Neues aus der Strahlenbiologie. Institut für Medizinische Physik im Klinikum Nürnberg

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1 Neues aus der Strahlenbiologie 1 Institut für Medizinische Physik im Klinikum Nürnberg

2 2 ICRP 103

3 3 ICRP 103

4 Angepasste Risikokoeffizienten Für Berechnungen für Risikomodelle Publikation Krebs 6,0 5,5 % per Gy Erbschäden 1,3 0,2 % per Gy Anwendung für Gruppen, nicht Individuen einfach und robust Kenntnis: Unterschiede im Geschlecht und Alter Aktuelle Abschätzung: Sterblichkeit und Beeinträchtigung der Lebensqualität Praktischer Strahlenschutz: abgeschätzter Gesamtschaden bleibt weiterhin bei 5% per Sv Kulka 4

5 Wichtungsfaktoren der Effektiven Dosis Haut 1% Speiseröhre 4% Blase 4% Speicheldrüsen 1% Gehirn 1% andere Organe 12% Gonaden 8% Brust 12% Leber 4% rotes Knochenmark 12% Magen 12% ICRP (2007) Dickdarm 12% Knochenoberfläche 1% Schilddrüse 4% RöV / StrlSchV 2020? Lunge 12%

6 Strahlenempfindlichkeit vom Geschlecht 6 W.-U. Müller

7 zusätzliches relatives Risiko [pro Sv] zusätzliches relatives Risiko [pro Sv] Strahleninduziertes Tumorrisiko bei Frauen und Männern Frauen Männer W.-U. Müller Speiseröhre Frauen Männer (Alter bei Diagnose: 50 Jahre) Magen Colon Leber Lunge Brust Blase (Alter bei Exposition: 30 Jahre) Quelle: UNSCEAR 2000, Annex I, S. 425

8 Biologische Mechanismen, die für die unterschiedliche Strahlenempfindlichkeit von Männern und Frauen verantwortlich sein könnten Hormone Stärkere Zellteilungsaktivität in einigen Geweben Geschlechtsgebundene Onkogene und Tumorsuppressorgene 8 W.-U. Müller

9 Relative eff. Dosen auf Grundlage von ICRP 60 und ICRP 103 ICRP 60 ICRP 103 Thorax-CT eff. Dosis E 100 % 121 % E weibl. 113,4 % 151,7% E männl. 86,6 % 90,3 % Coronar-CT eff. Dosis E 100 % 131 % E weibl. 125,6 % 183 % E männl. 74,2 % 56,1 % Faktor 3,3 mit w Brust = 0,24 für das weibliche Subkollektiv (ICRP 103) bzw. w Brust = 0,10 (ICRP 60) und w Brust = 0,0 für das männliche Subkollektiv 9 H. von Boetticher, RöFo 180 (2008)

10 Strahlenempfindlichkeit und Alter Do you have a radiation risk, Waldorf. No, Stadler. I become blind, when I see all the radiation protectors. 10

11 Beispiele für spezifische Altersgruppen mit erhöhter Strahlenempfindlichkeit im Vergleich zu Personen mittleren Alters Leukämie (Fetus) Schilddrüsenkrebs (Kinder) Basalzellkrebs (Kinder und Teenager) Brustkrebs (insbesondere Mädchen während der Pubertät, aber auch Frauen unter 30) Lungenkrebs (Personen älter als 50) 11 W.-U. Müller

12 Strahlenempfindlichkeit des Ungeborenen 12

13 Strahleneffekte im Embryo und Fötus Risiko für Dosen < 100 msv, niedrig LET Bestrahlung: Letale Effekte während der Präimplantationsphase sehr selten Altersabhängige in utero Strahlensensibilität: Höchste Sensibilität während Organogenese Grenzwert für Fehlbildungen: 100 mgy Effekte nach Bestrahlung in Woche 8-15: Grenzwert für mentale Effekte: 300 mgy Beleg für Krebsrisiko nach in utero-bestrahlung 3x höheres Risiko als Gesamtbevölkerung Kulka 13

14 Schwangerschaftsrisiken 14 W.-U. Müller

15 Das Hauptstrahlenproblem während der Schwangerschaft: Das Leukämie-Risiko! Statistisch signifikanter Effekt nach: 10 msv! Verdopplungsdosis: 30 msv! Relatives Risiko einer Röntgenuntersuchung während der Schwangerschaft: 1,4 (=40% Anstieg)! Absolutes Risiko bei 30 msv: 5 pro pro Jahr 15 W.-U. Müller

16 Katarakt (Grauer Star) 16 W.-U. Müller

17 Problem: Bis vor kurzem ging man davon aus, dass eine Strahlenkatarakt nur nach Überschreiten einer Schwellendosis von wenigstens 2 Gy ausgelöst werden kann. Es wurde v.a. übersehen, dass die Latenzzeit mit abnehmender Dosis zunimmt. Analysen zeigen nun, dass für den Fall, dass überhaupt eine Schwellendosis existiert, sie etwa 10x niedriger ist, als bisher angenommen. W.-U. Müller 17

18 18 Die Strahlenschutzkommission empfiehlt

19 19 Aus der SSK Empfehlung

20 Prävalenz von Männern und Frauen aus verschiedenen Studie 20 SSK Empfehlung 2008

21 21 Das Herz-Kreislauf-Problem

22 Herz-Kreislauf-Effekte nach Strahleneinwirkung Bis vor kurzem nahm man an, dass Herz- Kreislaufprobleme nur nach sehr hohen Strahlendosen zu erwarten sind. Die neuesten Daten aus Hiroshima und Nagasaki zeigen, dass zumindest bis hinunter zu 0,5 Gy Effekte auf das Herz-Kreislaufsystem nachweisbar sind. 22 W.-U. Müller

23 Ein möglicher Mechanismus zur Erklärung strahleninduzierter cardiovaskulärer Probleme 23 Gesundes Herz W.-U. Müller Für Erythro-cyten problemlos passierbares Gefäß Strahlenschäden an der Gefäß- Innenwand mit der Folge von Sauerstoff- Unterversorgung Fibrotisches Herz

24 24

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