Strahlenschutz in der Medizin

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1 Jakob Roth Strahlenschutz in der Medizin Praktische Anleitung zum Strahlenschutz in Röntgendiagnostik, Nuklearmedizin und Strahlentherapie Verlag Hans Huber

2 Inhalt Geleitwort von Werner Zeller, Leiter der Abteilung Strahlenschutz im Bundesamt für Gesundheit 14 Vorwort Physikalische Grundlagen Aufbau der Materie Von der Körperzelle zum Atomteilchen Der Mensch physikalisch betrachtet Strahlung Teilchen- und Wellenstrahlung Strahlung aus radioaktiven Quellen Röntgenstrahlung Wechselwirkung zwischen Strahlung und Materie Schwächung von Photonenstrahlung Elektronen- und Beta-Strahlung Lineares Energieübertragungsvermögen (LET) Dosis und Dosismessung Dosisbegriffe Nachweis ionisierender Strahlung Phantome Berechnung von Dosen Bildgebende Systeme Röntgenfilm Speicherfolie Bildverstärker (BV) Flachdetektor Szintillationskamera Digitalisierung Molekulare Bildgebung Abbildungsgesetze und Unscharfen Strahlenbiologische Grundlagen Strahlenbiologische Begriffe Mechanismus der biologischen Strahlenwirkung 54

3 6 Inhalt 2.3 Beeinflussung der biologischen Strahlenwirkung Strahlenbiologie in der Strahlentherapie Strahlenwirkung, Strahlenrisiken Strahlenwirkungen Dosis-Wirkung-Beziehung Auswirkungen von ionisierender Strahlung auf den Körper Stochastische Strahlenwirkung Risikoabschätzung Beurteilung des Strahlenrisikos Deterministische Strahlenwirkung Pränatale Strahlenwirkung Genetische Strahlenwirkung Schwangerschaft und Strahlung Risikobeurteilung Abschätzung der Dosis am Embryo bzw. Fetus Röntgenuntersuchung Nuklearmedizinische Untersuchung Strahlentherapie Maßnahmen nach einer pränatalen Strahlenexposition Spezielle Maßnahmen zur Dosisreduktion am Fetus Technik und Methoden in der Röntgendiagnostik Röntgengeräte Aufbau und Funktion der Röntgenanlage Röntgenaufnahme Durchleuchtung Computer-Tomographie (CT) C-Bogen mit Computer-Tomographie Einrichtungen, Zubehör Streustrahlenraster Belichtungsautomatik Ausgleichsfilter Bildgebende Systeme Film-Folien-Kassetten Digitale Radiographie Beeinflussung der Strahlexposition des Patienten Streustrahlung Einblendung Abschirmung Besonderheiten in der zahnärztlichen Radiologie 106

4 Inhalt 7 6. Technik und Methoden in der Nuklearmedizin Nuklearmedizinische Diagnostik Geräteeigenschaften Gamma-Kamera Einzelphotonen-Emissions-Computer-Tomographie (SPECT) Positronen-Emissions-Tomographie (PET) Ganzkörperzähler Aktivimeter Nuklearmedizinische Therapie Spezielle Betrachtungen Halbwertszeiten Zählstatistik Messfehler Technik und Methoden in der Strahlentherapie Hochvolttherapie mit Linearbeschleuniger Photonenstrahlung Multi-Leaf-Kollimator (MLC) Abschirmblöcke für irreguläre Felder Plexiglas-Trägerplatten Keilfilter Schädelmasken Patiententisch Elektronenstrahlung Irreguläre Felder Schutz des Auges Neue Bestrahlungstechniken Intensitätsmodulierte Radiotherapie (IMRT) Stereotaktische Radiotherapie Bildgesteuerte Radiotherapie Protonen und schwere geladene Teilchen Bestrahlungsplanung und Bildgebung Brachytherapie Röntgentherapie Hyperthermie Ganzkörperbestrahlung (TBI) Wechselwirkungen zwischen Strahlung und nichtbiologischen Materialien Moulagen Metallimplantate Herzschrittmacher Bestrahlunsgplanung Immobilisation des Patienten bzw. des Zielvolumens 140

5 .S Inhalt 8. Qualitätssicherung in der Röntgendiagnostik Allgemeine Maßnahmen Konventionelle Röntgengeräte Durchleuchtungsgeräte Computer-Tomographen (CT-Geräte) Mammographie-Geräte Bildgebung Filmverarbeitung Digitale Bildgebung Diagnostische Qualitätskriterien Besonderheiten in der zahnärztlichen Radiologie Zahnärztliche Röntgenanlagen Filmverarbeitung Digitale Dental-Röntgensysteme Diagnostische Referenzwerte (DRW) Qualitätssicherung in der Nuklearmedizin Allgemeine Maßnahmen Gammakamera Konstanzprüfung Zustandsprüfung Aktivimeter In-vivo- und In-vitro-Messplätze Strahlenschutz-Messgeräte Diagnostische Referenzwerte (DRW) Qualitätssicherung in der Strahlentherapie Von den physikalischen Kontrollen zum Qualitätssicherungskonzept Bestrahlungsgeräte Linearbeschleuniger Afterloadingsystem Röntgentherapiegerät Bestrahlungsplanungssystem und bildgebende Systeme Bestrahlungsplanungssystem (TPS) Computer-Tomograph (CT) Simulator Electronic Portal Imaging Device (EPID) Kontrolle der Lagerung und Einstellung des Patienten Kontrolle der Dosis bei der individuellen Bestrahlungsplanung Hochvolttherapie Brachytherapie 183

6 tabalt In-vivo-Messungen Konstanzprüfung der Dosimeter Kontrolle des gesamten Bestrahlungsablaufs Registrierung und Aufbewahrungspflicht von Daten Statistische Auswertung der Therapieergebnisse Grundlagen des Strahlenschutzes Gegenwärtiger Stand des Strahlenschutzes Grundsätze des Strahlenschutzes Praktischer Strahlenschutz Gesetzliche Grundlagen Bewilligungswesen Strahlenschutz-Bereiche Bauliche Strahlenschutzmassnahmen Möglichkeiten der Dosisreduktion Strahlenschutz in der Röntgendiagnostik Allgemeine Strahlenschutzmaßnahmen Strahlenschutz des Patienten Röntgenaufnahmen Durchleuchtungsuntersuchungen CT-Untersuchungen Strahlenschutz des Personals und von Drittpersonen Strahlenschutz in der Dentalradiologie Schutzmaterial Strahlenschutz in der Nuklearmedizin Allgemeine Strahlenschutzmaßnahmen Strahlenschutz des Patienten bei nuklearmedizinischer Diagnostik Strahlenschutz des Patienten bei nuklearmedizinischer Therapie Strahlenschutz des Personals Strahlenschutz in der Strahlentherapie Allgemeine Strahlenschutzmaßnahmen Abschirmung des Bestrahlungsraumes Aktivierung durch hochenergetische Photonenstrahlung Durchlassstrahlung des Bestrahlungsgerätes Geschlossene radioaktive Quelle Röntgentherapieanlage 228

7 10 Inhalt 15. Ausbildung Bezeichnung von Funktionen Aufgaben und Pflichten der Strahlenschutz-Sachverständigen Strahlenschutzausbildung für Ärzte Strahlenschutzausbildung für Zahnmediziner Strahlenschutzausbildung für medizinisches und zahnmedizinisches Personal Medizinphysiker mit Fachanerkennung Fortbildung Demonstrationen für die Ausbildung Strahlenexpositionen durch natürliche und künstliche Strahlenquellen Bestimmung der Strahlenexposition Natürliche Strahlenexpositionen Strahlenquellen Natürliche Radioaktivität, natürliche Zerfallsreihen Zivilisatorische Strahlenexpositionen Strahlenexposition des Patienten Röntgendiagnostische Untersuchungen Röntgenaufnahmen Durchleuchtungen Computer-Tomographien (CT) Nuklearmedizin Strahlentherapie Bewertung Strahlenexposition bei beruflich strahlenexponierten Personen Gesetzliche Grundlagen Dosisüberwachung Berufliche Tätigkeit und Schwangerschaft Ergebnisse der Personendosimetrie Strahlenunfall Symptome bei hoher Strahlenexposition Vorgehen und Maßnahmen bei Strahlenverletzten Grundsätzliches zu kontaminierten Patienten Vorgehen bei externer Bestrahlung 274

8 Inhalt Vorgehen bei Kontamination Vorgehen bei Inkorporation Kontaktstellen Beispiele von Strahlenunfällen Medizinische und industrielle Strahlenunfälle Auswirkungen des Kernkraftwerkunfalls in Tschernobyl von Gefährdung durch nichtionisierende Strahlung (NIS) Ultraschall (US) Laser und lichtemittierende Diode (LED) Magnet-Resonanz (MR) Ultraviolette Strahlung (UV) Schall Mobilfunk Elektrosmog Geschichtliche Entwicklung der Strahlenanwendung in der Medizin Zeittafel Wichtige Personen Fachgesellschaften und gesetzliche Regelungen Blick in die Zukunft 295 Anhang A: Begriffe 299 Anhang B: Abkürzungen 301 Anhang C: Elemente 305 Anhang D: Maßeinheiten 309 Literatur 311 Sachwortverzeichnis 317