Die Wirkung ionisierender Strahlung auf Materie beruht auf der Übertragung von Energie – von der ionisierenden Strahlung auf die bestrahlte Materie.
Die Energieübertragung erfolgt auf atomarer Ebene. Durch ionisierende Strahlung werden Elektronen direkt aus den Elektronenhüllen gestoßen oder es kommt auf indirektem Wege zur Ionisation – ein Wirkmechanismus, der vor allem bei Röntgenstrahlung zu beobachten ist.
Da lebende Zellen zu einem Großteil aus Wasser bestehen, führt Röntgenstrahlung vor allem zur Ionisation von Wassermolekülen. Dadurch entstehen Radikale, bspw. Wasserstoffperoxid. Reagieren Radikale mit Biomolekülen, so verändern sie diese – mit entsprechender Auswirkung auf ihre Funktionsfähigkeit.
Besonders kritisch ist es, wenn die Erbsubstanz, also DNA getroffen wird. Schäden können dann zu einer Veränderung eines Gens und so zur Krebsentstehung oder einem anderen genetischen Defekt führen.
Doch erfreulicherweise wirkt sich nicht jede Ionisation klinisch aus – aus mehreren Gründen: Nicht immer wird funktionell bedeutsame Erbsubstanz geschädigt. Zuweilen kommt es nach einer Zellschädigung zum Zelluntergang; der Schaden wird dann erst mit der Schädigung einer kritischen Gewebsmasse bedeutsam. Vor allem aber gibt es in jeder unserer Zellen ein effektives Reparatursystem, das Schäden sehr zuverlässig beheben kann.
Einführung in die Gerätetechnik
Auch wenn radiologische und nuklearmedizinische Diagnostik und die Strahlentherapie auf physikalischen Gesetzmäßigkeiten beruhen, die unveränderbar sind, so haben doch die zur Strahlenerzeugung und -detektion verwendeten Geräte eine enorme Entwicklung erfahren.
Wer dosisoptimiert arbeiten möchte, muss beides verstehen: die Strahlenphysik und die Gerätetechnik.
Unterschieden werden kann zwischen:
Grundlagen des baulichen Strahlenschutzes
Ziel des baulichen Strahlenschutzes ist es, die Umwelt durch Abschirmung möglichst gut vor ionisierenden Strahlen zu schützen. Dazu sind je nach Strahlenart und Ortsdosisleistung sowie der Nutzung angrenzender Räume verschiedene Maßnahmen erforderlich. Ob ergänzend zu den bestehenden Begebenheiten Maßnahmen erforderlich sind, wird im Rahmen der Strahlenschutzplanung berechnet.
Während in der Strahlentherapie spezieller Beton verbaut wird, kann es für die Abschirmung von Röntgenstrahlen je nach Gebäudebeschaffenheit bereits genügen, die vorhandene Zimmertür gegen eine Strahlenschutztür mit Blei auszutauschen. Interessant ist, dass Röntgenräume sogar im Rahmen des Trockenbaus abgeschirmt werden können.
Komponenten des apparativen Strahlenschutzes
Unter apparativem Strahlenschutz werden Einrichtungen an den Geräten verstanden, die zu einer Begrenzung der Strahlenexposition beitragen. Hierzu gehören Hardwarekomponenten wie
Zum apparativen Strahlenschutz können aber auch Steuerungsmöglichkeiten der Software gezählt werden. Hierzu gehören bspw.
Heute sind es neben empfindlicheren Detektorsystemen gerade Entwicklungen der computerassistierten Steuerung, die weitere Dosiseinsparungen ermöglichen.
Rechtsgrundlagen des Strahlenschutzes
Wer sich mit dem Strahlenschutz beschäftigt, wird mit einer Fülle gesetzlicher und anderer normativer Vorgaben konfrontiert. Tatsächlich ist der Gesetzgeber als Garant der öffentlichen Sicherheit und Ordnung in der Pflicht, den Einsatz ionisierender Strahlen so zu regeln, damit der Schutz des Einzelnen gewährleistet ist. In diesem Sinne können die Bestimmungen ein roter Faden für die Entwicklung eines Qualitätsmanagments im Strahlenschutz sein.
Verbindlich sind jedoch nicht nur Vorgaben des Gesetzgebers. Gerade dann, wenn dieser bspw. auf Normen verweist, erhalten auch diese einen verbindlichen Charakter.
Einleitung in die Strahlenexposition
Die Exposition mit ionisierender Strahlung gehört zu unserem natürlichen Umfeld. Zusätzlich sind wir je nach Lebenssituation aber auch noch einer mehr oder minder großen zivilisatorischen Strahlenexposition ausgesetzt.
Die durchschnittliche jährliche Strahlenexposition eines Menschen in Deutschland beträgt etwa 4 mSv. Davon ist jeweils etwa die eine Hälfte natürlichen und die andere Hälfte zivilisatorischen Ursprungs.
Für die Indikationsstellung medizinischer Anwendungen sind Größenvergleiche mit der natürlichen Strahlenexposition interessant. Sie können aber die individuelle Nutzen-Risiko-Abwägung im Rahmen einer medizinischen Untersuchung nicht ersetzen.
Der Vergleich von Dosiswerten unterschiedlicher Untersuchungsverfahren kann sinnvoll sein, um im Hinblick auf den zu erwartenden Nutzen das in jeder Hinsicht günstigste Verfahren auszuwählen. Dabei sollten auch Verfahren berücksichtigt werden, die frei sind von ionisierender Strahlung bspw. Sonographie (Ultraschall) und Kernspintomographie (MRT).
Bei der Verfahrenswahl können die Empfehlungen der Strahlenschutzkommission helfen. Im Rahme n der Durchführung radiologischer und nuklearmedizinischer Untersuchungen sind die diagnostischen Referenzwerte zu beachten
Einleitung in die Strahlenbiologie
Die Wirkung ionisierender Strahlung auf Materie beruht auf der Übertragung von Energie – von der ionisierenden Strahlung auf die bestrahlte Materie.
Die Energieübertragung erfolgt auf atomarer Ebene. Durch ionisierende Strahlung werden Elektronen direkt aus den Elektronenhüllen gestoßen oder es kommt auf indirektem Wege zur Ionisation – ein Wirkmechanismus, der vor allem bei Röntgenstrahlung zu beobachten ist.
Da lebende Zellen zu einem Großteil aus Wasser bestehen, führt Röntgenstrahlung vor allem zur Ionisation von Wassermolekülen. Dadurch entstehen Radikale, bspw. Wasserstoffperoxid. Reagieren Radikale mit Biomolekülen, so verändern sie diese – mit entsprechender Auswirkung auf ihre Funktionsfähigkeit.
Besonders kritisch ist es, wenn die Erbsubstanz, also DNA getroffen wird. Schäden können dann zu einer Veränderung eines Gens und so zur Krebsentstehung oder einem anderen genetischen Defekt führen.
Doch erfreulicherweise wirkt sich nicht jede Ionisation klinisch aus – aus mehreren Gründen: Nicht immer wird funktionell bedeutsame Erbsubstanz geschädigt. Zuweilen kommt es nach einer Zellschädigung zum Zelluntergang; der Schaden wird dann erst mit der Schädigung einer kritischen Gewebsmasse bedeutsam. Vor allem aber gibt es in jeder unserer Zellen ein effektives Reparatursystem, das Schäden sehr zuverlässig beheben kann.
Grundlagen der Dosimetrie
Um mögliche Schäden durch ionisierende Strahlen abschätzen, Grenzwerte für beruflich strahlenexponierte Personen festlegen, Strahlenschutzmaßnahmen vor Inbetriebnahme eines Gerätes planen und überprüfen und die tatsächliche Exposition von Menschen kontrollieren zu können, bedarf es bei ionisierender Strahlung des Messens (der Dosimetrie) und eines Messwertes, der sich mit der biologischen Wirkung der Strahlung korrelieren lässt.
Nur ein Dosisbegriff, der das biologische Risiko ionisierender Strahlung widerspiegelt, ist für die Risiko-Nutzen-Abwägung zu gebrauchen. Schließlich müssen die Gefahren der Exposition bspw. gegen die konkreten medizinischen Möglichkeiten, die sich aus der Diagnose ergeben, abgewogen werden. Das geht aber nur mit einer Konkretisierung auch des biologischen Risikos. Die Systematik der Dosimetrie und die in der Dosimetrie verwendeten Dosisbegriffe zielen darauf ab.
Erwerb der Fachkunde “Interventionsradiologie”
Wie eine Fachkunde „Interventionsradiologie“ erworben werden kann, ist der sogenannten Fachkunderichtlinie zu entnehmen („Richtlinie Fachkunde und Kenntnisse im Strahlenschutz bei dem Betrieb von Röntgeneinrichtungen in der Heilkunde oder Zahnheilkunde vom 22. Dezember 2005“). Die Anforderungen für den Fachkundeerwerb sind
Die Fachkunde nach Rö 7 bzw. zur Interventionsradiologie ist definiert als „Anwendung von Röntgenstrahlung bei fluoroskopischen Interventionen an einem Organsystem – „nur in Verbindung mit Rö 1, Rö 4 oder einem Anwendungsgebiet aus Rö 3“. Es handelt sich also um eine Spezialisierung auf Grundlage der Fachkunde im Gesamtgebiet der Radiologie (Rö1), eines Organbereichs (Thorax, Skelett, Abdomen, Mamma, Gefäße und Herz; Rö 3) oder eines begrenzten Anwendungsgebietes (bspw. ERCP; Rö4). Für einen Sachkundenachweis nach Rö 7 sind mindestens 100 dokumentierte Untersuchungen in einer Mindestzeit von 6 Monaten erforderlich. Bei ganztägiger Tätigkeit in einer fachradiologischen Abteilung kann der Erwerb der erforderlichen Sachkunde auch parallel mit jener der Organ-/Gebietsfachkunde erfolgen.
Zu beachten ist eine Übergangsfrist. Sie gilt für all jene, die eine Fachkunde vor dem 1.3.2006 erworben haben. Sie können
Sowohl Äquivalenzbescheinigung, als auch Fachkunde sind bei der zuständigen Ärztekammer zu beantragen.
Begriffsdefinition der Intervention
Über lange Zeit hatte die Strahlenschutzkommission aufgelistet, welche Tätigkeiten sie als Intervention wertete. Hiervon abhängig haben Anwender Interventionskurse belegen müssen und die Ärztekammern Interventionsfachkunden vergeben. Ende 2018 wurde eine neue Strahlenschutzverordnung verabschiedet. Mit ihr wurde nun erstmals der Begriff der „Intervention“ verbindlich definiert – womit deutlich mehr Anwendungen als Intervention zu werten sind.
Absatz 8 der Begriffsbestimmungen unter § 1 der Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt aus: „Intervention: Einsatz von Röntgenbildgebungstechniken, um zu medizinischen Zwecken die Einbringung von Geräten und Substanzen in den Körper und ihre Steuerung zu ermöglichen.“ Mit dieser Definition fallen alle Maßnahmen unter den Begriff der Intervention, bei denen Geräte oder Substanzen nur unter Sicht in den Körper eingebracht werden können. Der Begriff der Intervention beschränkt sich somit nicht allein auf Therapien, beinhaltet aber auch nicht die statische Lagekontrolle von Osteosynthesematerial oder die diagnostische Abduktion eines Gelenks während einer Operation.
Auflagen in der Teleradiologie
Die Computertomographie ist aus dem medizinischen Alltag und insbesondere aus der Notfalldiagnostik nicht mehr wegzudenken. Der Betrieb erfordert jedoch, dass auch im Notdienst ein Fachkundiger die rechtfertigende Indikation stellt. Um nicht ineffizient genutzte personelle Ressourcen in die Nächte, Wochenenden und Feiertage verlagern zu müssen, erlaubt der Gesetzgeber den Einsatz der Telemedizin. Es sind allerdings Auflagen zu erfüllen, die sicherstellen sollen, dass die notwendige Versorgungsqualität und Sicherheit gewährleistet ist.
Zu den Auflagen gehören: