Untersuchungen über die Einfalldosis bei standardisierten Aufnahmen der Lunge

Zusammenfassung

An 50 Aufnahmen des Thorax, die in sagittalem Strahlengang aufgenommen worden waren, wurden unter Standardbedingungen bei konstant gehaltenen Aufnahmebedingungen die Einfalldosis, die Oberflächendosis und das Dosisflächenprodukt gemessen und mit der Einfalldosis verglichen. Als Bezugswert für den Vergleich wurde, den Empfehlungen internationaler Kommissionen entsprechend, die Einfalldosis frei Luft in der Achse des Nutzstrahlenbündels auf der Einfallseite des Patienten verwendet. Es zeigte sich, dass es für Patienten mit gleichem Durchmesser Abweichungen der Dosiswerte von der Kurve der Anpassung an die Messwerte von bis zu ± 50 % ergaben, die als Standardwert für den „Reference Man” nach ICRP 23 bzw. für den „repräsentativen Patienten” nach ICRP 73 gelten. Die sich aus den von der Einrichtung angezeigten Expositionswerten zu ermittelnden Einfalldosiswerte entsprachen mit nur geringen Abweichungen den gemessenen Werten. Die gemessenen Dosiswerte in den Größen der Oberflächendosis wiesen im Vergleich zu den gemessenen Einfalldosiswerten größere Abweichungen, zusätzlich zu den für die Einfalldosis sich ergebenen Werten, durch Unterschiede im Rückstreufaktor, auf. Die sich aus dem Dosisflächenprodukt ergebenden Einfalldosiswerte wiesen zusätzliche Messunsicherheiten durch unterschiedliche Feldgrößen auf, außerdem konnte eine Geschlechtsspezifität der P_F-Werte festgestellt werden. Aus den vorgelegten Ergebnissen ergibt sich, dass der von ICRP eingeführte diagnostische Referenzmensch sich hinsichtlich der unterschiedlichen Durchstrahlungsbedingungen in vielen Fällen vom Standardwert für den zu untersuchenden Patienten unterscheidet. Daraus ergeben sich für die Ermittlung der diagnostischen Referenzwerte und die Überprüfung der Aufzeichnungen über die Strahlenexposition Folgerungen. Sie werden hier dargelegt und begründet.

Abstract

In 50 chest radiographs obtained in PA projection with the patient erect and the radiographic techniques kept constant, entrance dose, entrance surface dose and dose area product were measured and compared with the measurements obtained with Plexiglas and Alderson phantoms. Following the recommendations of the International Commission on Radiological Protection, the “absorbed dose in air” at the point of intersection of the X-ray beam with the surface of the patient was used as reference. For patients with the same diameter, the measured dose deviated up to ± 50 % from the “Reference Man” according to the ICRP 23 as well as from the “Representative Patient” according to the ICRP 73. The exposure data produced by the equipment corresponded to the measured values with minor deviations, but the dose values expressed as entrance surface dose showed major deviation in comparison with the entrance dose due to differences in the back-scatter factor. The values of entrance dose calculated from the dose area product measurements showed additional uncertainties due to different field sizes. Moreover, a sex-specific dose area product value was identified. These results reveal that the values of the “ICRP Reference Man” differ in many situations from the values produced by the examined patient due to differences in radiation transmission. This has consequences for determining diagnostic reference values and investigating recorded radiation exposure. This will be explained and substantiated.

Key words

Patient dosimetry - entrance dose - dose area product - diagnostic reference levels - dose assessment

Literatur

• 1 Internationale Strahlenschutzkommission (ICRP) .1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 60. Annals of the ICRP 1991 Vol. 21. Pergamon Press. Deutsche Übersetzung: Empfehlungen der Internationalen Strahlenschutzkommission. Stuttgart; Gustav Fischer Verlag 1993
• 2 Fendel H H, Schneider K, Kohn M M, Bakowski C. Optimisation of image quality and patient dose - Paediatric Radiology.  In: Optimisation of Quality and Patient Exposure in Diagnostic Radiology. BIR Report 20. Brit Institute of Radiology 1989: 91-101
• 3 United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation .UNSCEAR. 2000 Report to the General Assembly with Scientific Annexes. Volume I. Sources. Annex D: Medical Radiation Exposures. New York; United Nations 2000: 293-495
• 4 European Commission .The 1991 Trial on Quality Criteria for Diagnostic Radiographic Images. Detailed Results and Findings. In: Maccia C, Moores BM, Wall BF (eds) EUR 16635 EN. Luxembourg; Office for Official Publications of the European Communities 1997
• 5 Internationale Strahlenschutzkommission (ICRP) .Radiological Protection and Safety in Medicine. ICRP Publication 73. Annals of the ICRP 1996 Vol. 25 No. 2. Pergamon Press. Deutsche Übersetzung: Strahlenschutz und Sicherheit in der Medizin. BfS Schriften 1999: 19/99
• 6 Euopean Commission .European Guidelines on Quality Criteria for Diagnostic Radiographic Images EUR 16260 EN. Luxembourg; Office for Official Publications of the European Communities 1996
• 7 European Commission .Guidance on diagnostic reference levels (DRLs) for medical Exposure. Radiation Protection 109. European Commission. Luxembourg; Office for Official Publications of the European Communities 1999
• 8 Europäische Kommission .Europäische Leitlinien über Qualitätskriterien für Röntgenaufnahmen in der medizinischen Diagnostik. Korrigierte Fassung EUR 19269 DE. Luxembourg; Amt für amtliche Veröffentlichungen der Europäischen Gemeinschaften 2000
• 9 Europäische Kommission .Europäische Leitlinien über Qualitätskriterien für Röntgenaufnahmen in der medizinischen Diagnostik in der Pädiatrie. Korrigierte Fassung EUR 16269 DE. Luxembourg; Amt für amtliche Veröffentlichungen der Europäischen Gemeinschaften 1999
• 10 Bundesärztekammer . Leitlinien der Bundesärztekammer zur Qualitätssicherung in der Röntgendiagnostik. Überarbeitete Fassung.  Dtsch Ärztebl. 1992;  92C 1515-1527
• 11 Internationale Strahlenschutzkommission (ICRP) .Reference Man: Anatomical, Physiological and Metabolic Characteristics. ICRP Publication 23. Oxford; Pergamon Press 1975
• 12 Van der Plaats G J. Leitfaden der Medizinischen Röntgendiagnostik. Eindhoven, Holland; Philips Technische Bibliothek 1961
• 13 Claassen F. Wozu Belichtungstabelle nach Punkten?.  SRW Nachrichten. 1962;  16 29-32
• 14 Internationale Strahlenschutzkommission (ICRP) .Protection of the Patient in Diagnostic Radiology. ICRP Publication 34. Annals of the ICRP 1982 9: 2/3. Pergamon Press, London. Deutsche Übersetzung: Schutz des Patienten in der Röntgendiagnostik. MMV Medizin Verlag 1987
• 15 Europäische Kommission, Directorate General Science, Research and Development .ERPET Course for Medical Physicists on Establishment of Reference Levels in Diagnostic Radiology. Schlussfolgerungen und Empfehlungen für die Praxis. European Commission, DOC RTD/0034/20 2000: 339-347
• 16 Rosenstein M. Organ doses in Diagnostic Radiology. Rockville; HEW Publication Bureau of Radiological Health (FDA) 1976: 76-8030
• 17 Rosenstein M. Diagnostic X-ray Dosimetry. In: Keriakes JG, Rosenstein M (eds) Handbook of Radiation Doses in Nuclear Medicine and Diagnostic X-Ray. Boca Raton, Florida, USA; CRC Press Inc 1980: 155-243
• 18 Drexler G, Panzer W, Widenmann L, Williams G, Zankl M. The Calculation of Dose from External Photon Exposures Using Reference Human Phantoms and Monte Carlo Methods. Part III: Organ Doses in X-Ray Diagnosis. Neuherberg; GSF Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit 1992 Bericht 11/90
• 19 Drexler G, Panzer W, Stieve F-E, Widenmann L, Zankl M. Die Bestimmung von Organdosen in der Röntgendiagnostik. 2. überarb. Auflage. Berlin; H. Hoffmann Verlag 1993
• 20 Hart D, Jones D G, Wall B F. Estimation of Effective Dose in Diagnostic Radiology from Entrance Surface Dose and Dose-Area Product Measurements. Chilton, Didcot Oxon; National Protection Board NRPB-R 262 1994
• 21 Stieve F-E. Vorschläge zur Durchführung von Messungen und zur Wiedergabe der Ergebnisse aus der Sicht des Mediziners. In: Löster W, Drexler G, Stieve F-E (Hrsg) Die Messung des Dosisflächenproduktes in der diagnostischen Radiologie als Methode zur Ermittlung der Strahlenexposition. Berlin; H. Hoffmann Verlag 1995: 128-146
• 22 Gfirtner H, Stieve F-E, Wild J. A new Diamentor for measuring kerma-area product and air-kerma simultaneously.  Med Phys. 1997;  24 1954-1959
• 23 Gfirtner H, Schenk G, Madek K, Kremer M. Ein TLD-Management System. In: Gfirtner H (Hrsg) Medizinische Physik 1999. Tagungsband der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Physik e.V. 1999: 25-28
• 24 Deutsche Norm: DIN 6809-7 .Klinische Dosimetrie: Verfahren zur Ermittlung der Patientendosis in der Röntgendiagnostik. Berlin; Beuth-Verlag 2003
• 25 International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU) .Fundamental Quantities and Units for Ionizing Radiation. ICRU Report 60. Bethesda, USA; ICRU 1998
• 26 Stieve F-E. Kontrast und Schärfe im Röntgenbild der Lunge. In: Stieve F-E (Hrsg) Bildgüte in der Radiologie. Stuttgart; Gustav Fischer Verlag 1966: 217-246
• 27 Le Heron J F. Estimation of effective dose to the patient during medical x-ray examination from measurements of dose-area product.  Phys Med Biol. 1992;  37 2117-2126
• 28 Internationale Strahlenschutzkommission (ICRP) .Avoidance of Radiation Injuries from Medical Interventional Procedures. ICRP Publication 85. Annals of the ICRP 2000 30: 2
• 29 Verordnung zur Änderung der Röntgenverordnung und anderer atomrechtlicher Verordnungen vom 18. Juni 2002 - Bundesgesetzblatt I Nr. 36 .Bundesgesetzblatt I 2002: 1869-1907
• 30 Nagel H D. Vorschläge zur Durchführung von Messungen und zur Wiedergabe der Ergebnisse aus der Sicht der Hersteller von Röntgeneinrichtungen. In: Löster W, Drexler G, Stieve F-E (Hrsg) Die Messung des Dosisflächenproduktes in der diagnostischen Radiologie als Methode zur Ermittlung der Strahlenexposition. Berlin; H. Hoffmann Verlag 1995: 154-161
• 31 Joite-Barfuß S, Aichinger H, Dierker J, Schramm H. Dosimetrie und Strahlenschutz in der Röntgendiagnostik. In: Welker K, Zink K (Hrsg) Medizinische Physik 2001 Tagungsband der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Physik. 2001: 91-92
• 32 Bundesminister für Arbeit und Sozialordnung: Richtlinie für Sachverständigenprüfungen nach der Röntgenverordnung. .Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz Regelwerk 13. 5. überarb. Auflage. Dortmund; 1994
• 33 The Hospital Physicists' Association .Measurements of the Performance Characteristics of Diagnostic X-Ray Systems Used in Medicine. Part I: X-Ray Tubes and Generators. Topic Group Report 32. London; Hospital Physicists' Ass. 1980: 7-19
• 34 Roberts P. Quality Assurance Measurements in Diagnostic Radiology: KV, Filtration and Exposure Control Field Measurements.  Proc Hoosp Physicists' Assoc Report Series. 1979;  29 18-24
• 35 International Electrotechnical Commission .Medical electrical equipement - part 2-43: Particular requirements for the safety of X-ray equipment for interventional procedures, IEC 60601 2 - 43,. Genf; 2000
• 36 Reference Doses and Quality in Medical Imaging .What the Referring Practitioner and Directing Medical Staff Should Know Proceedings of a Workshop Luxembourg, October 23 - 25, 1997. In: Bauer B (ed) Radiation Protection Dosimetry 80 1998

1 Die Grundlagen zur Durchführung der Messungen wurden bereits 1996 erarbeitet. In dieser Zeit wurden im klinischen Betrieb noch Film-Folien-Systeme mit der Empfindlichkeit 5 µGy verwendet. Nach den Versuchen wurde auf 2,5 µGy umgestellt.