Die medizinische Strahlenexposition trägt mit mehr als 41 % am meisten zur alltäglichen Strahlenexposition bei. Weitere Strahlenbelastungen ergeben sich durch: Einatmen von Radon (27 %), terrestrische Strahlung (14 %), kosmische Strahlung (8 %) und sonstige Strahlung (10%).

Aufgrund des hohen Anteils der medizinischen Strahlenexposition ist es besonders wichtig, diese so gering wie möglich zu halten. Die Strahlenexposition bei Röntgenuntersuchungen ist in den meisten Fällen vergleichsweise gering. Die Computertomographie (CT) hingegen weist in Deutschland einen relativ hohen Anteil der effektiven Dosis auf (56 %), bei einem vergleichsweise geringen Anteil von 7 % am Untersuchungsaufkommen (Abb. 1) [1]. Die mittlere Untersuchungshäufigkeit der CT hat sich allerdings in den letzten Jahren verdoppelt (Abb. 2). Die beschriebene äußerst hohe Strahlenexposition des CT ist um bis zu 1000-mal höher als bei einer Thorax-Röntgenaufnahme und ca. 50-mal höher als bei einer kompletten Mammografie [2].

Laut den Berechnungen von Sodickson (USA) liegt die Strahlenexposition bei 15 Prozent der CT-Patienten, dies entspricht 472 von 3150 Patienten, bei mehr als 100 Millisievert (mSv). Vier Prozent der Patienten (126 Patieten) waren sogar einer Dosis von 250 mSv und ein Prozent (31 Patienten) einer Dosis von mehr als 399 mSv ausgesetzt. Unter den 315 betrachten Patienten, deren Strahlenposition sich im oberen Zehntel befand, war das Krebsrisiko um 2,7 bis 12 Prozent erhöht [2].

Betrachtet man die Auswirkungen der medizinischen Strahlenexposition, so gehört die Augenlinse zu den strahlensensibelsten Organen des Menschen. Ionisierende Strahlung kann bei der Augenlinse zu einer Trübung führen. Diese Trübung der Augenlinse besteht aus einer Ansammlung von geschädigten Zellen, die sich noch in der Teilungsphase befinden und zusammen mit ihren Überresten zu sichtbaren Tröpfchen führen. Trübungen können im Allgemeinen einen großen Teil der Linse überdecken [3].

Im Zentrum der Linse wird während der Computertomographie des Schädels eine Dosis von ca. 50 mSv appliziert [4, 5]. Die internationale Strahlenschutzkommision (ICRP) gibt als Schwellenwert für eine messbare Trübung der Linse eine einmalige Exposition im Bereich von 0,5-2 Sv an. Wird der Patient über mehrere Jahre einer Strahlung ausgesetzt, so wird von einer Schwellendosisrate von 0,1 Sv pro Jahr für eine messbare Trübung ausgegangen [6]. Bei mehr als 4 Sv kann ein grauer Star verursacht werden [7]. Besonders „Katarakt-gefährdet“ sind Patienten, die wiederholt einer Computertomographie ausgesetzt sind, dies gilt insbesondere für pädiatrische Patienten.

Es ist daher empfehlenswert, die Augenlinse bei Schädel-CT-Untersuchungen vor Röntgenstrahlen zu schützen. Dies kann effektiv nur durch Abschirmung der Augenlinsen mittels Linsenprotektor erreicht werden. Der Vollständigkeit halber sei hier noch auf gerätetechnische Maßnahmen zur Dosisreduktion  verwiesen, die in Summe noch nicht die gewünschte Reduzierung der Dosis erreichen. Aktuell sind Linsenprotektoren vor allem aus einem umweltfreundlichen und bleifreien Bismut-Gemisch kommerziell zu erwerben (z.B. Firmen F&L und Somatex, Abb. 3), diese absorbieren die Strahlung innerhalb des Schutzmaterials. Einige Publikationen über dieses Protektormaterial haben bezüglich der Dosisreduzierung positive Resultate ergeben [8, 4].

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Phantom-Dosismessungen zeigen, dass bei den genannten Protektoren eine signifikante Dosisreduzierung erreicht wird. Gemittelt über beide Augen konnte eine Reduzierung der Dosis ± Standardabweichung von 48,1 ± 6 % erzeugt werden. Die Überlegenheit der Protektoren zur Dosisreduzierung während der CT-Untersuchungen ist mit verschiedenen statistischen Verfahren belegt worden, u.a. mit einer einfaktoriellen Varianzanalyse und einem Tukey-Post-Hoc-Test [9].

Weitere Untersuchungen der neuen Spiral-CT-Techniken zeigen, dass auch diese bei einzelnen Schädelaufnahmen sehr hohe Organdosiswerte erreichen. Dabei kann hier die Augendosis bis zu 80 mSv bei einmaliger Untersuchung betragen [10]. Auch bei diesen dosis-intensiven Untersuchungen kann die Anwendung der CT-Protektoren eine einfache und effektive Hilfe in der täglichen Routine sein. Darüber hinaus zeigt sich bei zwei CT-Herstellern, dass bei den neuen CT-Generationen keine Gantry-Kippungen mehr vorgesehen sind, wodurch diesbezüglich keine apparativen Dosiseinsparungen der Augen mehr vorgenommen werden können.

Die Ergebnisse der Dosismessungen und die Entwicklungstendenzen bei CT-Herstellern lassen eine in Zukunft steigende Bedeutung des CT-Schutzes erwarten. Dies und die regulativen Anforderungen an den Strahlenschutz gilt es in Zukunft zu beobachten.

References:

1. Strahlenexposition durch medizinische Maßnahmen; Bundesamt für Strahlenschutz; www.bfs.de/de/bfs/druck/uus/jb07_Teil_B_IV.pdf
2. Mark S. Parker, Jiyearn K. Chung, Panos P. Fatouros, Jessica A. Hoots, Nicole M. Kelleher, Stanley H. Benedict: Reduction of Radiation Dose to the Female Breast: Preliminary Data with a Custom-Designed Tungsten-Antimony Composite Breast Shield;
3. Fritz-Niggli, H.: Strahlengefährdung/ Strahlenschutz, Ein Leitfaden für die Praxis, 4. Auflage, Verlag Hans Huber, <st1:place w:st="on"><st1:city w:st="on">Bern</st1:city></st1:place> (1997);
4. Hopper, K.D., Neumann, J.D., King, S.H., Kunselman, A.R.: Radioprotection to the eye during ct scanning. Am J Neuroradiol 2001, 22:1194-1198;
5. Maclennan, A.C., Hadley, D.M.: Radiation dose to the lens from computed tomography scanning in a neuroradiology department, Br J Radiol 1995; 68:19-22;
6. Duggan, L., Hood, C., Warren-Forward, H., Haque, M., Kron, T.: Variations in dose response with x-ray energy of LiF: Mg, Cu, P thermoluminescence dosimeters: implications for clinical dosimetry. Phys. Med. Biol. 49 (2004) 3831–3845;
7. Fippel, M., Nüsslin, F.: Grundlagen der Monte-Carlo-Methode für die Dosisberechnung in der Strahlentherapie. Z. Med. Phys. 11 (2001) 73-82, Urban & Fischer Verlag;
8. Hein, E., Rogalla, P., Klingebiel, R., <st1:place w:st="on"><st1:city w:st="on">Hamm</st1:city></st1:place>, B.: <st1:street w:st="on"><st1:address w:st="on">Low-dose CT</st1:address></st1:street> of the paranasal sinuses with eye lens protection: effect on image quality and radiation dose, Eur. Radiol. 2002, 12:1693-1696;
9. Dosimetrische Evaluierung von Linsenprotektoren in der Computertomographie unter Verwendung der Thermolumineszenzdosimetrie und der Monte-Carlo-Methode. Diplomarbeit von Diyala Auvanis; Universitätsklinikum Gießen und Marburg GmbH, Klinik für Strahlendiagnostik, Standort Marburg;
10. Koller F, Roth J. Die Bestimmung der effektiven Dosen bei CT-Untersuchungen und deren Beeinflussung durch Einstellparameter. Fortschr Röntgenstr 2007; 179: 38–45