Was sind Röntgenstrahlen? Verwendungen, Bilder, Verfahren und Anwendungen

Was sind Röntgenstrahlen? Warum werden sie verwendet?

Die Verwendung von Röntgenstrahlen ermöglicht es Ärzten, in den Körper zu schauen, um eine Verletzung oder Krankheit zu diagnostizieren. Röntgenstrahlen sind in geeigneten Situationen sicher und nützlich. Es ist wichtig, dass Röntgenstrahlen nicht missbraucht oder übermäßig verwendet werden, da eine Person im Laufe ihres Lebens einer ziemlich großen Menge an kumulativer Strahlung ausgesetzt sein kann und es wichtig ist, den Nutzen jedes Röntgentests in Betracht zu ziehen, bevor er durchgeführt wird .

Radiologische Techniker sind darauf geschult, so wenig Strahlung wie möglich zu verwenden, um ein Bild zu erstellen, das bei der Diagnose hilfreich ist. Der Technologe oder der Radiologe (der Arzt, der die Untersuchung überwacht und dann die Röntgenbilder interpretiert) kann dem Patienten häufig mitteilen, wie viel Strahlung verwendet wird.

Wenn Sie nach einer Strahlendosis fragen, verstehen Sie möglicherweise nicht, was eine Dosis von 1 Millisievert (mSv) bedeuten kann. Wenn diese effektive Dosis jedoch in die Zeit umgerechnet wird, die Sie für die Akkumulation derselben effektiven Dosis aus der Hintergrundstrahlung benötigen, können Sie einen Vergleich anstellen. Beispielsweise beträgt die durchschnittliche Hintergrundstrahlung, der Sie ausgesetzt sind, wenn Sie in den USA leben, etwa 3 mSv pro Jahr. Ein Mammogramm mit einer Dosis von 1 mSv würde sich also in der Menge der Strahlung niederschlagen, die Sie erhalten würden, wenn Sie nur vier Monate in den USA leben.

Diese Methode zur Erklärung der Strahlung wird als Background Equivalent Radiation Time oder BERT bezeichnet. Die Idee ist, die effektive Dosis von der Exposition auf die Zeit in Tagen, Wochen, Monaten oder Jahren umzurechnen, die erforderlich wäre, um die gleiche effektive Dosis aus der Hintergrundstrahlung zu erhalten. Diese Methode wurde auch vom United States National Council für Strahlenschutz und -messung (NCRP) empfohlen.

Strahlungsdosen können sich jedoch je nach Situation schnell ansammeln. Ein Opfer eines Traumas, das schwer verletzt ist, kann während der Behandlung 30 mSv ausgesetzt sein. Ein Hiroshima-Überlebender wurde möglicherweise einer Strahlung von 50-150 mSv ausgesetzt.

Strahlung gegen radioaktive Röntgenstrahlen

Es ist natürlich, dass wir Röntgenstrahlen mit radioaktiver Strahlung verwechseln könnten. Sie mögen denken, dass künstliche Strahlung gefährlicher ist als die gleiche Menge natürlicher Strahlung, aber dies ist nicht unbedingt der Fall.

Die meiste Hintergrundstrahlung kommt von der Radioaktivität im Körper einer Person. Wir sind alle radioaktiv. Ein typischer Erwachsener hat jede Sekunde über 9.000 radioaktive Desintegrationen in seinem Körper. Das sind über eine halbe Million pro Minute. Die resultierende Strahlung trifft jede Stunde Milliarden unserer Zellen. Für die Diskussion des Strahlenschutzes werden zwei wissenschaftliche Größen verwendet: Äquivalentdosis und effektive Dosis. Keine dieser Größen kann direkt gemessen werden.

Wirksame Dosis

Die effektive Dosis E wurde von der Internationalen Kommission für Strahlenschutz (ICRP) festgelegt und vom Nationalen Rat für Strahlenschutz und Strahlenmessung (NCRP) verabschiedet. Das Konzept der wirksamen Dosis ist ansprechend, aber unerreichbar. E soll das relative Risiko für die Auslösung eines tödlichen Krebses aus einer Teilkörperdosis (wie Radon-Nachkommen in der Lunge) mit der Gesamtkörperdosis gleichsetzen, die das gleiche Risiko für die Auslösung eines tödlichen Krebses birgt.

Die effektive Dosis kann nicht gemessen werden und ist schwer zu berechnen. Physiker verwenden Computersimulationsprogramme, um die Organdosen eines Standardpatienten anhand typischer Expositionsbedingungen für verschiedene Röntgenuntersuchungen abzuschätzen. Die Ergebnisse dieser Simulationen können verwendet werden, um E für verschiedene Patientenexpositionen abzuschätzen. Sobald eine Tabelle der effektiven Dosen für ein bestimmtes Röntgengerät erstellt wurde, ist es einfach, die BERT-Zeit zu berechnen, um aus der Hintergrundstrahlung die gleiche effektive Dosis zu erhalten. Typische effektive Dosen und BERT-Werte für einige gängige Röntgenprojektionen sind hier aufgelistet.

Typische effektive Dosen und BERT-Werte für einige gängige Röntgenstudien bei Erwachsenen (angepasst aus IPSM-Bericht 53)

Art der Röntgenaufnahme	Effektive Dosis (mSv)	BERT (gleiche Dosis aus der Natur)
Dental, intraoral	0, 06	1 Woche
Brust Röntgen	0, 08	10 Tage
Brustwirbelsäule	1.5	6 Monate
Lendenwirbelsäule	3	1 Jahr
Obere GI-Serie	4.5	1, 5 Jahre
Untere GI-Serie	6	zwei Jahre

Die effektive Dosis sollte nicht mit der Eingangshautdosis (ESD) verwechselt werden, die bis vor etwa 20 Jahren üblicherweise zur Beschreibung der Patientenstrahlung verwendet wurde. Die ESD ist einfach zu messen, aber kein gutes Maß für die Strahlungsmenge, die ein Patient empfängt. Zum Beispiel ist die ESD für eine intraorale Zahnröntgenaufnahme (zum Beispiel ein Beißschlag) ungefähr 50-mal höher als die ESD für eine Röntgenaufnahme in der Brust, die effektive Dosis aus der zahnärztlichen Exposition ist jedoch normalerweise niedriger als die Dosis von einer Röntgenaufnahme der Brust.

Diagnostische Röntgenaufnahmen erhöhen das Krebsrisiko nicht

Keine Studien zur Strahlenbelastung beim Menschen haben einen Anstieg von Krebs bei den für diagnostische Röntgenstrahlen verwendeten Dosen gezeigt.

A-Bomben-Überlebende (von Hiroshima und Nagasaki), die große Dosen hatten - mehr als das Äquivalent von 150 Jahren Hintergrundstrahlung -, hatten eine leichte Zunahme von Krebs. In den letzten 50 Jahren gab es durchschnittlich weniger als 10 strahleninduzierte Krebstodesfälle pro Jahr bei etwa 100.000 Überlebenden von A-Bomben. A-Bomben-Überlebende, die eine Dosis von weniger als dem Äquivalent von 60 Jahren Hintergrundstrahlung erhielten, zeigten keinen Anstieg der Krebsinzidenz. Überlebende in diesem Dosisbereich waren tendenziell gesünder als die nicht exponierten Japaner. Das heißt, ihr Tod aus allen Gründen war geringer als für die unbelichteten Japaner. Die verbesserte Gesundheit von Patienten mit niedrigen Dosen hat die strahlenbedingten Krebstodesfälle mehr als ausgeglichen, so dass A-Bomben-Überlebende als Gruppe im Durchschnitt länger leben als die nicht exponierten japanischen Kontrollpersonen.

Nukleare Werftarbeiter waren viel gesünder als nicht nukleare Werftarbeiter. Hinweise auf gesundheitliche Vorteile von Strahlung mit niedriger Dosisrate stammen aus der Nuklearstudie für Werftarbeiter (NSWS) vor über einem Jahrzehnt. Diese vom DOE gesponserte Studie ergab, dass 28.000 Werftarbeiter mit den höchsten kumulativen Dosen signifikant weniger Krebs hatten als 32.500 arbeitsplatz- und altersangepasste Kontrollen. Die niedrige Sterberate aller Ursachen für die Nukleararbeiter war statistisch sehr signifikant. Nukleare Arbeiter hatten eine um 24% niedrigere Sterblichkeitsrate (16 Standardabweichungen) als die nicht exponierte Kontrollgruppe.

Menschen, die in Gebieten mit hoher natürlicher Hintergrundstrahlung leben, haben im Allgemeinen weniger Krebs. Der Mensch empfängt ionisierende Strahlung aus verschiedenen natürlichen Quellen: Radioaktivität in seinem Körper, Radioaktivität außerhalb seines Körpers und kosmische Strahlung. Die Strahlungsmenge dieser beiden letzten Quellen hängt von der geografischen Lage und dem Material ab, das in den Gebäuden verwendet wird, in denen Sie arbeiten und leben. Darüber hinaus variiert der Beitrag von Radon in Abhängigkeit von der Konstruktion des Eigenheims und der Menge an Uran im Boden darunter. Wenn ionisierende Strahlung eine bedeutende Ursache für Krebs ist, ist zu erwarten, dass Millionen von Menschen, die in Gebieten mit einem hohen natürlichen Strahlungsniveau leben, mehr Krebs haben. Dies ist jedoch nicht der Fall. Die sieben westlichen US-Bundesstaaten mit der höchsten Hintergrundstrahlung - etwa doppelt so hoch wie der Landesdurchschnitt (ohne Radonbeiträge) - weisen eine um 15% niedrigere Krebstodesrate auf als der Landesdurchschnitt.

Radon in Minen erhöht Lungenkrebs . (Radon ist ein radioaktives Gas, das natürlicherweise im Boden vorkommt.) Uranbergleute hatten eine höhere Inzidenz von Lungenkrebs aufgrund der hohen Radonkonzentrationen in unterirdischen Bergwerken. Auf dieser Grundlage schätzte die Environmental Protection Agency (EPA), dass ein hoher Radonspiegel in Privathaushalten in den USA jedes Jahr Tausende von Todesfällen durch Lungenkrebs verursacht

Empfehlungen für Röntgenaufnahmen

Röntgenbilder tragen den größten Teil der von Menschen verursachten Strahlung zum öffentlichen Durchschnitt bei, dh ungefähr 15% der Menge, die ein Mensch von der Natur erhält. Die Vorteile dieser Strahlung sind bei der Diagnose von Krankheiten enorm. Es gibt keine Daten, die auf ein Risiko bei solch niedrigen Dosen hindeuten.