Maßeinheit des Dosislängenprodukts
Computertomograph
Das Dosislängenprodukt ist ein Hilfsmaß für die Strahlenbelastung eines Patienten bei einer Computertomographie. Es wird aus 2 Faktoren berechnet:
- Energie, die der Patient beim Scannen von 1 cm seines Körpers (schätzungsweise) in seinem Weichteilgewebe absorbiert, dividiert durch die Masse des Weichteilgewebes in dem gescannten Zentimeter[1] (obwohl die Energie tw. auch außerhalb absorbiert wird) – ergibt Millijoule pro Kilogramm, was als Milligray angegeben wird ("Computed Tomography Dose Index", kurz: CTDI).
- wie viele Zentimeter seines Körpers tatsächlich gescannt werden
So ergibt sich für das Dosislängenprodukt die Maßeinheit Milligray mal Zentimeter (mGy·cm).
Vorteile
- leicht und relativ eindeutig berechenbar (Die Messung der Energiedosis erfolgt einmalig mit genormten Patientenattrappen.)
- korreliert trotzdem gut mit der effektiven Dosis, die der Patient abbekommt[2] (Diese ergibt die langfristige Gefahr von tödlichem Krebs durch die Strahlenbelastung, und nur die interessiert eigentlich.)
Gebräuchliche Vorsätze
Das Dosislängenprodukt wird immer als Milligray mal Zentimeter angegeben.
Schreibweise
Die abgekürzte Einheit (mGy·cm) wird oft mit Malpunkt geschrieben. Nötig ist er aber nicht.
Verwendung
- Es gibt Referenzwerte für verschiedene Arten von Computertomographie-
Untersuchungen. - Umrechnung in Millisievert (effektive Dosis) anhand von Literaturdaten möglich (auch mit Online-
Rechner ). Das Ergebnis ist jedoch nur eine Schätzung (die durch Verwendung der konkreten Patientenabmessungen verbessert werden kann).
Größenordnungen
| Dosislängen- produkt | Computertomographie-| Umrechnung in effektive Dosis (ca.)
| 90 mGy·cm
| Nasennebenhöhlen
| 0,0021 mSv/(mGy·cm)
| 0,2 mSv
| 260 mGy·cm
| Becken (Knochen)
| 0,015 mSv/(mGy·cm)
| 3,9 mSv
| 330 mGy·cm
| Hals
| 0,0059 mSv/(mGy·cm)
| 1,9 mSv
| 350 mGy·cm
| Brustkorb
| 0,014 mSv/(mGy·cm)
| 4,9 mSv
| 400 mGy·cm
| Becken (Weichteile)
| 0,015 mSv/(mGy·cm)
| 6 mSv
| 700 mGy·cm
| Bauch und Becken
| 0,015 mSv/(mGy·cm)
| 10,5 mSv
| 850 mGy·cm
| Hirnschädel
| 0,0021 mSv/(mGy·cm)
| 1,8 mSv
| | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Vergleich mit anderen Einheiten
Gray allein sagen nichts über die Größe des bestrahlten Gebiets aus. Wenn jeder Zentimeter eines Patienten mit 1 mGy bestrahlt wird, dann hat auch der ganze Patient 1 mGy abbekommen. Deswegen braucht man Gray mal Zentimeter.
Die effektive Dosis ist hingegen tatsächlich additiv, d. h. die könnte man in Millisievert pro bestrahltem Zentimeter angeben. Das macht man aber nicht, weil die effektive Dosis i. A. nur geschätzt werden kann, während die Milligray mal Zentimeter vom Bedienprogramm des Computertomographen angezeigt werden.
Die Strahlenbelastung durch konventionelle Röntgenbilder wird durch das Dosisflächenprodukt (in Gray mal Quadratzentimeter) angegeben. Dieses erfüllt den gleichen Zweck wie das Dosislängenprodukt bei einer Computertomographie, aber direkt ineinander umrechnen lassen sich die beiden Produkte nicht (was einen Vergleich beider Untersuchungsarten erschwert).
Kritik und Alternativen
Im Dosislängenprodukt ist die Verwendung von Gray eigentlich nicht gerechtfertigt, weil die absorbierte Energie auf die Masse in 1 cm bezogen wird statt – wie es bei Gray eigentlich gefordert wird – auf die gesamte absorbierende Masse. Man nimmt die Unsauberkeit offenbar in Kauf, weil sie für den Zweck des Dosislängenprodukts – Schätzung der effektiven Dosis – unbedeutend ist. Und im Fall der konstanten Bestrahlung stimmt es ja nur am Rand (in den ersten bzw. letzten ca. 5 cm) nicht. Wenn aus benachbarten Schichten genauso viel Strahlung kommt wie in die benachbarten Schichten (ungewollt) gelangt, dann sind die Gray tatsächlich die durchschnittliche Energiedosis in dem Bereich.
Physikalisch korrekt wären es Joule pro Kilogramm. Auch eine Angabe von Joule für die gesamt ausgesendete Röntgenstrahlung würde vermutlich noch recht gut mit der effektiven Dosis des Patienten korrelieren und wäre nebenbei auch mit dem Dosisflächenprodukt, wenn es ebenfalls in Joule bemessen würde, leicht vergleichbar. Damit die Schätzung besser wird, kann man immer noch durch die Kilogramm des Patienten dividieren ...
Weiter
Quellen
| [1] | Mario Scala: Optimierung des Volumen CT's für den pädiatrischen Einsatz (PDF), Diplomarbeit, S. 15 (im PDF S. 26) – "Der CTDI [Computed Tomography Dose Index] würde sich als Dosisäquivalentwert der nominellen Schicht ergeben, wenn die gesamte absorbierte Strahlung in einem rechteckigen Profil mit der nominellen Schichtdicke als Breite konzentriert wäre." |
| [2] | Nico Hidajat: Bestimmung und Optimierung der Strahlendosis des Patienten bei der Computertomographie – Methoden, Probleme und Lösungsmöglichkeiten (PDF), Habilitation, S. 155 (im PDF S. 158) – "Es wurde von manchen Autoren bereits gezeigt, dass zwischen dem DLP und der effektiven Dosis eine sehr gute Korrelation existiert und mit dem DLP eine Abschätzung der effektiven Dosis erfolgen kann". |