Neues zur Augenlinsendosimetrie - KIT - SUM · Julia Strohmaier (Sicherheit und Umwelt –...

Neues zur Augenlinsendosimetrie

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KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg undnationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft www.kit.edu

Julia Strohmaier (Sicherheit und Umwelt – Dosimetrielabore)


1 1 19. Sommerschule für Strahlenschutz - Neues zur Aug enlinsendosimetrie

Gliederung

Einleitung

Empfehlungen der ICRP

aktuelle Rechtslage

Untersuchung zur Strahlenexposition der Augenlinse

kritische Arbeitsfelder

geeignete Dosimeter

repräsentativer Messort

Kalibrierung


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International commission on radiological protection - ICRP

ICRP-Grundsätze:RechtfertigungOptimierungAnwendung von Dosisgrenzwerten

Das Schutzsystem für den Menschen basiert auf:Studien auf molekularer und zellulärer EbeneTierversucheanatomischen und physiologischen Referenzmodellenepidemiologischen Studien


Mathematisches Phantom

Aktuelles ICRP/ICRU Referenz Phantom eines erwachsenen Mannes (links) und einer erwachsenen Frau (rechts)

Quelle: Adult Reference Computational Phantoms, ICRP Publication 110 (2009)

ICRP/ICRU Referenz Phantomfür ADAM und EVA

Quelle: ICRP Publikation 89 (2002)


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Epidemiologische Studien

Radiation exposure to medical staff in interventional and cardiac radiology. [Vano, E., et al, Br J Radiol. 1998 Sep;71(849):954-60.]

Diagnostic X-ray Exposure and Lens Opacities: The Beaver Dam Eye Study. [Klein, B., et al, Am J Public Health 1993;83:588-590]

Cataracts among Chernobyl clean-up workers: implications regarding permissible eye exposures. [Worgul, B., et al, Radiat Res. 2007 Feb;167(2):233-43.]

Risk of Cataract after Exposure to Low Doses of Ionizing Radiation: A 20-Year Prospective Cohort Study among US Radiologic Technologists.

[Chodick, G., et al, Am J Epidemiol 2008;168:620–631]


Empfehlung der ICRP

neue biologische und physikalische Erkenntnisse

Konsolidierung und Weiterentwicklung der bisherigen Empfehlungen

ICRP-Publication 103: Die Empfehlungen der Internationalen Strahlenschutzkommission (ICRP) von 2007

ICRP Publication 118: ICRP Statement on Tissue Reactions / Early and Late Effects of Radiation in Normal Tissues and Organs – Threshold Doses for Tissue Reactions in a Radiation Protection Context, 2012.

Die Schwellendosis für das deterministische Strahlenrisiko der Augenlinse wird sowohl für akute als auch für Langzeitexposition auf 0,5 Gy herabgesetzt.


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Die Augenlinse

Die AugenlinseKristallklarer, konvex gekrümmter, elastischer KörperLage 2 – 4 mm hinter der Hornhaut des Auges und der Vorderen AugenkammerAufgabe: Fokussierung des Lichtes

Katarakt, „grauer Star“Trübung der AugenlinseVerlust von Sehschärfe und FarbwahrnehmungDoppelbilder

Quelle: http://www.apotheken-umschau.de/Grauer-Star/Grauer-Star-

Linsentruebung-Katarakt-Anatomie-des-Auges-11434_3.html#bildlupe/0/,

17.04.2015


Grenzwerte der Organ-Äquivalentdosis der Augenlinse

ICRP-Hypothese

Primärdeterministischer

Effekt mit Schwellendosis

~5 Gy

Von Schwellendosis kann nichtmehr sicher ausgegangen werden. Katarakte können

nach 0,5 Gy auftreten

Grenzwerte der Organ-Äquivalentdosis

Berufliche Exposition

150 mSv/a20 mSv/a

100 mSv/5a wobei 50 mSv/a nicht überschritten werden dürfen

Personen unter 18 Jahren 15 mSv/a 15 mSv/a

Bevölkerung 15 mSv/a 15 mSv/a


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aktuelle Rechtslage im Strahlenschutz

ICRP 103, 2007 und ICRP 118, 2012: fachliche Empfehlung für den Grenzwert der Organ-Äquivalentdosis für die Augenlinse

RICHTLINIE 2013/59/EURATOM DES RATESvom 5. Dezember 2013(Rechtsakte ohne Gesetzcharakter)

Die Richtlinie ist von den EU-Mitgliedsstaaten bis zum 6. Februar 2018 durch innerstaatliche Rechts- und Verwaltungsvorschriften umzusetzen


Grenzwerte der Organ-Äquivalentdosis der Augenlinse

ICRP-Hypothese

Primärdeterministischer

Effekt mit Schwellendosis

~5 Gy

Von Schwellendosis kann nichtmehr sicher ausgegangen

werden. Katarakte können nach 0,5 Gy auftreten

Derzeit Ab 2018

Berufliche Exposition

150 mSv/a 20 mSv/a100 mSv/5a wobei 50 mSv/a nicht

überschritten werden dürfen

Personen unter 18 Jahren 15 mSv/a 15 mSv/a

Bevölkerung15 mSv/a 15 mSv/a


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1010 19. Sommerschule für Strahlenschutz - Neues zur Aug enlinsendosimetrie

Untersuchungen zur Strahlenexposition der Augenlinse von beruflich strahlenexponiertem Personal

derzeit nur vereinzelte Daten vorhandenZiel ist es, eine verbesserte Datenlage zu schaffenkritische Arbeitsfelder zu identifizieren

Bearbeitungszeitraum: Januar 2014 bis Juni 2015

Zum Schutz von beruflich strahlenexponiertem Personal und um adäquat auf die beabsichtigte Absenkung des Grenzwertes für die Schutzgröße der Augenlinse reagieren zu können, ist es notwendig, über genügend Kenntnisse und fundierte Daten über die Höhe der Strahlenexposition der Augenlinse zu verfügen.


fliegendes PersonalRechnerische Ermittlung der effektiven Dosis mit zugelassenen ComputerprogrammenKorrelation zur effektive Dosis möglichBerufsgruppe wird als unkritisch für die Untersuchung angesehen

Dekontamination und RückbauAbhängig von den Arbeitsbedingungen Gute Korrelation zur amtlich ermittelten Tiefen-Personendosis ist zu erwartenExperimentelle Ermittlung der Augen-Äquivalentdosis für diese Tätigkeit

medizinischer BereichKorrelation zur amtlich ermittelten Tiefen-Personendosis ist unwahrscheinlichFokus der experimentellen Ermittlung liegt bei strahlenexponiertem Personal in der Medizin

Untersuchungen zur Strahlenexposition der Augenlinse von beruflich strahlenexponiertem Personal


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Literaturstudie


Literaturstudie


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Literaturstudie


Experimentelle Ermittlung der Augenlinsendosis in drei Stufen

Stufe I

• Art der Tätigkeit• Art der TätigkeitStufe II

• Persönlicher Einfluss• Persönlicher Einfluss

Stufe III• Einrichtung am Arbeitsplatz• Einrichtung am Arbeitsplatz


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Kritische Tätigkeiten

Interventionelle Radiologie / KardiologieImplantation von Herzschrittmacher, Defibrillatoren (PM/ICD)Radiofrequenzablation (RFA)Embolisation (EMB)Perkutane transluminale Angioplastie (PTA)Perkutane transluminale koronare Angioplastie (PTCA)Angiographie (ANG)Koronarangiographie (CA)

NuklearmedizinSelektive Interne Radiotherapie (SIRT)Radiosynoviorthese (RSO)Präparation Positronen-Emissions-Tomographie (PET)

Kerntechnische AnlagenReinigungs- und Dekontaminationsarbeiten

Notfall-/Unfallradiologie


Einrichtung am Arbeitsplatz

Quelle: http://www.radiologieforum.de/marktplatz/marktplatz_anzeige,255,Philips-Allura-Centron.htm,17.04.2015

baulicher Strahlenschutz

mobile Abschirmungen

Typ der Röntgenröhre

Position der Röntgenröhre

Alter des CTs


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Experimentelle Ermittlung der Augenlinsendosis

Welches Dosimeter / welche Messgröße ist geeignet ?Wie werden die Dosimeter kalibriert ?Wo ist der repräsentative Messort ?


Empfohlene Messgröße

Als Messgröße wird Hp(3) vorgeschlagen, jedoch kann Hp(0,07) zur Ermittlung der Augen-Personendosis genutzt werden. (ICRP 103, 2007)

In Betastrahlungsfeldern kann die Dosis der Augenlinse um Faktor 100 mit der Messgröße Hp(0,07) überschätzt werden. (R. Behrens und G. Dietze: Monitoring the eye lens, 2011)

Entsprechende Schutzmaßnahmen müssen Anwendung finden(SSK: Strahleninduzierte Katarakte, 234. Sitzung, 2009)

Optimierungsgrundsatz im Vordergrund

Bisher gibt es keine zugelassenen amtlichen Hp(3)-Dosimeter, da es keinen gesetzlichen Rahmen für die Bauartprüfung gibt.


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Das Augenlinsendosimeters

Quelle: www.radcard.pl

Modifikation der Fingerring-Dosimeter

Ärzte hatten Einfluss auf das Design der Dosimeter

Kleiner, unauffälliger und flexibler

Quelle: J. Engelhardt, E. Martini, im Tagungsband zur FS e.V. Jahrestagung 2013

Messgröße: Hp(0,07)

Messgröße: Hp(3)


Energieabhängigkeit

Quelle: www.radcard.pl

TLDLiF:Mg,Ti


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Repräsentativer Messort

Augenlinsendosimeter sind an der Stirn auf der, zur Röntgenanlage gerichteten Seite zu tragen.Radiation Protection Dosimetry (2011), Vol. 144 No. 1-4, pp 257-261

Das Teilkörperdosimeter ist dort zu tragen, wo die höchste Exposition zu erwarten ist.Richtlinie für die physikalische Strahlenschutzkontrolle zur Ermittlung der Körperdosen –Teil 1 (2013)


Akzeptanz des Augenlinsendosimeters

Bewusstsein für das Strahlenrisiko der Augenlinse schaffenSchutzmaßnahmen, insbesondere Schutz- und Bleiglasbrillen sollten genutzt werdenIn der Schutzbrille integrierte Augenlinsendosimeter wären wünschenswert

Quelle: http://www.mavig.de/strahlenschutz/augenschutz/brv500-501/, 17.04.2015

Quelle: http://www.drgoos-suprema.de/html/anwender_brillen.html, 17.04.2015


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Kalibrierung

Aus Behrens et al., Phys Med Biol, 54, 4069-4087, 2009

(Hp(3))R = (Ka)R· hpK(3;R,α)

(Hp(3))R: Personen-Äquivalentdosis in 3mm Tiefe für die Strahlenqualität R(Ka)R: Kerma in Luft bei der Strahlenqualität RhpK(3;R,α): Konversionskoeffizient von Kerma zur Personenäquivalentdosis in

3 mm Tiefe für die Strahlenqualität R und den Winkel α

Air Kerma To Dose Equivalent conversion coefficients Not Included In ISO 4037-3 (R. Behrens, Radiat. Prot. Dosim. Vol. 147 No. 3, 373-379, 2011)


Kalibrierphantom

ORAMED Kopfphantom

Zylinder 20cm Ø x 20cm

Bordy, J., et al: Principles for the design and calibration of radiation protection dosemeters for operational and protection quantities for eye lens dosimetry. Radiat. Prot. Dosim. 144, 257–261,2011


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Kalibrierung

Das ISO-Quader-Phantom und das Zylinder-Phantom eignen sich beide zur Kalibrierung in der Messgröße Hp(3). Bei Winkeln >75° zeigt die Kalibrierung am Zylinder-Phantom bessere Übereinstimmung. Behrens et. al., RPD 148,139-42. 2012 Kalibrierbestrahlung bei 0°

Kalibrierbestrahlung bei 75°


Kalibrierung

Kalibrierungen erfolgen nach ISO 4037-3.In der Praxis erwies sich das ISO-Quaderphantom als praktischer. Es bietet eine größere Bestrahlfläche und somit lassen sich mehr Dosimeter gleichzeitig kalibrieren.




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Zusammenfassung / Ausblick

Im medizinischen Bereich können Grenzwertüberschreitungen auftreten

Schutzmaßnahmen müssen verstärkt angewendet werden

Schutzbrillen / Visiere mit integrierten Dosimetern wären wünschenswert

Als Messgröße wird Hp(3) empfohlen. In reinen Photonenstrahlungsfeldern liefert Hp(0,07) eine gute Abschätzung.

Für die Routinekalibrierung eignet sich das ISO-Quaderphantom

Strahlenexposition der Augenlinse für den Patienten ???


Karlsruher Institut für Technologie

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.

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