Strahlenrisiko + Besonderheiten des Strahlenschutzes bei Kindern

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1 Strahlenrisiko + Besonderheiten des Strahlenschutzes bei Kindern Dr. Marcel Scheithauer Strahlenschutz am Universitätsklinikum und der Universität Jena

2 1. Strahlenwirkung + Risiko 2. Strahlenbiologische Besonderheiten von Kindern 3. Rechtliche Aspekte 4. Rechtfertigung und Minimierung

3 Strahlung (Energiezufuhr) Anregung oder Ionisation von Atomen (Sekundenbruchteile) Chemische Veränderungen (Sekunden) (hauptsächlich am Erbgut DNS) Reparatur Keine oder fehlerhafte Reparatur (Stunden) Strahlenwirkung (Jahre)

4 Arten der Strahlenwirkungen auch bei geringer Dosis möglich Zelltod bei hoher Dosis sterben viele Zellen Veränderung im Erbgut kein Zelltod deterministische Strahlenwirkungen (Hautschäden, Linsentrübung, Strahlenkrankheit) stochastische Strahlenwirkungen (Krebserkrankung, Erberkrankungen)

5 Betrachtungen zur Dosis: Untersuchung Effektive relativ rel. zur natürlichen Dosis zu Strahlen- [msv] Rö-Thorax belastung Extremitäten, Gelenke 0,01 0,1 1,5 Tage Thorax in 2 Eb. 0, Tage Schädel 0,07 0,7 12 Tage Brustwirbelsäule 0,7 7 4 Monate Becken 0,7 7 4 Monate Abdomen 1, Monate Mammographie bds. 2 Eb. 0,5 5 3 Monate CT - Kopf 2,3 23 1,1 Jahr CT - Thorax ,8 Jahre CT Abdomen, Becken ,8 Jahre CT - Ganzkörper ,7 Jahre ERCP - Untersuchung* ,5 Jahre PET 3,8 38 1,8 Jahre Empfehlung der Strahlenschutzkommission, Orientierungshilfe für bildgebende Untersuchungen, 2008 * eigene gemittelte Werte, berechnet aus dem Dosisflächenprodukt von 33,7 Gy*cm²

6 Betrachtungen zur Dosis: Flüge in großen Höhen kosmische Exposition 5- bis 10- mal höher als auf NN fliegendes Personal erreicht bis 6 msv/a Reiseziel (hin von FRA und zurück) mittl. Dosis [µsv] Rom 92 Kanarische Inseln 28 Johannesburg 48 New York 110 San Francisco 160 Rio de Janeiro 44 Vergleich zur Medizin: Untersuchung effektive Dosis [µsv] Extremitäten, Gelenke 10 einzelne Thoraxaufnahme 100 Abdomen ERCP Untersuchung CT Abdomen CT Ganzkörper

7 Betrachtungen zum Risiko: Risikogruppe / Untersuchung Risiko Hand / Zahn 1: 10 Millionen Lunge / HWS / Schädel 1: Mammographie 1: Abdomen, Phlebografie, CT-Schädel 1: Magen / Dünndarm-DL / CT-Wirbelsäule 1: ERCP - Untersuchung 1: Kolon-DL, CT-Abdomen, CT-Thorax 1: Strahlenrisiko: 1 : = 0,015 % Die Endoskopie ist ein operativer Eingriff. Mortalität: ERCP mit endoskopischer Papillotomie: 0,4 % (Freeman NEJM 1996)

8 1. Strahlenwirkung + Risiko 2. Strahlenbiologische Besonderheiten von Kindern 3. Rechtliche Aspekte 4. Rechtfertigung und Minimierung

9 Bei Kindern ist die Strahlenempfindlichkeit des Gewebes erhöht. Die Strahlenempfindlichkeit hängt mit der Zellteilungsrate zusammen. Es gilt: Zellen, die sich oft teilen sind strahlenempfindlicher als Zellen, die sich selten teilen. Kind fast alle Organe sind strahlenempfindlich Erwachsener nur Organe mit hoher Zellreproduktion sind besonders strahlenempfindlich (z. B. Knochenmark, Eierstöcke, Hoden, Dünndarmschleimhaut) Bei Kindern ist das Absorptionvermögen für Röntgenstrahlung erhöht. Wassergehalt im kindlichen Gewebe ist höher Strahlung wird stärker absorbiert höhere Dosis bei Durchstrahlung gleicher Schichtdicke

10 Kinder haben eine höhere verbleibende Lebenszeit als Erwachsene. Strahleninduzierte Krebserkrankungen treten erst nach vielen Jahren nach Strahlenexposition auf. Leukämien Schilddrüsen-Ca Mamma-Ca Bronchial-Ca Trend Signifikanz Magen-Ca Colon-Ca Plasmozytom Jahre nach Strahlenexposition Hiroshima und Nagasaki, Shigematsu et al. Rad. Eff. Res. Found. 1993

11 Kindern werden einmal Eltern. Ionisierende Strahlung hat auch genetische Wirkungen. Ein Strahlenschaden kann sich also als Erbschäden bei den Nachkommen äußern. Die Strahlenwirkung auf die Vererbung wird aber meist überschätzt. Daten aus ICRP 103 (über alle Altergruppen gemittelt) Risiko für einen strahleninduzierten Erbschaden 0,2 %/Sv oder 0,002 %/10 msv Beispiel: Durch eine CT-Untersuchung beträgt das Risiko für einen strahleninduzierten Erbschaden etwa 0,002 %. Risiko für eine strahleninduzierte Krebserkrankung 5 %/Sv oder 0,05 %/10 msv Beispiel: Durch eine CT-Untersuchung beträgt das Risiko für eine strahleninduzierte Krebserkrankung etwa 0,05 %. Faktor: 1 : 25

12 Kinder haben andere Körperproportionen und Gewebelokalisationen als Erwachsene. Der Körper eines Säuglings / Kleinkindes ist kürzer und gedrungener als der eines Erwachsenen. mehr Organe im Strahlenfeld (bei Rö. im Körperstamm) mehr Organe direkt benachbart zum Strahlenfeld Unterschiede in der Lokalisation der besonders strahlenempfindlichen Organe (Beispiel: Knochenmark - blutbildendes System) Kind Lokalisation Erwachsener 29 % Stammskelett 74 % 35 % Extremitäten 9 % 27 % Schädelknochen 8 % Schneider, Montz: Die quantitative Verteilung des erythropoetischen Knochenmarks beim Menschen gemessen mit Radioeisen. J Mol Med 2005; 16:

13 Zusammenfassung Kinder sind keine kleinen Erwachsenen! Strahlenempfindlichkeit und Absorptionsvermögen des Gewebes ist erhöht höhere verbleibende Lebenszeit höheres genetisches Risiko andere Körperproportionen und Gewebelokalisationen Fragestellungen und Untersuchungen unterscheiden sich Empfehlung der Strahlenschutzkommission (2006) Bildgebende Diagnostik beim Kind

14 1. Strahlenwirkung + Risiko 2. Strahlenbiologische Besonderheiten von Kindern 3. Rechtliche Aspekte 4. Rechtfertigung und Minimierung

15 Durchleuchtungsarbeitsplatz 1912

16 Rechtsgrundsatz im Strahlenschutz Betrieb von Röntgeneinrichtungen (Röntgenverordnung), Umgang mit radioaktiven Stoffen (Strahlenschutzverordnung) VERBOTEN! bis auf unter Vorbehalt genehmigte Ausnahmen mit folgenden Voraussetzungen: personeller Art materieller Art organisatorischer Art

17 WER darf WAS? Strahlenanwendung am Menschen fachkundige Ärzte fachkundige MTRA Personal (Ärzte, Schwestern, OP- Personal) mit den Kenntnissen im Strahlenschutz anordnen + selbständig anwenden selbständig anwenden unter Aufsicht eines fachkundigen Arztes anwenden Kurse + praktische Erfahrung Anerkennung von LÄK Berufsausbildung Kurs Anerkennung von LÄK ALLE ohne Kenntnisse im Strahlenschutz dürfen gar nichts bezüglich Strahlung, auch keine Erfahrungen sammeln

18 1. Strahlenwirkung 2. Strahlenbiologische Besonderheiten von Kindern 3. Rechtliche Aspekte 4. Rechtfertigung und Minimierung

19 Grundsätze im Strahlenschutz RöV Strahlenschutz Rechtfertigung Minimierung Begrenzung Patient Patient / Personal Personal

20 Rechtfertigung strenge Indikationsstellung gezielte Fragestellungen des anfordernden Arztes abgestufte Diagnostik alternative Untersuchungsmethoden Vermeiden von Wiederholungsuntersuchungen Hier dargestellt wurden generelle Forderungen, die nicht nur für die Kinderradiologie gelten. So viel wie nötig, so wenig wie möglich As low as reasonably achievable (ALARA)

21 Minimierung Dosissteigerung durch falsch gewählte Parameter Schneider. Aufnahmetechnik und Strahlenschutz im Kindesalter. Teil 1- Projektionsradiographie und Durchleuchtung. Radiologie up- 2date 3 (2006), DOI /s

22 Vielen Dank