Strahlenexposition und Strahlenrisiko in der RntgendiagnostikMichael UderMichael BrandMichael KfnerManfred Sbel

Radiologisches Institut des Universittsklinikums Erlangen

Organdosen fr verschiedene Untersuchungen von Frauen mit RntgenaufnahmenQuelle: [14]

UntersuchungOrgandosis in mGyOvarienWeibl. BrustRotes Knochen-markLungeSchilddrseSchdel

Ganzkrperjahresdosis bei beruflich strahlenschutzberwachten Personen im Jahr 2002Quelle: [3]Jhrlicher Grenzwert der effektiven Dosis fr beruflich strahlenexponierte Personen: 20 mSv

Dosis in mSvAnzahl der berwachten0265 7730 0.222 5290.2 1 16 3621 6 8 3906 20 1 513> 2019

Stochastische und deterministische StrahlenwirkungenQuelle: [5]Lineare DWBLineare DWB

Dosis-Wirkungs-BeziehungenQuelle: [5]Linear-quadratische DWB mit Zellabttungsterm

Mutationstypen(Genmutation)GenfolgeQuelle: [5]

Entstehung von ChromosomenmutationenA: Dizentrisches ChromosomB: RingchromosomQuelle: [6]

Quantifizierung von DNA-Doppelstrangbrchen- -H2AX-Immunfluoreszenzmikroskopie -

DNA-Doppelstrangbrche nach Herz-CT- Korrelation mit der Exposition -Quelle: [12, 13]

Direkte Methode Indirekte MethodeStrahleninduzierte Mutationsrate bei der MausVerdoppelungsdosisStrahleninduzierte Mutationsrate bei der MausKorrektur- und Multiplikations-fatorenSpontane Mutations-rate bei der MausSpontane Mutations-rate beim MenschenStrahleninduzierte Mutationsrate beim MenschenQuelle: [15]1 Sv

Epidemiologische Untersuchungen zur Induktion von Krebs durch ionisierende Strahlung Kollektiv GreHiroshima und Nagasaki 91000 xx Atomare Testexplosionen:militrisches Personal 10000Bevlkerung in der Nhe der Testorte 500000Medizinische Strahlenexposition:Morbus Bechterew 14000 Cervix-Carcinom 180000 Brustbestrahlung 10000Kopf und Thymusdrse 20000Morbus Hodgkin 10000Krebs im Kindesalter 10000Thorotrast-Anwendung 2000Pneumothorax 2000Berufliche Strahlenexposition:Werftarbeiter 24000Nuklearindustrie- und Reaktorpersonal 30000Bergarbeiter 22000Radiologen 20000Radium-Zifferblattmaler 4000Quelle: [15]

Todesflle infolge eines strahleninduzierten Krebses pro 10000 Personen und pro Sievert Kollektiv: Hiroshima und NagasakiBestrahlungsart: kleine Dosis; kleine DosisleistungZusammensetzung nach Alter und Geschlecht: Gesamtbevlkerung

Organ/GewebeICRP 26ICRP 60ICRP 103(1977)(1991)(2007)

rotes Knochenmark205035Magen--11060 Lunge2085100Dickdarm--8535Speiserhre--3025Blase--3020Brust252040 Leber--1565Ovarien--1010Schilddrse 5 82Knochenoberflche 5 53Haut-- 22Restkrper50 50110

Summe 125500507Quelle: [7, 8, 9]5 % / Sv

Risikomodelle fr das Auftreten zustzlicher strahleninduzierter KrebsflleQuelle: [5]Additive RisikoprojektionDifferenz ~ DMultiplikative RisikoprojektionQuotient ~ D

Inzidenz von Leukmie in Musen nach GanzkrperbestrahlungDie Dosis ist noch in rd angegeben (100 rd = 1 Gy)Quelle: [6]

Inzidenz von Brustkrebs bei durchleuchteten Pneumothorax-PatientinnenDie 80 % Vertrauens-grenzen sind angegeben.Quelle: [5]

Einflu der Dosiswirkungsbeziehung auf die Abschtzung des Strahlenrisikos bei kleinen DosenA: linearB: linear-quadratischC: linear mit Schwelle1 Sv1 mSv

Effektive Dosis E (fr Strahlenschutzzwecke):E = wT HT T

wT GewebewichtungsfaktorHT Organdosis (in Sv)

Gewebe-Wichtungsfaktoren nach ICRP 60 und ICRP 103 Organ/Gewebe Wichtungsfaktor wT

ICRP 60ICRP 103Keimdrsen0.200.08rotes Knochenmark0.120.12Dickdarm0.120.12Lunge0.120.12Magen0.120.12Blase0.050.04Brust0.050.12Leber0.050.04Speiserhre0.050.04Schilddrse0.050.04Haut0.010.01Knochenoberflche0.010.01Gehirn---0.01Speicheldrse---0.01Restkrper0.050.12

Summe1.001.00Quelle: [8, 9]

Altersstruktur von stationren Patienten bei verschiedenen RntgenuntersuchungenAngegeben ist die Hufigkeit in %Untersuchung Altersgruppe in Jahren0-1516-4041-64> 65

Wirbelsule2123254Abdomen3202849Darm0103258Angiographie384643Computertomographie514 3547

BRD15373315

Quelle: [11]Reduktionsfaktor: 0.5

Typische Werte der effektiven Dosis (in mSv) bei verschiedenen Rntgenuntersuchungen Untersuchungen mit Rntgenaufnahmen0.01 1.1Untersuchungen mit Aufnahmen und Durchl.0.3 12Angiographie und Interventionen4 16 Computertomographie1.7 16.4 Quelle: [1, 2, 4, 10, 11]

Strahlenrisiko Strahlenrisiko = Risikofaktor Dosis

Beispiel: 5 % / Sv 1.7 mSv = 0.085 ICRP-Risikofaktor fr Tod durch strahleninduzierten KrebsMittlere jhrliche effektive Dosis pro Einwohner in Deutschland bedingt durch die Rntgendiagnostik

Verschiedene Mortalittsrisiken (in %). Rntgendiagnostik:

Thoraxaufnahme (0.2 mSv)0.001Lendenwirbelsule (2 mSv)0.01CT - Thorax (20 mSv)0.1

Andere diagnostische und therapeutische Manahmen:

Kontrastmittel0.005Narkose0.02intravense Cholangiographie0.02zerebrale Angiographie0.03translumbale Angiographie0.04perkutane transluminale Angioplastietransfemoral0.03transaxillr0.06Angiokardiographie0.1Bypass-Operationausgewhlte Flle2Notflle15Alltag (jhrlich):

Blitzschlag0.0001Verkehrsunfall0.01420 Zigaretten tglich0.05Drachenfliegen0.2

Beruf (jhrlich):

Handel0.007Transport0.04Landwirtschaft0.07Bauwesen0.08Quelle: [10]