-31 mSv). Calculated dosages for many full-length procedures using the large-patient setting fell within the range of published effective doses of abdominal CT scans when the number of scans did not exceed 3. CONCLUSION: We have demonstrated that single cone-beam CT scans and most full-length posterior instrumented spinal procedures using O-arm in standard mode would likely impart a radiation dose within the range of those imparted by a single standard CT scan of the abdomen. Radiation dose increases with patient size, and the radiation dose received by larger patients as a result of more than 3 O-arm scans in standard mode may exceed the dose received during standard CT of the abdomen. Understanding radiation imparted to patients by cone-beam CT is important for assessing risks and benefits of this technology, especially when spinal surgical procedures require multiple intraoperative scans.