X-Ray Protective Clothing: Does DIN 6857-1 Allow an Objective Comparison Between Lead-Free and Lead-Composite Materials?

Zusammenfassung

Ziel: Die Tauglichkeit von DIN 6857-1, eine Bleiäquivalenz für Schutzkleidung festzulegen, wird mittels Monte-Carlo-Simulationen und Messungen untersucht. Material und Methoden: Kommerziell erhältlich Schutzkleidung aus Blei und bleifreien bzw. bleihaltigen Materialien wurde bezüglich ihrer Schutzwirkung überprüft. Die Auswertung wurde einerseits in Übereinstimmung mit den Prüfbedingungen der Herstellungsnorm EN 61331-3 als auch unter den Bedingungen der neuen DIN Norm 6857-1 durchgeführt. Zusätzlich wurden Messungen unter simulierten Patientenbedingungen mithilfe eines Alderson-Rando-Phantoms ausgeführt. Ergebnisse: Bleifreie Schutzkleidung erbrachte die nach DIN EN 61331-3 geforderte Schutzwirkung nur in einem eingeschränkten Röhrenspannungsbereich. Die Prüfung nach DIN 6857-1 zeigte, dass die Schutzkriterien nur bei einer bleihaltigen Schürze erreicht wurde, nicht aber bei den 3 untersuchten bleifreien Schürzen. Daher müssen die Bedingungen der DIN-Norm 6857-1 erfüllt werden, um den gleichen Schutz wie Blei zwischen 50 und 120 kV zu gewährleisten. Schlussfolgerung: Eine Änderung von DIN EN 61331-3 dahingehend, dass auch Sekundärstrahlung berücksichtigt wird, ist sehr zu empfehlen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die meisten der bleifreien Schutzschürzen mit Bedacht verwendet werden sollten, insbesondere bei dosisintensiven Untersuchungsarten.

Abstract

Purpose: The validity of DIN 6857-1 to establish lead equivalence for protective clothing is evaluated by Monte Carlo simulations and measurements. Materials and Methods: Commercially available protective clothing made of lead, lead-free and lead-composite materials has been tested regarding its protective efficacy. The analysis has been performed on the one hand in accordance with the test conditions described in the manufacturing standard DIN EN 61331-3 and on the other hand following the new DIN 6857-1 standard. Additionally, measurements have been carried out under simulated patient conditions by using an Alderson-Rando phantom. Results: Following DIN EN 61331-3, the lead-free protective clothing achieved the required protective efficacy only at a restricted tube-voltage range. The test according to DIN 6857-1 showed that the protective criteria were fulfilled only by one lead-composite apron, but not by the three lead-free aprons examined. Thus, in order to guarantee the same protection as lead between 50 and 120 kV, the conditions of DIN 6857-1 must be fulfilled. Conclusion: A modification of DIN EN 61331-3 to account for secondary radiation is strongly advised in the case of lead-free materials. In summary, most of the protective lead-free aprons in use should be used with care, particularly for examinations with a high dose.

Key words

radiation safety - radiation - physics

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