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Die Computertomographie vor dem Hintergrund

der neuen Röntgenverordnung

G. StammMedizinische Hochschule, Hannover

Die neue RöntgenverordnungInformationsveranstaltung Hannover, 16.11.2001

• Allgemeine Neuerungen• CT & Strahlenexposition• Referenzwerte• Fachkunde• Spezielle Neuerungen• Grenzwerte und Folgerungen

ThemenFassung vom 22.10.2001

Allgemeine NeuerungenGenehmigung, Indikation, ...

§ 2a Rechtfertigung

(1) Neue Arten von Tätigkeiten, mit denen Strahlenexpositionen von Menschenverbunden sein können, müssen unter Abwägung ihres wirtschaftlichen, sozialenoder sonstigen Nutzens gegenüber der möglicherweise von ihnen ausgehenden gesundheitlichen Beeinträchtigung gerechtfertigt sein.

(2) ... hinreichende Nutzen

§ 2b Dosisbegrenzung

Wer eine Tätigkeit nach dieser Verordnung plant, ausübt oder ausüben läßt, ist verpflichtet, dafür zu sorgen, dass die Dosisgrenzwerte dieser Verordnung nicht überschritten werden.

Allgemeine NeuerungenGenehmigung, Indikation, ...

§ 23 Rechtfertigende Indikation

(1)...Die rechtfertigende Indikation erfordert die Feststellung, dass der gesundheitliche Nutzen der Anwendung am Menschen gegenüber demStrahlenrisiko überwiegt.

...Die rechtfertigende Indikation darf nur gestellt werden, wenn der die rechtfertigende Indikation stellende Arzt den Patienten vor Ort persönlich untersuchen kann, ....

§ 3 Genehmigungsbedürftiger Betrieb von Röntgeneinrichtungen

(3)...3. Für den Betrieb eines Computertomographen ist im Hinblick auf diePatientenversorgung ein zwingendes Bedürfnis nachgewiesen.


Themen

CT & StrahlenexpositionAnteil & Kollektivdosis

Quelle: Bundesamt für Strahlenschutz (1994)

BV 36%CT 35%

Film 25%Div. 4%

BV 36%CT 35%

Film 25%Div. 4%

Anteile an kollektiver Effektivdosis

BV5%CT

4%Div.4%

Film 87%

BV5%CT

4%Div.4%

Film 87%

Anteile am Untersuchungsaufkommen

CT & StrahlenexpositionErfassung der Exposition


(3) ... 2. b) ... Vorrichtung zur Erfassung oder Verfahren zur Ermittlung derStrahlenexposition des Patienten vorhanden sind ...

§ 28 Aufzeichnungspflichten, Röntgenpass

(1) ... Die Aufzeichnungen müssen enthalten:...6. die nach §3 Abs. 3 Nr. 2 Buchstabe b erfasste Strahlenexposition des Patienten oder die zu ihrer Ermittlung erforderlichen Daten und Angaben

Wie, und welche Dosisgrößen ?

CT & StrahlenexpositionWas ist Dosis ?

Dosis = mAs ??? Dosis = mAs ???

Dosis = mA ??? Dosis = mA ???

Dosis ist proportional zum gewählten mAs Produkt, aber ...... Dosis ist nicht = mAs (erhebliche Unterschiede je nach Gerät) ...... und schon gar nicht = mA (unterschiedliche Rotationszeiten) ...

... und auch nicht = Hautdosis (andersartige Dosisverteilung) !!!

CT & StrahlenexpositionDosisbegriffe

CTDI

MSAD

CTDIFDA

dlp

Dorg

DLP

Effektivdosis E

CTDI100

CTDIL

CTDIw

CTDIw,eff

nCTDIxyz

CTDI Computed Tomography Dose IndexMSAD Multiple Scan Average DoseCTDIFDA CTDI nach amerikanischer LesartCTDI100 CTDI entsprechend IECCTDIw Gewichteter CTDICTDIw,eff Effektiver CTDICTDIL Achsendosis frei Luft

nCTDIxyz Normierter CTDIDorg OrgandosisDLP Dosislängenprodukt einer Scanserie bzw. einer Untersuchungdlp Dosislängenprodukt bei der EinzelschichtmessungE Effektive Dosis

CT & StrahlenexpositionDosisbegriffe

DosisbegriffeWas ist CTDI ?

CTDI = Dosis in der Schicht incl. Beitrag der Ausläufer

cm

Rel

ativ

e D

osis

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5

nominelle Schichtdickeh

Dosisprofil

CTDI = 1h

⋅ D(z) ⋅ dz−∞

+∞

∫ CTDI

DosisbegriffeWas ist Achsendosis frei Luft ?

Achsendosis frei Luft = CTDIL

• Messung ohne Phantom• nur auf der Achse• einfach, aber ungenau

Andere CTDI-Meßgrößen

• Messung mit Phantom• zentral und peripher• aufwendig, aber relevant

Systemachse(= z-Achse)

DosisbegriffeWas ist gewichteter CTDI ?

15mGy15

15

15

15

16 cm-Kopfphantom

CTDIw = 2/3 · CTDIp + 1/3 · CTDIcCTDIw = 2/3 · CTDIp + 1/3 · CTDIc

5mGy10

10

10

1032 cm-Rumpfphantom CTDIp

CTDIc

CTDIw,H = 15 mGy

CTDIw,B = 8,3 mGy

DosisbegriffeWas ist normierter CTDI ?

• CTDI (frei Luft, gewichtet etc., in mGy) = ’Dosis’

• Normierter CTDI (in mGy pro mAs (oder 100 mAs) = ’Output’

• Extremfälle:

Philips Tomoscan EG: nCTDIw,B = 0,250 mGy/mAs

Elscint CT Twin: nCTDIw,B = 0,043 mGy/mAs

• CTDI = normierter CTDI * mAs-Produkt pro Scan

• Zum Vergleich: Masse = Dichte * Volumen

n CTDIxyz = CTDIxyz

Q (mGy / mAs)

DosisbegriffeWas ist Dosislängenprodukt ?

DLPw = CTDIw · n · h = CTDIw,eff · LDLPw = CTDIw · n · h = CTDIw,eff · L

0

0,5

1

1,5

2

-10 -5 0 5 10

Relat

ive D

osis

Schichtlage (cm)

0

0,5

1

1,5

2

-10 -5 0 5 10

Relat

ive D

osis

Schichtlage (cm)

Dosis

Länge

DosisbegriffeBerechnungen: von ‚mAs‘ zur Effektiven Dosis

Faktor Rechengang Ergebnis Beispiel

1. Röhrenstrom I 120 mA2. Abtastzeit • t • 1,5 s

= Q mAs-Produkt = 180 mA·s3. Normierter CTDI frei Luft • nCTDIL • 0,20 mGy/mA·s4. 1. Spannungskorrektur • kU,1 • (140/120)2

= CTDIL Achsendosis frei Luft = 49 mGy5. Schichtdicke • h • 0,7 cm6. Anzahl Schichten • n • 30

= DLPL Dosislängenprodukt = 1029 mGy·cm7. Konversionsfaktor • fmittel • 0,01 mSv/mGy·cm8. Gerätekorrekturfaktor • kCT • 0,89. 2. Spannungskorrektur • kU,2 • (140/120)0,5

= E Effektive Dosis = 8,9 mSv

9 Schritte

• Zeitlich befristet• Kosten ca. 800.- DM• Keine freie Scannerwahl• Nur Erwachsene

• Freeware• Freie Scannerwahl• Unübersichtlich• Androgynes Phantom

BerechnungenSoftware

1

2 3

Basis: MS-Excel (ab 97 )Kosten: 30 € (Euro)

BerechnungenEXCEL-Applikation CT-Expo16 vordefinierte

4

5

6

BerechnungenEXCEL-Applikation CT-Expo


Themen

ReferenzwerteBegriffe, Größen, ...

§ 2 Begriffsbestimmungen

13. Referenzwerte, diagnostische:Dosiswerte für typische Untersuchungen mit Röntgenstrahlung an Standard-phantomen oder an Patientengruppen mit Standardmaßen mit für die jeweilige Untersuchungsart geeigneten Röntgeneinrichtungen und Untersuchungsverfahren.

§ 16 Qualitätssicherung bei Röntgeneinrichtungen zur Untersuchung von Menschen

(1) Als eine Grundlage für die Qualitätssicherung bei der Durchführung von Röntgenuntersuchungen in der Heilkunde oder Zahnheilkunde erstellt und veröffentlicht das Bundesamt für Strahlenschutz diagnostische Referenzwerte. Die veröffentlichten diagnostischen Referenzwerte sind bei der Untersuchung von Menschen zur Orientierung über den geeigneten Dosisbereich zu Grunde zu legen.

ReferenzwerteKontrolle ...

§ 17a Qualtitätssicherung durch ärztliche und zahnärztliche Stellen

(1) ... Die ärztlichen und zahnärztlichen Stellen haben der zuständigen Behörde...b) die beständige, ungerechtfertigte Überschreitung der bei der Untersuchung

zu Grunde zu legenden diagnostischen Referenzwerte nach §16 Abs. 1 undc) eine Nichtbeachtung der Optimierungsvorschläge nach Absatz 2 mitteilen

§ 28 Aufzeichnungspflichten, Röntgenpass

(9) Das Bundesamt für Strahlenschutz ermittelt regelmäßig die medizinische Strahlenexposition der Bevölkerung und ausgewählter Bevölkerungsgruppen

Wie berechnen und kontrollieren ?

ReferenzwerteWelche, und wie hoch?

50 mGy

• Wie soll der Anwender wissen, wie schnell er fährt?• Wie gut wird der Grenzwert eingehalten?• Ist er überhaupt sinnvoll?

• Leitung: Prof. Dr. med. M. Galanski (MH Hannover)• Erhebung per Fragebogen• Zeitraum: Juni - Dezember 1999• Knapp 2000 Adressaten in Kliniken und Praxen• Rücklaufquote ca. 50%• Auswertbar: 830 Fragebögen• Publikation: RöFo Aug./Sept. 2000 (Kurzfassung)• Feedbackaktion für alle Teilnehmer: Jan. 2001• Ausführlicher Report: In RöFo Okt. 2001

ReferenzwerteUmfrageaktion DRG/ZVEI

• Umfrage: Mehrschicht-Spiral CT• DRG, ZVEI, BfS• Zeitrahmen: Januar 2002 bis Juni 2002

0

50

100

PG ATH

THO

AAB

TST

ABD

BE

GS/

H

LE/N

I

GS/

NN

H BE BS HS

HW

S

LWS

Alle

Untersuchungsregion

Ach

send

osis

frei

luft

(mG

y)

Mittelwert3. Quartile

0

50

100

PG ATH

THO

AAB

TST

ABD

BE

GS/

H

LE/N

I

GS/

NN

H BE BS HS

HW

S

LWS

Alle

Untersuchungsregion

Ach

send

osis

frei

luft

(mG

y)


Achsendosis frei Luft im Mittel mehr oder weniger deutlich über 50 mGy

0

50

100

PG ATH

THO

AAB

TST

ABD

BE

GS/

H

LE/N

I

GS/

NN

H BE BS HS

HW

S

LWS

Alle

Untersuchungsregion

Ach

send

osis

frei

luft

(mG

y)


50 mGy-Grenzwert LL BÄK / RW 13

ReferenzwerteAchsendosis frei Luft

Achsendosis frei Luft als Vergleichsmaßstab ungeeignetUnterschiede zwischen den Fabrikaten kleiner als Ungenauigkeit der Angaben

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

160%

A B C D E F

Gerätemarke

Rel

ativ

e D

osis

CTDILCTDIwE

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

160%

A B C D E F

Gerätemarke

Rel

ativ

e D

osis

CTDILCTDIwE

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

160%

A B C D E F

Gerätemarke

Rel

ativ

e D

osis

CTDILCTDIwE

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

160%

A B C D E F

Gerätemarke

Rel

ativ

e D

osis

CTDILCTDIwE

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

160%

A B C D E F

Gerätemarke

Rel

ativ

e D

osis

CTDILCTDIwE

CTDIW und E +/- 13%

Große Unterschiede bei der Dosis frei Luft !

ReferenzwerteEinflußfaktor Gerätemarke

CTDI frei Luft +/- 35%

0

20

40

60

80

100

Kopf Tho. Abd. WS Ges.

Untersuchungsregion

Unt

ers.

p.a

. pro

100

0 Ei

nw. BfS '90-92

DRG/ZVEI '99

0

20

40

60

80

100


Untersuchungsregion

Unt

ers.

p.a

. pro

100

0 Ei

nw. BfS '90-92

DRG/ZVEI '99

UntersuchungsfrequenzEffektivdosis pro Untersuchung

0

10

20

30

40

Kopf Thorax Abd. WS Mittel

Untersuchungsregion

Effe

ktiv

e D

osis

(mSv

)

BfS '90-92

DRG/ZVEI '99 (> 7 Jahre)

DRG/ZVEI '99

0

10

20

30

40


Untersuchungsregion

Effe

ktiv

e D

osis

(mSv

)

BfS '90-92


DRG/ZVEI '99

0

10

20

30

40


Untersuchungsregion

Effe

ktiv

e D

osis

(mSv

)

BfS '90-92


DRG/ZVEI '99

0

10

20

30

40


Untersuchungsregion

Effe

ktiv

e D

osis

(mSv

)

BfS '90-92


DRG/ZVEI '99

0

10

20

30

40


Untersuchungsregion

Effe

ktiv

e D

osis

(mSv

)

BfS '90-92


DRG/ZVEI '99

0

20

40

60

80

100


Untersuchungsregion

Unt

ers.

p.a

. pro

100

0 Ei

nw. BfS '90-92

DRG/ZVEI '99

CT-Anteil an der Kollektivdosis jetzt bei ca. 40%

Zunahme um 60%Rückgang um 30%

ReferenzwerteVergleich mit BfS-Daten (90 - 92)

Effektivdosis pro Untersuchung im Mittel bei 8 mSv (3,5-fache Jahresdosis)

EUR16262

Werte liegen praktisch immer über den Referenzwerten nach EUR16262.Die EUR16262-Werte basieren allerdings auf älterer Datenbasis (1989) bzw. einer Umfrage mit kleinen Fallzahlen (*)

HS

GS(*)ThoraxAbd+BBec

ken

Le+Ni(*)

BS(*)

0%

50%

100%

150%

200%CTDIwDLPw

(*)

(*) (*)

ReferenzwerteVergleich mit EU-Werten

Gewichteter CTDI alslokale Dosisgröße undDosislängenprodukt DLPals integrale Dosisgröße

Dosiskorridor

3.Quartile als Mußkriterium

1.Quartile für Optimierung

ReferenzwerteVorschlag


Themen

FachkundeBegriffe...

§ 18a Erforderliche Fachkunde und Kenntnisse im Strahlenschutz

(1) Die erforderliche Fachkunde im Strahlenschutz wird in der Regel durcheine für den jeweiligen Anwendungsbereich geeignete Ausbildung, praktische Erfahrung und die erfolgreiche Teilnahme an von der zuständigenStelle anerkannten Kurse erworben .... (2) die Fachkunde im Strahlenschutz muss mindestens all 5 Jahre durch die erfolgreiche Teilnahme an einem von der zuständigen Stelle anerkannten Kurs oder ... Fortbildungsmaßnahmen aktualisiert werden.

§ 18 Sonstige Pflichten beim Betrieb einer Röntgeneinrichtung

(2) Für jede Röntgeneinrichtung ... sind schriftliche Arbeitsanweisungen für die an dieser Einrichtung häufig vorgenommenen Untersuchungen oder Behandlungen zu erstellen

Führerschein !

Fahrtenbuch / Optimierung!

FachkundeBegriffe...


(3) ... 2. d) soweit es die Art der Untersuchung von Menschen erfordert, ein Medizinphysik-Experte zur Beratung in Fragen der Optimierung, insbesonderePatientendosimetrie und Qualitätskontrolle, und erforderlichenfalls zurBeratung in weiteren Fragen des Strahlenschutzes bei medizinischen Expositionen hinzugezogen werden kann.

§ 2 Begriffsbestimmungen

11. Medizinphysik-Experte:In medizinischer Physik ausgebildeter Diplom-Physiker mit der erforderlichen Fachkunde im Strahlenschutz oder eine inhaltlich gleichwertig ausgebildete Person mit Hochschul- oder Fachhochschulabschluss und mit der erforderlichen Fachkunde im Strahlenschutz.

FachkundeLösungen...

„CT - Führerschein“

"Seminarfortbildung zu Strahlenschutzaspekten bei CT-Diagnostik“Pilot-Kurs / Fortbildungsveranstaltung im Gsf-Forschungszentrum (in Zusammenarbeit mit der bayerischen Landesärztekammer)

23.01.2002 in Neuherberg bei München

Themen:• CT - Dosisgrößen• Dosisermittlung• Apparative Einflußfaktoren• Anwenderbedingte Einflußfaktoren• Klinische Praxis / Low-Dose CT• CT in der Pädiatrie• CT-Expositionspraxis: Ergebnisse der bundesweiten Umfrage


Themen

Spezielle NeuerungenTeleradiologie


(4) Für eine Genehmigung zum Betrieb einer Röntgeneinrichtung zur Teleradiologie im Notfall- und Bereitschaftsdienst müssen zusätzlich folgende Voraussetzungen erfüllt sein:1. Entfernter Arzt mit Fachkunde für Gesamtgebiet, 2. MTAR bzw. MTA mit Fachkunde vor Ort3. Arzt vor Ort zur Aufklärung und Indikationsstellung, mit erforderlicher Fachkunde4. Direkte Telekommunikation zwischen 1 und 2 und 35. keine Beeinträchtigung der diagnostischen Aussagekraft der übermittelten Daten

und Bilder durch elektronische Datenübertragung6. Entfernter Arzt kann innerhalb der für eine Notfallversorgung erforderlichen

Frist (< 60 min) vor Ort eintreffen

Die Genehmigung zum Betrieb einer Röntgeneinrichtung zur Teleradiologie ist auf den Nacht- und Wochenenddienst zu beschränken; sie kann (darüber) hinaus er-teilt werden, wenn zusätzlich .... ein zwingendes Bedürfnis im Hinblick auf die Patientenversorgung besteht.

Spezielle NeuerungenMedizinische Forschung

§ 28a Genehmigung zur Anwendung von Röntgenstrahlung am Menschen in der medizinischen oder zahnmedizinischen Forschung

... Genehmigung erteilt das Bundesamt für Strahlenschutz ...

§ 28b Genehmigungsvoraussetzungen ....

(2) ... die durch das Forschungsvorhaben bedingte effektive Dosis darf nicht mehr als 20 mSv betragen ...

§ 28c Besondere Schutz, Aufklärungs- und Aufzeichnungspflichten

(4) ... die Körperdosis ist durch geeignete Verfahren zu überwachen ...

Wie berechnen, bzw. abschätzen ?


Themen

Grenzwerte und FolgerungenGrenzwerte

§ 31 Kategorien beruflich strahlenexponierter Personen

Kategorie A: Effektive Dosis > 6 mSv, Kategorie B: Effektive Dosis > 1 mSv

§ 31a Dosisgrenzwerte bei beruflicher Strahlenexposition

(1) Grenzwert von 20 mSv/Jahr bzw. 100 mSv/5 Jahre(2) Augenlinse < 150 mSv

Haut, periphere Extremitäten < 500 mSvKeimdrüsen, rKm, Gebärmutter < 50 mSvSchilddrüse, Knochenoberfläche < 300 mSvDickdarm, Lunge, Magen, Blase, Brust, Leber, Speiseröhre u.a. < 150 mSv

(4) Dosis der Gebärmutter bei gebärfähigen Frauen < 2 mSvÄquivalentdosis für ungeborenes Kind < 1 mSv vom Zeitpunkt der Mitteilung der Schwangerschaft bis zu deren Ende

§ 32 Begrenzung der Strahlenexposition der Bevölkerung

(1) Für Einzelpersonen der Bevölkerung darf die effektive Dosis den Grenzwert von 1 mSv im Kalenderjahr nicht überschreiten.

Grenzwerte und FolgerungenFolgerungen

• Es gibt keinen betrieblichen Überwachungsbereich mehr !5 mSv/a 1 mSv/a: Faktor 5

• Schaltraum: bisheriger Grenzwert < 5 mSv/anbsp Personen: 1 mSv/aggf. Messungen erforderlich !

• schwangeres Personal:Grenzwert von 1 mSv UterusdosisWie überwachen ?

Problembereich: Schaltraum CT

Ausblickneue Herausforderungen

Mehrschicht-CT 4, 8, 16 ....Volumen CT (Auflösung 0,1 mm)Isotrope Voxeldünne Schichtenlängere Scanbereiche

Dosis !

Ausblick Welche Dosis ist akzeptabel?

-25% -50% -62,5%

Tips / Empfehlungen

RöFo 173, 10 (2001), R1 - R66

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