02.Umfassender Leitfaden zum Strahlenschutz in der klinischen Praxis und im Operationssaal

Rollen und Verantwortlichkeiten im klinischen Strahlenschutz

• Der Strahlenschutzverantwortliche (SSV):

  • In der Regel handelt es sich hierbei um den Geschäftsführer der Klinik oder eine zentrale Stabsstelle (zum Beispiel an der Charité).

  • Der SSV trägt die Gesamtverantwortung für die Einhaltung der gesetzlichen Rahmenbedingungen.

  • Ihm unterstehen die Räumlichkeiten, die medizinischen Geräte und das gesamte Personal.

  • Eine eigene Fachkunde im Strahlenschutz ist für den SSV nicht zwingend erforderlich, da er die operative Verantwortung delegiert.

• Der Strahlenschutzbeauftragte (SSB):

  • Wird vom Strahlenschutzverantwortlichen schriftlich bestellt.

  • Muss über die erforderliche Fachkunde im Strahlenschutz verfügen.

  • Besitzt vor Ort Weisungsbefugnis gegenüber dem Personal, um den ordnungsgemäßen Strahlenschutz umzusetzen.

  • In Kliniken muss eine ausreichende Anzahl an SSBs vorhanden sein, um alle Schichten und Bereiche abzudecken.

• Der Medizinphysikexperte (MPE):

  • Zuständig für die Qualitätssicherung aus physikalisch-technischer Sicht.

  • Überprüft Geräteparameter und berät bei der Optimierung der Bildqualität und Dosis.

  • Fungiert oft in Personalunion als Gerätebeauftragter, Sicherheitsbeauftragter, Brandschutzbeauftragter oder Energiemanagement-Beauftragter.

  • Ist der primäre Ansprechpartner für Unterweisungen und den Erwerb von Kenntnissen/Fachkunden für verschiedene Berufsgruppen (OTAs, Unfallchirurgen, Radiologen, MTRs).

  • Involviert in die Beschaffung, Planung und den Betrieb von Röntgengeräten sowie in Genehmigungsverfahren.

  • Überwacht beruflich strahlenexponierte Personen (im Unfallkrankenhaus Berlin ca. 680 Personen) und wertet deren Dosimeterdaten aus.

Historische Entwicklung und Lernprozesse

• Wilhelm Conrad Röntgen:

  • Entdeckte die nach ihm benannte Strahlung im Jahr 1895 und nannte sie ursprünglich $X$-Strahlen.

  • Stellte seine Entdeckung uneigennützig der Allgemeinheit zur Verfügung.

  • Erhielt dafür im Jahr 1901 den ersten Nobelpreis für Physik.

• Frühe Fehlentwicklungen:

  • Zu Beginn der Anwendung gab es kaum Schutzmaßnahmen. Durchleuchtungszeiten für einen Röntgen-Thorax betrugen teilweise eine halbe Stunde.

  • In den 1960er Jahren wurden Röntgenaufnahmen teilweise aus ästhetischen Gründen ohne medizinischen Nutzen angefertigt.

  • Einsatz radioaktiver Substanzen (Radium) in Alltagsprodukten wie Zahnpasta oder Schokolade.

• Gesundheitliche Folgen:

  • Frühes Pflege- und Ärztepersonal (z. B. Radiologen oder Kardiologen), das Gliedmaßen von Patienten während der Aufnahme im Nutzstrahl hielt, erlitt oft Plattenepithelkarzinome an den Händen durch kumulierte Dosen.

Physikalische Grundlagen und Detektion

• Aufbau einer Röntgenanwendung:

  • Komponenten: Röntgenquelle, Blende (Kollimator), Nutzstrahl, Patient, Detektor.

  • Die Photonen werden in der Röhre erzeugt, durchdringen den Patienten (wobei sie abgeschwächt werden) und treffen auf den Detektor, um das Bild zu erzeugen.

• Bildgebungsverfahren:

  • Konventionelles Röntgen: Einzelaufnahmen für Extremitäten oder Thorax.

  • Durchleuchtung (Fluoroskopie): Kontinuierliche Bildfolge für dynamische Prozesse, Standard im Operationssaal.

• Qualität vs. Dosis:

  • Radiologische Aufnahmen nutzen oft hohe Dosisflächenprodukte (z. B. $23.8\,\text{cGy} \times \text{cm}^2$), um kleinste Strukturen sichtbar zu machen.

  • Im OP (Unfallchirurgie) reichen oft geringere Dosen aus (z. B. $0.24\,\text{cGy} \times \text{cm}^2$), da lediglich die Lage von Drähten oder Implantaten kontrolliert werden muss (Faktor 100 Unterschied).

  • Digitale Abschlussaufnahmen erhöhen die Dosis gegenüber der einfachen Durchleuchtung oft um den Faktor 15.

Strahlenbelastung und Grenzwerte

• Natürliche Hintergrundstrahlung:

  • Der Mensch ist einer ständigen kosmischen und terrestrischen Strahlung ausgesetzt.

  • Mittelwert in Deutschland: $2.1\,mSv$ pro Jahr (Schwankungsbreite je nach Wohnort zwischen $1\,mSv$ und $10\,mSv$).

• Medizinische Dosisbeispiele:

  • Röntgen-Thorax: $0.03\,mSv$ bis $0.05\,mSv$.

  • Flug von Deutschland nach Tokio: ca. $0.1\,mSv$ (Flugpersonal ist oft höher belastet als medizinisches Personal).

• Berufliche Grenzwerte:

  • Die jährliche Dosisgrenze für beruflich strahlenexponierte Personen beträgt $20\,mSv$.

Schutzziele und Prinzipien des Strahlenschutzes

• Schadensvermeidung:

  • Verhinderung deterministischer Schäden (Grenzbetrag wird überschritten, z. B. Strahlungsnekrosen).

  • Minimierung stochastischer Schäden (statistisches Risiko für Krebserkrankungen oder Leukämie).

• Die drei Säulen des Strahlenschutzes:

  1. Rechtfertigung: Es muss ein medizinischer Nutzen vorliegen, der das Risiko überwiegt. Die rechtfertigende Indikation muss durch einen fachkundigen Arzt gestellt werden.

  2. Optimierung: Die Dosis muss so niedrig wie vernünftigerweise erreichbar gehalten werden (ALARA-Prinzip).

  3. Dosisbegrenzung: Einhaltung der gesetzlichen Grenzwerte.

• Fachkunde: Alle Anwender im OP benötigen eine Fachkunde (Unfallchirurgie, Urologie etc.), die alle 5 Jahre aktualisiert werden muss.

Praktische Schutzmaßnahmen im OP

• Die 3-A-Regel:

  1. Aufenthaltsdauer: So kurz wie möglich im Kontrollbereich bleiben.

  2. Abstand: Die Dosis nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab (Abstandsquadratgesetz).

     • $1\,m$ Abstand = Dosis $1$

     • $2\,m$ Abstand = Dosis $\frac{1}{4}$

     • $3\,m$ Abstand = Dosis $\frac{1}{9}$

     • $4\,m$ Abstand = Dosis $\frac{1}{16}$

     • Der erste Schritt ($50\,cm$) weg vom Tisch ist der effektivste Schutz.

  3. Abschirmung: Tragen von Bleischürzen und Nutzung von Bleiglasscheiben.

• Technische Schutzmaßnahmen:

  • Einblenden (Kolli mieren): Schützt aktiv durch Verkleinerung des Nutzstrahlfeldes. Dies erhöht die Bildqualität, senkt die Patientendosis und reduziert die Streustrahlung für das Personal.

  • Untertischbetrieb: Die Röntgenröhre sollte sich unter dem Tisch befinden. Aufgrund des Compton-Effekts werden ca. $80\,\%$ der Streustrahlung nach unten in den Boden abgegeben.

  • Positionierung: Man sollte sich immer auf der Seite des Detektors aufhalten, nicht auf der Seite der Röntgenquelle.

• Ausrüstung und Überwachung:

  • Dosimeter: Pflicht im Kontrollbereich. Es muss unter der Bleischürze getragen werden.

  • Prüfung der Schutzkleidung: Röntgenschürzen müssen alle 2 Jahre auf Defekte (Risse im Blei) unter Durchleuchtung geprüft und ggf. ausgesondert werden.

  • Warnsignale: Beachtung von Röntgen-Warnleuchten und Zutrittsverboten.

Fragen & Diskussion

• Frage: Wie effektiv ist es, sich im Vorbereitungsraum bei offener Tür steril aufzustellen, um sich hinter einer Wand zu schützen?

• Antwort: Abstand ist grundsätzlich hilfreich (Abstandsquadratgesetz). Eine Bleiauskleidung der Wand bietet zusätzlichen Schutz. Ideal ist es jedoch, die Tür zu schließen oder eine Bleischürze zu tragen, auch wenn nur wenige Bilder gemacht werden. Der Schutz durch eine Wand ohne Schürze ist nur dann wirksam, wenn man sich vollständig im Schatten der Abschirmung befindet.