Nuklearmedizin. Praktischer Strahlenschutz. Kleiner Ratgeber. Nagyivan, Münzing, Strigl. Mallinckrodt

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1 Mallinckrodt Kleiner Ratgeber Nuklearmedizin Nagyivan, Münzing, Strigl Praktischer Strahlenschutz Dieser Ratgeber wurde überreicht von Covidien Deutschland GmbH

2 Impressum Pal Nagyivan Staatliche Berufsfachschule für med. -technische Radiologieassistenten LMU München, Klinikum Großhadern Marchioninistr. 15, München Dr. Wolfgang Münzing Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin der LMU München Klinikum Großhadern Dr. Markus Strigl Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin der LMU München Klinikum Großhadern Fotos: P. Nagyivan Text: Nagyivan, Strigl, Münzing Danksagung Wir möchten uns ganz herzlich bei allen bedanken, die diesen Ratgeber ermöglicht haben. Unser Dank gilt auch Herrn Prof. Dr. med. Peter Bartenstein, Direktor der Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin der LMU München und den abgebildeten MTRA - Schülern sowie der Firma COVIDIEN Deutschland GmbH. 2

3 Wichtige Links Strahlenschutzverordnung zu beziehen: DIN Vorschriften Nuklearmedizin (müssen käuflich erworben werden) Landesamt für Umwelt Helmholtz Zentrum München Kurse im Strahlenschutz: Auswertestelle: Weitere Wichtige Informationen: DGN - Deutsche Gesellschaft für Nuklearmedizin Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin der LMU München 3

4 Inhalt Einleitung 7 Strahlenarten 8 Dosisbegriffe 10 Bereiche mit erhöhter Exposition 12 a) Kontaminationen 14 b) Applikation / Kamera 16 c) Heißlabor / Abklingraum 18 Praktische Schutzmaßnahmen a) Arbeitsweise 20 b) im Kontrollbereich 22 c) Dosisüberwachung 24 d) Kleidung 26 e) Abschirmungen 28 f) Abstandshalter 30 g) Aufenthaltsdauer 32 4

5 Strahlenmessung 34 a) Dosimeter 36 b) Proportionalzähler 38 c) Szintillationszähler 40 Kontaminationsüberprüfung 42 Dekontamination 46 Entsorgung 52 Organisation Strahlenschutz 56 Häufige Radionuklide 58 Einheiten 60 5

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7 Einleitung Dem Strahlenschutz kommt in der Nuklearmedizin erhebliche Bedeutung zu. Das Personal: Arzthelfer, MTRA, Physiker sowie Ärzte arbeiten direkt mit offenen und umschlossenen radioaktiven Stoffen. Der richtige Umgang mit diesen Stoffen reduziert die Strahlenexposition des Personals und des Patienten. Diese Broschüre soll einfache Grundlagen des Strahlenschutzes vermitteln und praktische Hinweise und Strategien geben. Vieles kann allgemein in der Nuklearmedizin verwendet werden, einiges hingegen hängt von den individuellen Begebenheiten der Untersuchungen und Kliniken ab. 7

8 Strahlenarten Für den Strahlenschutz relevante Strahlenarten in der Nuklearmedizin: 1. Photonenstrahlung: Gammastrahlung Bremsstrahlung Charakteristische Röntgenstrahlung 2. Teilchenstrahlung: ß - ; ß + Zur Diagnostik wird Gammastrahlung eingesetzt, in Einzelfällen auch Bremsstrahlung, was allerdings geringe Bildqualität zur Folge hat. Zur Therapie wird ß - - Strahlung eingesetzt. 8

9 Wahl der Schutzmöglichkeiten Wahl der Messverfahren Strahlenart richtige Entsorgung 9

10 Dosisbegriffe Äquivalentdosis, effektive Dosis Die Äquivalentdosis berücksichtigt die verschiedenen biologischen Wirksamkeiten der Strahlenarten. Sie ist definiert als Produkt aus Energiedosis und einem Qualitätsfaktor. Die effektive Dosis ist eine nicht messbare Größe. Sie ist definiert als Summe von gewichteten Organdosen, wobei die Wichtungsfaktoren die unterschiedliche Strahlenempfindlichkeit der Organe widerspiegeln. Sie sind z.b. in der StrlSchV nachzulesen. Dosisleistung ist Dosis pro Zeitraum, in der Nuklearmedizin fast immer pro Stunde. 10

11 Strategie Beispiele beziehen sich auf die Exposition mit Gammastrahlung: Personendosis: z.b. Ergebnis Plakette: z.b.: Jahresdosis: 2 msv Grenzwert Kategorie B: 6 msv / Jahr Grenzwert Kategorie A: 20 msv / Jahr Wertung: übliche Dosis des Personals. Teilkörperdosis: Ringdosismeter im Monat: z.b.: 5 20 msv ( Arbeiten mit Fluor-18 ) Grenzwert Kategorie A: 500 msv / Jahr Wertung: Verbesserungen der persönlichen Strahlenschutzmaßnahmen? Dosisleistungsmessung in der Abklinganlage einer Therapiestation: z.b.: 20 µsv / h am Behälter. Wertung: Aufenthaltsdauer verkürzen oder Abstand zum Behälter vergrößern. 11

12 Bereiche mit erhöhter Exposition Im Strahlenschutz unterteilt man die Arbeitsbereiche in: Sperrbereich Kontrollbereich Überwachungsbereich > 3 msv / h > 6 msv / a > 1 msv / a Beispiele: Steuerstelle / Wartezimmer = Überwachungsbereich Heißlabor / Abklingraum / Kamera = Kontrollbereich 12

13 Beispiele für den Kontrollbereich: Abklingbehälter einer Therapiestation Heißlabor für Arbeiten mit Fluor-18 und Jod

14 Bereiche mit erhöhter Exposition a) Kontaminationen Die Verunreinigung von Arbeitsfläche, Material, Kleidung oder Körper mit radioaktiven Stoffen. Kontaminationen sind zu vermeiden. Bei Kontaminationen besteht häufig die Gefahr der Weiterverbreitung / Verschleppung. Nicht beseitigte Kontaminationen erhöhen die Strahlenexposition des Personals und beeinflussen die Untersuchungsergebnisse. 14

15 Kontaminationsverdacht Überprüfung durch Messung Direktkontamination indirekt (Verschleppung) Gegenmaßnahme S. 47 Feststellen des Ortes und der betroffenen Personen Gegenmaßnahme S

16 Bereiche mit erhöhter Exposition b) Applikation / Kamera Kontaminationen an Arbeitsplatz, Boden oder Kleidung können z.b. durch nicht verschlossene Kanülen oder schlecht fixierte Gummistopfen bei der Applikation entstehen. Bei Verdacht sofort Kontaminationskontrolle durchführen und ggf. Kontamination beseitigen. Gefahr von verschleppten Kontaminationen bei weiterer Berührung von Gegenständen wie Telefon, Türklinken etc. Weitere Exposition an der Gammakamera durch Patienten! Nach der Lagerung nicht in unmittelbarer Nähe der Patientenliege aufhalten (Abstand) oder Abschirmwand aus Blei benutzen. Erhöhte Exposition bei Patienten im PET und bei posttherapeutischen Patienten, z.b. Behandlung mit I

17 Spritze mit Kanüle sowie Schutzkappe und Abschirmung, links Transportkoffer Gammakamera Ecam 17

18 Bereiche mit erhöhter Exposition c) Heißlabor / Abklingraum Kontaminationen: sie können bei der Präparation oder dem Aufziehen und Entsorgen der radioaktiven Substanzen entstehen. Bei Verdacht Messung durchführen, ggf. die Kontamination beseitigen. In der Bleiburg sind Kontaminationen durch einen Wischtest überprüfbar. Am Boden mit einem Kontaminationsmonitor auf einer Rollvorrichtung. Nicht zu beseitigende Kontaminationen: diese abdecken und kennzeichnen. Abdeckung: Bleiplatten mit abwaschbarer Oberfläche (siehe S. 47). Das Reinigungspersonal darf die gekennzeichneten Stellen keinesfalls wischen (Verteilungsgefahr!). 18

19 Abklingraum mit Lagerstätte für alte Radionuklidgeneratoren Arbeitsplatz im Heißlabor für Arbeiten mit Tc-99m 19

20 Praktische Schutzmaßnahmen a) Arbeitsweise Die Arbeitsweise orientiert sich an den Vorgaben der Strahlenschutzverordnung und der Strahlenschutzanweisung. Die Einrichtung der Arbeitsplätze im Kontrollbereich wird durch die DIN-Normen geregelt. Grundsätzlich sollten alle Arbeiten mit kurzer Aufenthaltsdauer, geeigneter Abschirmung und abstandsvergrößernden Werkzeugen erfolgen. 20

21 Strategie Schutzmaßnahmen vor externer Exposition Aufenthaltsdauer Abstand Arbeit mit radioaktiven Stoffen Abschirmung 21

22 Praktische Schutzmaßnahmen b) Im Kontrollbereich Essen, Trinken, Rauchen und die Verwendung von Kosmetika sind im Kontrollbereich generell verboten. Auch keine Nahrungsmittel lagern! Kein Schmuck wegen erhöhter Kontaminationsgefahr! 22

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24 Praktische Schutzmaßnahmen c) Dosisüberwachung Alle Personen im Kontrollbereich! Z.B. durch Filmdosimeter am Körperstamm (Brusthöhe). Die Dosisgrenzwerte richten sich nach der Einstufung von Personen in Kategorie A und B. Zusätzliche Überwachung mit Ringdosimeter möglich. Ringdosimeter ermitteln die Teilkörperdosis der Hände. Diese Art der Überwachung insbesondere beim Arbeiten mit Teilchenstrahlen. Auswertung ebenfalls monatlich. Weitere Überwachung durch direkt ablesbare Dosimeter. Dosiswert zu Beginn des Arbeitstages und zum Ende dokumentieren. 24

25 Filmdosimeter Das Filmdosismeter enthält Kupferplatten unterschiedlicher Stärke sowie eine Bleiplatte. Die Dosis sowie die Energie der Strahlung und die Richtung der Bestrahlung (von vorne / hinten, direkt oder Streustrahlung) können ermittelt werden. 25

26 Praktische Schutzmaßnahmen d) Kleidung Im Kontrollbereich muss Schutzkleidung getragen werden, z.b. langärmliger Kittel (bietet Schutz der Unterarme vor Kontamination). Arbeitsschuhe oder Überschuhe, (keine Straßenschuhe!). Bei Arbeiten mit offenen radioaktiven Substanzen: auf jeden Fall Handschuhe! Diese häufig wechseln und nach dem Arbeitshergang fachgerecht entsorgen. Beim Arbeiten mit radioaktiven Gasen (Lungeninhalationsszintigraphie) Schutz für Haare, Mundschutz, gesonderter Kittel. Kontaminierte Gegenstände sichern und kennzeichnen. 26

27 Schutzkleidung bei Lungeninhalation 27

28 Praktische Schutzmaßnahmen e) Abschirmungen Bei Gammastrahlern: Blei oder Wolfram (die Stärke des Materials richtet sich nach der Gammaenergie des eingesetzten Präparates). Bleiglas eignet sich nur ungenügend, um Quellen mit Gammastrahlung höherer Energie abzuschirmen, hier sind Abschirmungen aus massivem Blei vorzuziehen. Reine ß - - Strahler werden mit Plexiglas oder Aluminium abgeschirmt (Material niedriger Ordnungszahl). Nie mit dünner Bleifolie / Bleigummi abschirmen wegen Entstehung von Bremsstrahlung bei Material mit hoher Ordnungszahl. 28

29 Von links nach rechts: Bleitopf 5 mm Wandstärke Bleitopf 1 cm Wandstärke Bleiglas Plexiglas für ß - - Strahler (Yttrium-90) Mobile Schutzwand Für Tc 99m Für I-131 (vorne links) 29

30 Praktische Schutzmaßnahmen f) Abstandshalter Handelsübliche Pinzetten oder Zangen. (Einige Abstandshalter aus Plastik haben sich jedoch als unhandlich erwiesen oder sind mit der Zeit ausgeleiert.) Auf jeden Fall muss der Einsatz dieser Hilfsmittel zuvor ausreichend geübt werden, damit ein sicher Umgang gewährleistet ist. Ein direkter Fingerkontakt mit hochradioaktiven Flaschen ist zu vermeiden. 30

31 Von links nach rechts: Pinzette Anatomische Pinzette Plastikgreifer für Aktivitätsfläschchen 31

32 Praktische Schutzmaßnahmen g) Aufenthaltsdauer Expositionszeit beim Präparieren von Radiopharmaka und den Untersuchungen so kurz wie möglich gestalten. Voraussetzung dafür ist das Üben sowie Koordinieren der verschiedenen Arbeitsschritte! Bei erhöhter Strahlenexposition, besonders der Finger, ist eine kritische Überprüfung des eigenen Arbeitsablaufes und Optimierung der Arbeitsschritte geboten. Hilfreich sind dokumentierte Arbeitsprotokolle, um die Expositionszeit des Personals im Kontrollbereich zu verkürzen. 32

33 Strategie Ist der Raum Videoüberwacht? Verlassen des Raumes! Aufenthaltsdauer ist verkürzt. 2. Ist der Raum groß genug? Welche Isotope wurden eingesetzt? Abstand vergrößern! 3. Ist beides nicht gegeben, kann eine mobile Strahlenschutzwand eingesetzt werden? 2. 33

34 Strahlenmessung Messprinzipien Für den Strahlenschutz werden gasgefüllte Detektoren, Szintillatoren oder Halbleitersonden verwendet. 34

35 Strategie Was will ich durch meine Messung wissen? Dosisleistung Bestimmung einer Aufenthaltsdauer. Aktivitätsbestimmung Bestimmung einer Spritze vor Applikation. Aktivität Kontaminationsmessung Freimessung Nach Beendigung eines Arbeitsganges. Dekontamination Nach Feststellung einer kontaminierten Stelle. 35

36 Strahlenmessung / Anwendung a) Dosimeter dienen der Personenüberwachung und werden wie die Filmplakette am Körperstamm getragen. Die Dosiswerte sind arbeitstäglich abzulesen und wöchentlich zu dokumentieren. Eine Kontamination von Dosimetern ist generell zu vermeiden oder sofort dem Strahlenschutzbeauftragten mitzuteilen. Anzeige: msv oder µsv 36

37 Von links nach rechts: Fingerdosimeter Elektronisches Dosimeter Stabdosimeter analog (nicht mehr in Verwendung) 37

38 Strahlenmessung / Anwendung b) Proportionalzähler Dieses Gerät wird zur Kontaminationsprüfung eingesetzt. Aufgrund seiner Empfindlichkeit ist es zur schnellen und sicheren Detektion geeignet. Anzeige: Impulse / sec oder Bq / cm² Dosisleistungsmessgerät Dieses Gerät wird für den Strahlenschutz verwendet, um eine Dosisleitung festzustellen. Einsatzbereiche: Heißlabor, Abklingraum, Abklinganlage bei einer angeschlossenen Therapiestation. Das Gerät ist nicht geeignet, um eine Kontamination aufzuspüren. Anzeige: µsv / h 38

39 Proportionalzähler Dosisleistungsmessgerät 39

40 Strahlenmessung / Anwendung c) Szintillationszähler Aufspüren von Kontaminationen Anzeige: Impulse / sec oder Bq / cm² sowie Nuklid. Nuklid muss der Benutzer einstellen! Hand - Fuß - Kleider - Monitor Kontaminationsüberprüfung der Hände und Füße (Körperstamm). Speicherung der personenbezogenen Messdaten. Ist die Warnschwelle überschritten, erfolgt ein optisches und akustisches Signal. Anzeige: Impulse / sec oder Bq / cm² 40

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42 Kontaminationsüberprüfung Direktmessung mit mobilen Kontaminations-Messgeräten: Summe aus festhaftender und nicht festhaftender Kontamination. Indirektmessung nicht festhaftende Kontamination mittels Wischtest, Klebetest. Indirektmessungen sind vorzuziehen, wenn die zu prüfende Oberfläche schwer zugänglich ist oder in einem störenden Strahlenfeld liegt. 42

43 Strategie Direktmessung schwierig! Erhöhter Untergrund oder räumlich ungünstig! Indirektmessung sinnvoller! Strategie Eventuell Abdeckung der Messgeräte mit einer dünnen Plastikfolie, um die Detektionsfläche vor Kontamination zu schützen. 43

44 Kontaminationsüberprüfung Probenmessplatz Tägliche Messung der Untergrundstrahlung am Bohrlocharbeitsplatz. Vor Arbeitsbeginn durchzuführen mit betriebsbereitem System. Kameras: Tägliche Messung des Untergrundes und Dokumentation. Während des Tages bei Verdacht Messung mit dem Kontaminationsmonitor. Am Ende des Arbeitstages: Bodenkontrolle mittels Proportionalzähler; Ergebnis wird dokumentiert. 44

45 Kontaminationsüberprüfung des Bodens am Ende des Arbeitstages im Heißlabor. Tägliche Untergrundmessung eines Bohrlocharbeitsplatzes (Protokoll mit Messung im Tc-99m - Fenster). Tag / Monat Untergrundzählrate cpm

46 Dekontamination Abklingen = passives Verfahren Zur Vermeidung von externer Bestrahlung, Ausbreitung und Inkorporation Kontaminierte Gegenstände luftdicht verpacken, abschirmen, kennzeichnen, Boden abdecken, kontaminierte Räume oder Raumbereiche sperren. Methode der Wahl bei sehr kurzlebigen Nukliden (z.b. Positronenstrahlern) und bei verbleibender Kontamination nach anderen Dekontaminationsmaßnahmen. 46

47 Strategie Bleiplatte zur Abdeckung einer Bodenkontamination Kennzeichnung: Nuklid, Datum, Impulszahl, Warnschild Radioaktiv! Darf nicht vom Reinigungspersonal entfernt werden! Methode nur bei Nukliden mit niedriger Gammaenergie! 47

48 Dekontamination Beseitigen = aktives Verfahren Feuchtes oder nasses Wischen Räumliches Eingrenzen der Kontamination! Wischtücher mit Wasser, Detergenzien oder Lösungsmitteln anfeuchten und die zu dekontaminierende Oberfläche abwischen. Wischmaterial häufig wechseln! Vorsicht: Verspritzen kontaminierter Reinigungslösung bei zu nassen Wischtüchern. 48

49 Strategie Wischen zum Zentrum hin = richtig! Verwischen = falsch! 49

50 Dekontamination Dekontamination der Haut: So schonend wie möglich durchführen. Haut mit lauwarmem fließendem Wasser abspülen. Geeignetes Waschpräparat, milde Seife oder Geschirrspülmittel verwenden. Die Dekontamination bei beginnender Hautrötung einstellen (Inkorporationsgefahr bei nicht intakter Haut). Haut mit saugfähigem Material vorsichtig abtrocknen (tupfend). Hände: sorgfältige Reinigung von Hautfalten, Nagelfalz und Fingernägeln; evtl. Nägel kurz schneiden. Kontaminationsmessung durchführen, evtl. Waschvorgang wiederholen. 50

51 Strategie weiche Handbürsten, sanft nur in der Fließrichtung bürsten Waschvorgang nach 2-3 Minuten beenden 51

52 Entsorgung von radioaktivem Abfall Radioaktiver Abfall ist im Volumen so klein als möglich zu halten. Trennung von radioaktivem Abfall und nicht aktivem Abfall. Deutliche Kennzeichnung von Abfallbehältern für radioaktive Stoffe. Lagerung von größeren Abfallmengen in einem Abklingraum! (Trennung nach Halbwertszeiten) 52

53 Schächte für radioaktiven Abfall unterschiedlicher HWZ im Abklingraum. 53

54 Entsorgung von radioaktivem Abfall Abklingraum Muss im Kontrollbereich sein! Nur absolut nötiger Aufenthalt! Große Flüssigkeitsmengen gesondert aufbewahren. Volumen des radioaktiven Abfalls durch richtige Befüllung der Behälter klein halten. Leitnuklid: Sammeln von radioaktivem Abfall mit ähnlichen HWZ. Leitnuklid ist der Abfall mit der längsten HWZ. 54

55 Strategie Ersten Abfallbehälter ganz füllen, dann einen zweiten beginnen. Nie mehre Behälter gleichzeitig füllen! F-18 Tc-99m I-131 Leitnuklid: Tc-99m 55

56 Organisation Strahlenschutz Strahlenschutzverantwortlicher (Träger der Einrichtung) Strahlenschutzbevollmächtigter Strahlenschutzbeauftragter (z.b. Arzt oder Physiker) Dokumentation der Zuständigkeit Koordinierung der Strahlenschutzaufgaben Durchführung der Strahlenschutzunterweisung und Koordinierung der Aktualisierungen. 56

57 Strategie Schwangerschaft: welche Tätigkeiten? Einrichtung von Arbeitsplätzen! Strahlenschutzbeauftragter Strahlenschutzüberwachung und Unterweisung des Personals. Arbeitsstrategien bei erhöhter Exposition FESTLEGEN der Einstufung Personal in Kategorie A oder B 57

58 Häufige Radionuklide Jahrelang galt das Tc-99m als das am häufigsten eingesetzte Isotop in der Nuklearmedizin. Inzwischen ist es von dem am PET eingesetzten F-18 fast eingeholt worden. Langlebige Nuklide wie I-131 und neuerdings auch Y-90 stellen den Strahlenschutz jedoch immer noch vor besondere Anforderungen. Aufgrund der harten Energie der ß - Teilchen beim Y-90 kann es zu großen Hautdosisleistungen, von bis zu 1 Sv / h bei direkten Hautkontaminationen, kommen. 58

59 Nuklid Element Tc-99m Technetium I-131 Jod Co-57 Cobalt Cs-137 Cäsium F-18 Fluor Y-90 Yttrium Zerfallsart Ƴ-Energie Ƴ 140 kev ß - / Ƴ 364 kev EC / Ƴ 122 kev ß - / Ƴ 662 kev ß kev * ß - Bremsstrahlung HWZ Verwendung 6 Stunden Diagnostik 8.02 Tage Therapie Tage Prüfstrahler 30.1 Jahre Prüfstrahler 110 Minuten Diagnostik 2.6 Tage Therapie * Vernichtungsstrahlung Ƴ Gammastrahlung ß Betastrahlung EC Electron capture (Elektroneneinfang) kev Kiloelektronenvolt 59

60 Einheiten Sv = Sievert msv = Millisievert µsv = Mikrosievert msv/h = Millisievert pro Stunde 1 Sv = 1000 msv = µsv 1 Bq = Becquerel (1 Zerfall / sec) Grenzwerte Lebensdosis 400 msv Jahresgrenzwert Kategorie A (z.b. Forschung; eventuell PET/CT) 20 msv / a Jahresgrenzwert Kategorie B (z.b. Röntgendiagnostik) 6 msv / a 60

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64 klimaneutral gedruckt Die CO 2 -Emissionen dieses Produkts wurden durch CO 2 -Emissionszertifikate ausgeglichen. Zertifikatsnummer: XXX Mallinckrodt COVIDIEN, COVIDIEN mit Logo und das Covidien-Logo sind in den USA und international eingetragene Warenzeichen der Covidien AG. Andere Marken sind Eigentum eines Unternehmens der Covidien-Gruppe Covidien. Alle Rechte vorbehalten /2012 Covidien Deutschland GmbH Pharmaceuticals Gewerbepark 1 D Neustadt/Donau GERMANY + 49 (0) 9445/ (t) + 49 (0) 9445/ (f)