Maßeinheit des Dosisflächenprodukts
Das Dosisflächenprodukt ist ein Hilfsmaß für die Strahlenbelastung eines Patienten bei einer Röntgenuntersuchung. Es entspricht der gesamten "Strahlenmenge", die aus dem Gerät austritt[1] und wird in der Maßeinheit Gray mal Quadratzentimeter (Gy·cm2) angegeben.
Vorteile
- Durch die Multiplikation mit der bestrahlten Fläche ist das Dosisflächenprodukt unabhängig von der Entfernung zur Röntgenquelle (so wie es sein muss, wenn damit die gesamte ausgesendete Strahlung beziffert werden soll). – In doppelter Entfernung ist die Dosis nur noch ein Viertel, aber die bestrahlte Fläche viermal so groß. Beachte, dass nicht berücksichtigt wird, wie viel dieser Fläche tatsächlich von einem Patientenkörper eingenommen wird.
- Durch die Verwendung der Einheit Gray lässt sich aus dem Dosisflächenprodukt relativ leicht die Einfalldosis auf die Haut des Patienten bestimmen. (Schätzungsweise 30–
50% kommen noch durch Rückstreuung aus dem Körperinneren dazu. – Wichtig zur Vermeidung von akuten Strahlenschäden) - Korreliert gut mit der (kaum messbaren und für die langfristige Krebsgefahr wichtigen) gesamt absorbierten Energie (Äquivalentdosis).
- Das Dosisflächenprodukt kann leicht mittels einer Ionisationskammer am Strahlenaustrittsfenster gemessen werden. Es kann auch anhand der Einstellungen des Gerätes berechnet werden.[2]
Gebräuchliche Vorsätze
| 1 µGy·cm2 | = 1 Millionstel Gy·cm2 | = 10−6 Gy·cm2 | = 0,1 Milliardstel Gy·m2 | = 10−10 Gy·m2 |
| 1 mGy·cm2 | = 0,001 Gy·cm2 | = 10−3 Gy·cm2 | = 0,1 Millionstel Gy·m2 | = 10−7 Gy·m2 |
| 1 cGy·cm2 | = 0,01 Gy·cm2 | = 10−2 Gy·cm2 | = 1 Millionstel Gy·m2 | = 10−6 Gy·m2 |
| 1 µGy·m2 | ||||
| 1 dGy·cm2 | = 0,1 Gy·cm2 | = 10−1 Gy·cm2 | = 10 Millionstel Gy·m2 | = 10−5 Gy·m2 |
| 1 Gy·cm2 | = 0,1 Tausendstel Gy·m2 | = 10−4 Gy·m2 |
Die Vielfalt an gebräuchlichen Vorsätzen ist in der Praxis störend und eine Fehlerquelle. In der Schweiz müssen Röntgengeräte daher mGy·cm2 oder Gy·cm2 anzeigen. Global festgelegter Standard ist seit 2010 Gy·cm2.
Schreibweise
Die abgekürzte Einheit wird (wie oben) oft mit Malpunkt geschrieben. Nötig ist er aber nicht.
Verwendung
- für einfachste Überwachung der Strahlenexposition von Patienten[3]
- Es gibt Referenzwerte für verschiedene Arten von Röntgenuntersuchungen.
- Umrechnung in Millisievert (effektive Dosis) anhand von Literaturdaten möglich (auch mit Online-
Rechner ). Die Konversionsfaktoren liegen zwischen 0,028 und 0,29 mSv/(Gy·cm2); für Kinder bis zu 16,4-mal so hoch. Das Ergebnis ist jedoch nur eine grobe Schätzung.
Größenordnungen
| Dosisflächen- produkt | Untersuchung/Behandlung eines Erwachsenen | Umrechnung in effektive Dosis (ca.) | |
|---|---|---|---|
| 150 mGy·cm2 | Röntgen Brustkorb von vorne | 0,16 mSv/(Gy·cm2) | 0,02 mSv |
| 2,3 Gy·cm2 | Röntgen Bauch | 0,18 mSv/(Gy·cm2) | 0,4 mSv |
| 3,5 Gy·cm2 | Röntgen Lendenwirbelsäule von der Seite | 0,092 mSv/(Gy·cm2) | 0,3 mSv |
| 28 Gy·cm2 | Durchleuchtung Herzkranzgefäße | 0,12 mSv/(Gy·cm2) | 3 mSv |
| 35 Gy·cm2 | Durchleuchtung Dünndarm | 0,26 mSv/(Gy·cm2) | 9 mSv |
| 48 Gy·cm2 | Durchleuchtung Beinarterien | 0,26 mSv/(Gy·cm2) | 12 mSv |
| 300 Gy·cm2 | Behandlung einer ausgebeulten Ader im Gehirn (Aneurysma) | 0,087 mSv/(Gy·cm2) | 26 mSv |
| 300 Gy·cm2 | Behandlung einer ausgebeulten Bauchaorta (Aneurysma) | 0,26 mSv/(Gy·cm2) | 80 mSv |
Häufiger Irrtum
Ein Arzt, der mich in einem Spital behandelte, nannte mir die falsche Einheit "Gray pro Quadratzentimeter". Er habe dazu keine Ausbildung erhalten. Auch in einer Doktorarbeit[4] habe ich diese falsche Einheit gefunden.
Gray sind Joule pro Kilogramm. Es würde nicht viel Sinn machen, diese Angabe zusätzlich nochmals auf die bestrahlte Fläche zu beziehen.
Kritik und Alternativen
Für ausgesendete Strahlung ist Gray eigentlich nicht die richtige Maßeinheit (sondern z. B. Joule). Gray ist für absorbierte Strahlung.
Die gesamt vom Patienten absorbierte Energiemenge könnte heutzutage direkt durch den Aufnahmesensor gemessen werden (was er nicht registriert, wurde absorbiert). Allerdings dürften üblicherweise die von den Knochen absorbierten Energien nicht zur Energiedosis eines Menschen hinzugezählt werden. Dadurch ist das dann doch nicht so einfach, denn der Zähler müsste unterscheiden, was Knochen und was Weichteilgewebe ist und wie viel Gewebe vor den Knochen ist ...
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Quellen
| [1] | Schweizerische Vereinigung der Radiologiefachpersonen: Dosisbegriffe (PDF), S. 4 |
| [2] | IAEA: Radiation doses in interventional procedures – "Some fluoroscopy machines calculate KAP using generator and collimator settings." |
| [3] |
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| [4] | Nora Conrads: Dissertation (PDF), S. 4 (im PDF) |