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Strahlenexposition und Strahlenrisiko in der Röntgendiagnostik Michael Uder Michael Brand Michael Küfner Manfred Säbel Radiologisches Institut des Universitätsklinikums Erlangen

Strahlenexposition und Strahlenrisiko in der Röntgendiagnostik Michael Uder Michael Brand Michael Küfner Manfred Säbel Radiologisches Institut des Universitätsklinikums

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  • 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]