Strahlenbiologie & Strahlenschutz

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1 Strahlenbiologie & Strahlenschutz Peter Hunold Medizin und Strahlenbelastung = Mi8lere Belastung der Bevölkerung in Deutschland durch künstlich erzeugte Strahlung oder Strahlenquellen [msv] 2 2,0 Medizin 0,07 < 0,02 0,02 Forschung, Technik, Haushalt < 0,01 0,01 KernkraHwerke < 0,01 0,01 Stör- und Unfälle < 0,01 0,01 Kernwaffentests < 0,02 berufliche TäSgkeit 1

2 Strahlenwirkung auf biologische Gewebe Physikalische Phase EnergieabsorpSon: IonisaSon, Molekülanregung Physikalisch- chemische Phase Direkte Strahlenwirkung, Radikal- Bildung Biochemische Phase Hydroxylierung, Decarboxylierung, Red. / Ox. Biologische Phase Auswirkungen des o.g.: Störung der VitalfunkSon Indirekte Strahlenwirkung 70-80% der Zellsubstanz ist Wasser Trefferwahrscheinlichkeit für H 2 O hoch Radikalenbildung H 2 O + Strahlenenergie à OH + H Radikale greifen organische Moleküle an Schäden an NukleoSdbasen durch OH 2

3 Strahlenschäden an DNA DNA- Schaden im Zellkern ca. 99,9% der Schäden werden repariert Nicht reparierte Schäden: Zelltod (weit überwiegend) TransformaSon, MutaSon DNA- Schäden Direkte Strahlenwirkung & indirekte (über Wechselwirkung mit Wasser und Radikalbildung) Abbildungen aus: Kaufmann/Moser/Sauer: Radiologie 3

4 Strahlenrisiko in realiter DeterminisSsche Strahlenschäden Ursache: Zelltod Schwellenwert, lineare Dosis- Wirkungsbeziehung z.b. Erythem, Gewebsfibrose, akuter Tod StochasSsche Strahlenschäden Ursache: Zellveränderung Kein Schwellenwert, lineare Dosis- Wirkungsbeziehung? MutaSonen: Erbschäden, Malignome DeterminisSsche Schäden 4

5 Strahlenschaden durch DiagnosSk Z.n. Hirninfarkt 2x DSA und 5x Perfusions- CT Eur Radiol 2007 StochasSsche Schäden Neoplasien und Erbkrankheiten (MutaSon) Wahrscheinlichkeit steigt mit Dosis Häufigkeit nimmt zu Zunahme ~ Dosis, kein Schwellenwert (Grundphilosophie des Strahlenschutzes) 5

6 Strahlenschäden auf DNA- Ebene γh2ax-varianten von Histonen in peripheren mononukleären Blutzellen vor und nach Thorax-CT und Ganzkörper-CT Strahlenschäden auf DNA- Ebene 6

7 Manifeste genessche Veränderungen Zwei idenssche, eineiige Zwillinge, 37 J. alt Nichtraucher, gleiche Stadt, gleiche Ernährung Twin 1 Rechtsanwalt Twin 2 10 J. Interv. Kardiologe zuletzt 6,8m Sv/a Manifeste genessche Veränderungen 7

8 Abschätzung Lebenszeit- Mortalitätsrisiko 0,006%/mSv Strahlenschäden durch CT in den USA 1,5-2% der Tumoren in den USA durch CT induziert Brenner, NEJM

9 StrlSch des PaSenten SorgfälSge IndikaSonsstellung Nur notwendige Untersuchungen RichSge, strahlensparende Methode Korrekte Einstell- bzw. Untersuchungstechnik Hilfsmi8el benutzen StrlSch des PaSenten: Hilfsmi8el 9

10 StrlSch des Personals Regelmäßige Überwachung Dosimetrie, Betriebsarzt Korrekter Umgang an den Anlagen RichSge Einstellung Aufenthaltsdauer, Abschirmen, Abstand Hilfsmi8el benutzen Bleischürzen, Bleibrille, SD- Schutz RöV 23 Rech{erSgende IndikaSon (1) Röntgenstrahlung darf (..) am Menschen nur (..) nur angewendet werden, wenn eine Person nach 24 die rech{ersgende IndikaSon gestellt hat. Die rech{ersgende IndikaSon erfordert die Feststellung, dass der gesundheitliche Nutzen (..) gegenüber dem Strahlenrisiko überwiegt. 10

11 RöV 24 BerechSgte Personen In der Heilkunde oder Zahnheilkunde darf Röntgenstrahlung am Menschen nur angewendet werden von: 1. Approbierten Ärzten mit Fachkunde im Strahlenschutz für das Gesamtgebiet 2. Approbierten Ärzten mit Fachkunde im Strahlenschutz für das jeweilige Teilgebiet 3. Approbierten Ärzten ohne Fachkunde, wenn sie unter ständiger Aufsicht einer Person nach 1. oder 2. stehen und über die erforderlichen Kenntnisse verfügen RöV Abschni8 1a StrlSch- Grundsätze 2b: Dosisbegrenzung Wer eine TäSgkeit nach (RöV) plant, ausübt oder ausüben lässt, ist verpflichtet, dafür zu sorgen, dass die Dosisgrenzwerte nicht überschri8en werden. 11

12 RöV Abschni8 1a StrlSch- Grundsätze 2c: Vermeidung unnösger StrahlenexposiSon und Dosisreduzierung (1) Wer eine TäSgkeit nach (RöV) plant, ausübt oder ausüben lässt, ist verpflichtet, jede unnösge StrahlenexposiSon von Mensch und Umwelt zu vermeiden. (2) auch unterhalb der Grenzwerte so gering wie möglich zu halten. StrlSch- Grundsätze ALARA As low as reasonably achievable 12

13 Abdomen- CT: 2 PaSenten, gleicher Maßstab Abdomen- CT PaSent 1 26 Jahre 114 kg Durchmesser 40 cm 8 / 12 / 8 mm 120 KV, 200 mas Rauschen 24,2 HU 13

14 Abdomen- CT PaSent 2 24 Jahre 56 kg Durchmesser 26 cm 8 / 12 / KV, 200 mas Rauschen 7,3 HU 100 mas à Rauschen 10,3 HU 50 mas à Rauschen 14,6 HU 25 mas à Rauschen 20,6 HU RöV 23 Rech{erSgende IndikaSon Andere Verfahren (..), die mit keiner oder einer geringeren StrahlenexposiSon verbunden sind, sind bei der Abwägung zu berücksichsgen. Bei Überweisungen: Die rech{ersgende IndikaSon darf nur gestellt werden, wenn der die r.i. stellende Arzt den Pat. vor Ort persönlich untersuchen kann. 14

15 Rech{erSgende IndikaSon Strahlenschutz Rech{erSgung? Konsequenz der Untersuchung? AlternaSven: Endoskopie, US, MRT Screening nicht erlaubt KontraindikaSonen SchwangerschaH Nur, wenn InformaSon mit keiner anderen Technik zu akquirieren ist Kontrastmi8el- KontraindikaSon (Kinder) Wer braucht die Fachkunde Strahlenschutzverantwortliche, wenn kein StrahlenschutzbeauHragter bestellt ist StrahlenschutzbeauHragte Ärzte, Zahnärzte, die eigenverantwortlich Röntgenstrahlung in DiagnosSk und Therapie anwenden Ärzte, Zahnärzte, die die rech{ersgende IndikaSon stellen Ärzte, die in der Teleradiologie die Verantwortung für die Anwendung der Röntgenstrahlung haben Ärzte, die die Anwendung von Röntgenstrahlung und die technische Durchführung einer Röntgenuntersuchung beaufsichsgen und verantworten Ärzte, die die Anwendung von Röntgenstrahlung in der medizinischen Forschung leiten Medizinphysik- Experten MTA 15

16 Strahlenschutzverantwortlicher Strahlenschutzverantwortlicher ist, wer nach dem Atomgesetz, der StrlSchV oder der RöV einer Genehmigung bedarf oder eine Anzeige zu ersta8en hat. Zum StrlSch- Verantwortlichen wird man nicht ernannt, sondern dies ist man, wenn die rechtlichen Vorgaben zutreffen (EigenschaH krah Gesetz). Strahlenschutzverantwortlicher ist der Besitzer radioaksver Stoffe oder der Anlage zur Erzeugung ionisierender Strahlen. Strahlenschutzverantwortlicher Strahlenschutzverantwortlicher kann eine natürliche (1) oder jurisssche (2) Person sein, was von der GesellschaHsform des Unternehmens abhängt. (1) gewerblicher Unternehmer als Firmeninhaber, niedergelassener Arzt (2) AkSengesellschaH, GmbH, Träger eines Krankenhauses / Forschungseinrichtung / Schule / Universität/Hochschule 16

17 Strahlenschutz- BevollmächSgter Kein Begriff aus der Rechtsnorm, dennoch in der Praxis etabliert, v.a: bei großen Unternehmen Der StrlSch- Verantwortliche kann seine Aufgaben ganz oder teilweise auf den StrlSch- BevollmächSgten delegieren Der StrlSch- Verantwortliche behält weiterhin seine Verantwortlichkeit mit den rechtlichen Konsequenzen StrlSch- BeauHragter Der StrlSch- Verantwortliche braucht nicht fachkundig zu sein Verfügt der StrlSch- Verantwortliche nicht über die Fachkunde, muss er StrlSvh- BeauHragte bestellen Kann der StrlSch- Verantwortliche nicht überall gleichzeisg seiner Aufsichtspflicht nachkommen, muss er für einzelne Bereiche einen oder mehrere StrlSch- BeauHragte bestellen 17

18 StrlSch- BeauHragter Der StrlSch- BeauHragte muss schrihlich bestellt werden Die Bestellung des StrlSch- BeauHragten mit Angabe und Änderungen bzw. Beenden der Aufgaben und Befugnisse sind der zuständigen Behörde unverzüglich mitzuteilen Beispiel UKSK Lübeck StrlSch- Verantwortlicher Vorstandsvorsitzender: Prof. Scholz StrlSch- BevollmächSgter Dipl.- Ing. Marbach (Sicherheitsingenieur) StrlSch- BeauHragte MulSple Für jede Röntgenanlage einer mit Fachkunde 18

19 StrlSch- Bereiche StrlSch- Bereiche Bei genehmigungs- und anzeigebedürhigen TäSgkeiten nach RöV sind StrlSch- Bereiche einzurichten. Überwachungsbereich EffekSve Dosis pro Jahr von 1 msv oder Organdosen 15 msv/a für die Augenlinse oder 50 msv/a für Haut, Hände, Unterarme, Füße und Knöchel Kontrollbereich 6 msv (bzw. 45 msv/a und 150 msv/a, s.o.) Kennzeichnung: Kontrollbereich Kein Zutri8 Personendosimetrie vorgeschrieben 19

20 Röntgen in BRD

21 StrlSch- Grundsätze IndikaSon!!! Röntgenstrahlen in der BRD

22 Take Home Points: IndikaSon Die richsge IndikaSon ist entscheidend Ist der Nutzen größer als das Risiko (Strahlen, KM)? Hat meine angeforderte Untersuchung Konsequenzen? Ist die angeforderte Untersuchung die richsge? Im Zweifel vorher (!) den Radiologen fragen Welche Methode ist die richsge? KontraindikaSonen beachten SchwangerschaH Kann der PaSent mitmachen? Kontrastmi8el: Niereninsuff., Allergie, Hyperthyreose Zusammenfassung StrlSch ist zu Recht ein Riesenthema! Röntgenstrahlung ist schädlich Manifeste Schäden sind sichtbar Strikte gesetzliche Vorgaben zum StrlSch Verantwortungsvoller Umgang notwendig Schutz von PaSent und Personal IndikaSon!!! 22