Einführung in die Dosimetrie
Dosimetrie beschäftigt sich mit der Frage, wie viel Strahlung (Dosis [1]) ein Körper aufgenommen hat. Vor allem in Bereichen, wo Personen mit ionisierender Strahlung arbeiten, wie in der Radiologie oder der Atombranche, ist die Frage nach „wie viel Strahlung“ wichtig. Personendosimetrie misst die Dosis ionisierender Strahlung, der eine Person ausgesetzt war.
Personendosimetrie
Für die lokale und präzise [2] Echtzeit-Messung der Dosis können elektronische Messgeräte verwendet werden. Jedoch funktioniert diese Art der Dosimetrie in der Praxis nur beschränkt für die Personendosimetrie, da sie Raum und eine konstante Stromversorgung benötigt.
Abb. 1: OSL – Plaketten-Dosimeter Quelle: Mirion Medical – Dosimeter
Abb. 2: TLD – Armband-Dosimeter
Quelle: RadPro – Personendosimetrie
Stattdessen bieten sich die sogenannten passiven Dosimeter-Plaketten oder -Chips (siehe Abb. 1 und 2) als Alternative an [3]. Diese sind in der Medizin und der Atom-Branche verbreitet, da sie ohne Stromversorgung die Dosis speichern. Sie verwenden sogenannte Festkörper-Dosimeter: Materialien, die quantifizierbar auf Strahlung reagieren, wie zum Beispiel Photofilm.
Bis vor kurzem waren Film-Dosimeter, welche bei Bestrahlung die Farbe ändern, Standard.
Mittlerweile benutzt man jedoch zunehmend thermischen Lumineszenz (TL-D) und/oder optisch stimulierte Lumineszenz Dosimeter (OSL-D). Diese Namen erhalten die Dosimeter wegen der Eigenschaft, beim Auslesen mit thermischer oder optischer Anregung Licht, proportional zur Dosis durch ionisierende Strahlung, zu emittieren. Lumineszenz-Dosimeter zeichnen sich besonders durch ihre Wiederverwendbarkeit und einfache Handhabung aus [4].
Risiken bei der Personendosimetrie
Ein Risiko bei allen passiven Dosimetern ist jedoch, dass sie erst nach der eigentlichen Strahlen-Exposition ausgelesen werden können. Es gibt kein Warnsignal bei einer hohen Dosis und die tatsächliche Dosis wird erst beim Auslesen der Dosimeter bekannt. Dies kann mit aktiven Messungen, wie zum Beispiel mit einem Geiger-Zähler, nicht passieren.
Außerdem birgt Personendosimetrie immer das Risiko, lokale hohe Dosen im Gewebe nicht zu erkennen. Die Plaketten werden in der Regel in der Nähe der Brust befestigt, was eine gute Näherung für den ganzen Körper ist, aber sensitives Gewebe, wie zum Beispiel die Augenlinsen, nicht berücksichtigt (siehe strahlungsinduzierter Grauer Star, [5]).
Personendosimetrie sollte daher immer anwendungsorientiert geplant werden. Dies bedeutet, dass zum Beispiel bei operativen Eingriffen mit Strahlung der Operateur, der in der Nähe des Röntgenstrahls operiert, einen Dosimeter-Ring oder -Armband tragen sollte.
Quellenangaben
[1] Definition Dosis – Krieger, H. (2020). Strahlungsmessung und Dosimetrie. Springer Spektrum, Ingolstadt, 3. Auflage edition – (Seite 192)
[2] AAPM TG-191 – Kry, S. F., Alvarez, P., Cygler, J. E., DeWerd, L. A., Howell, R. M., Meeks, S., O’Daniel, J., Reft, C., Sawakuchi, G., Yukihara, E. G., and Mihailidis, D. (2020).
AAPM TG 191: Clinical use of luminescent dosimeters: TLDs and OSLDs. doi: 10.1002/mp.13839. Medical Physics, 47(2):e19–e51.
[3] Plaketten – Krieger, H. (2020). Strahlungsmessung und Dosimetrie. Springer Spektrum, Ingolstadt, 3. Auflage edition – (Seite 586)
[4] TLD Definition – Krieger, H. (2020). Strahlungsmessung und Dosimetrie. Springer Spektrum, Ingolstadt, 3. Auflage edition – (Seite 328 bzw. 80)
[5] Strahlungsinduzierter Katarakt – 2.Uwineza A, Kalligeraki AA, Hamada N, Jarrin M, Quinlan RA. Cataractogenic load – A concept to study the contribution of ionizing radiation to accelerated aging in the eye lens. Mutat Res Rev Mutat Res. 2019 Jan-Mar;779:68-81. doi: 10.1016/j.mrrev.2019.02.004. Epub 2019 Feb 15.
Gerrit Gülle
Gerrit Gülle studiert an der Universität Hamburg und macht seinen M.Sc. Physics.
Im Bachelor lag der Fokus auf der Dosimetrie mit Festkörpern, speziell OSL-Dosimetern (BeO). Diese werden aktuell schon aktiv in Krankenhäusern als Personendosimeter verwendet, jedoch gibt es weiterhin offene Fragen, wie zum Beispiel bezüglich des Dosis-Ansprechverhaltens bei niedrigen Strahlenenergien.
Dieser Beitrag wurde redaktionell überarbeitet von Andrea Thorn und Florian Mischke.