Einführung Strahlenkunde/ Strahlenschutz in der Radiologie

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1 / CC6 Einführung Strahlenkunde/ Strahlenschutz in der Radiologie Jürgen Beuthan - Medizinische Physik und optische Diagnostik -

2 Ziele des Strahlenschutzes Schutz von Leben, Gesundheit und Sachgütern vor den schädigenden Wirkungen ionisierender Strahlen Für medizinische Strahlenanwendungen heißt das: Begrenzung, möglichst Verminderung der Exposition mit ionisierender Strahlung für Patient Personal Bevölkerung Was können Sie als angehende Mediziner und Medizinerinnen dazu beitragen?

3 Versuchsanordnung von W.C. Röntgen 1895

4 Strahlenschutz?

5 Physik ionisierender Strahlung Definition: Strahlung mit hinreichend hoher Energie, die Atome in Ionen umzuwandeln vermag Formen: direkt ionisierende Strahlung (z.b. α- und β-teilchen) indirekt ionisierende Strahlung (Gammastrahlung; ion. z.b. über Foto-Effekt)

6 Physik ionisierender Strahlung Strahlungsarten - Korpuskeln (Teilchen mit Ruhemasse) α-teilchen e / Elektronen β-teilchen n / Neutronen Protonen - Photonen (Teilchen ohne Ruhemasse) γ-teilchen Röntgenphotonen

7 Ursache der Exposition ionisierender Strahlung Mittlere Effektiv-Dosis der Bevölkerung der Bundesrepublik Deutschland im Jahr 2002/2003 natürlich Kosmische Strahlung 0,3 msv/a Nahrung 0,3 msv/a zivilisationsbedingt Radoninhalation 1,4 msv/a Terrestrische Strahlung 0,4 msv/a Medizinische Anwendungen 1,9 msv/a Tschernobyl-Unfall 0,02 msv/a Atombomben-Fall-out 0,01 msv/a Berufliche Strahlenexposition 0,01 msv/a Forschung, Industrie 0,01 msv/a Kerntechnische Anlagen 0,01 msv/a Gesamt-Exposition ca. 4,5 msv/a

8 Strahlenexposition bei med. Anwendungen Medizinische Anwendungen ca. 2 msv/jahr Davon 90% aus Röntgendiagnostik 6% Strahlentherapie 4% Nuklearmedizin

9 Strahlenexposition bei med. Anwendungen Röntgendiagnostik Anteil % Untersuchung Dosis % 35 Skelett 11,1 33 Zähne 1,8 15 Thorax 8,3 6 CT 48,2 4 Mamma 1 4 Gastro 12,5 2 Angio+ Interv. 17,1

10 Strahlenexposition bei med. Anwendungen Indikation Untersuchung notwendig? Voraufnahmen mit ausreichender Befundstellung? Kann mit der Untersuchung die Fragestellung beantwortet werden? Wird durch die Diagnostik der Gesundheitszustand des Patienten gebessert? Andere Diagnoseverfahren mit besserem Nutzen/Risiko-Verhältnis

11 Strahlenrisiko Nicht-stochastisches Risiko (Deterministische Wirkung) akute somatische Strahlenwirkungen: Blutbild (Lymphozyten-Zahl), Haarhausfall, Dermatitis, Ulcus Schwellendosis ca. 0,5 Sv Ganzkörperbestrahlung bei 4 bis 5 Sv Ganzkörperdosis ca. 50% Todesfälle Die Dosis bestimmt die Schwere des Krankheitsbildes Stochastisches Risiko späte somatische Strahlenwirkungen, insbesondere maligne Erkrankungen (Leukämie u.a.) Keine Schwellendosis nachweisbar, Risiko ab 0,5 Sv Ganzkörperstrahlung sicher erhöht Die Dosis bestimmt die Wahrscheinlichkeit der Erkrankung Reparaturmechanismen

12 Radiologische Größen Radiologische Größe Definition Si-Einheit und Besondere Name Energiedosis (D) D= de/dm Auf die Materie übertragene Energie durch Masse Joule durch Kilogramm (J kg -1 ) Gray 1Gy = 1 J kg -1 Äquivalentdosis (D q ) D q = q D Bewertungsfaktor mal Energiedosis Joule durch Kilogramm (J kg -1 ) Sievert 1Sv = 1 J kg -1 Effektivdosis D eff (= Ganzkörper- Äquivalentsdosis) D = w D (i) eff i q Organe mit: w i = Gewichtungsfaktoren für die einzelnen Organe Sievert

13 Strahlenschutz Röntgenröhre Lichtvisier

14 Strahlenschutz Lichtvisier a) Primärstrahlung ca. 95% 0% b) Streustrahlung aus Körper ca. 1% ca % c) Streustrahlung aus Umgebung ca. 1% ca. 3-10% d) Leckstrahlung aus Haube <1% ca. 2-10% Quellen der Gonadenbelastung

15 Strahlenschutz Strahleneinblendung Bildwandlersystem Filterung Röntgenröhre Streustrahlenraster Film-Folien-Kombination Digitale Bildverarbeitung (Mammographie)

16 Strahlenschutz C-Bogen Strahlenschutzschürzen

17 Strahlenschutzverordnungen Atomgesetz Gesetz über die friedliche Verwendung der Kernenergie und den Schutz gegen ihre Gefahren Röntgenverordnung - RvV Verordnung über den Schutz vor Schäden durch Röntgenstrahlen Stand: 2002 Strahlenschutzverordnung - StrlSchV Verordnung über den Schutz vor Schäden durch ionisierende Strahlen

18 Röntgenschutzverordnung Strahlenschutz des Patienten Jede Anwendung ionisierender Strahlung am Menschen ist zu Rechtfertigen Anwendung auf Menschen nur in Anwendung der Heilkunde und bei ärztlicher Indikation Jede Anwendung ionisierender Strahlung am Menschen ist zu Optimieren: Lichtvisier, Schutz der nicht untersuchten Körperbereiche (Bleigummi, Gonadenschutz), moderne Technik Nach bestehender Schwangerschaft fragen Einsicht in Unterlagen muss nachbehandelndem Arzt ermöglicht werden Strahlenschutz beruflich strahlenexponierter Personen Dosimeterpflicht für Personen im Kontrollbereich Ausreichende Schutzkleidung (Bleischürze, Brillen..) Weitere Vorgaben Aufzeichnungspflicht, Umgangsgenehmigung, Benennung eines Strahlenschutzverantwortlichen und beauftragen, Qualitätssicherung Fachkundenachweis

19 Röntgenschutzverordnung Gesetzliche Dosisgrenzwerte (msv/kalenderjahr) Organ Beruflich strahlenexponierte Personen Bevölkerung Ganzkörper 20 msv 1 msv Augenlinse 150 msv 15 msv Haut 500 msv 50 msv Keimdrüsen, Gebärmutter, Knochenmark 50 msv - Schilddrüse, Knochenoberfläche 300 msv - Lunge, Magen, Blase 150 msv - Gegenüber alter Verordnung: Grenzwerte um Faktor 2.5 gesenkt!