ArchivDeutsches Ärzteblatt38/2014Strahlenschutz durch Röntgenschürzen: Strengere Vorgaben

TECHNIK

Strahlenschutz durch Röntgenschürzen: Strengere Vorgaben

Dtsch Arztebl 2014; 111(38): A-1578

Eder, Heinrich

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Der internationale Standard IEC 61331–1/2/3 führt ein Messverfahren ein, das nach der Umsetzung in eine EU-Norm europaweit ein einheitliches Sicherheitsniveau für Strahlenschutzmaterialien schafft.

Röntgenschutzkleidung dient dazu, Untersucher und Assistenzpersonal vor Strahlung zu schützen. Das ist eigentlich selbstverständlich und klingt banal. Um dieses Ziel zu erreichen, musste allerdings ein holpriger Weg zurückgelegt werden. Die Erkenntnis, dass nicht Schutz gleich Schutz ist, liegt fast zehn Jahre zurück (1). Insbesondere waren es bleifreie oder bleireduzierte Schutzmaterialien, die damals falsch beurteilt wurden – der Schutz war teilweise erheblich geringer als beim Tragen von Bleischürzen.

CT-Übersichts - Aufnahmen einer einer Schürzem mit schweren Läsionen
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Materialien entwickeln intensive Eigenstrahlung

Die Fakten: Bleifreie und bleireduzierte Schürzen enthalten Stoffe mit mittleren Ordnungszahlen wie Zinn, Antimon, Barium (Z um 50). Diese Materialien haben die Eigenschaft, bei Bestrahlung eine intensive Eigenstrahlung zu entwickeln (auch charakteristische Strahlung oder Röntgenfluoreszenz-Strahlung genannt). Wenn man so will, wird die Schürze also selbst zum Röntgenstrahler! Einen geringen Anteil an Eigenstrahlung entwickeln aber auch Blei (Pb) oder Bismut (Z = 82 beziehungsweise 83). Der Fluoreszenzanteil einer bleifreien Röntgenschürze kann dazu führen, dass die effektive Schutzwirkung um die Hälfte herabgesetzt wird.

Unabhängig davon ist auch die biologische Wirkung der niederenergetischen Fluoreszenzstrahlung, die von der Schürze produziert wird, zu beachten. Schmid et al. (2) haben durch Bestrahlung menschlicher Lymphozyten gezeigt, dass die relative biologische Wirksamkeit (RBW) der Fluoreszenzstrahlung wesentlich höher ist (mindestens um den Faktor 2) als diejenige der geschwächten primären Strahlung. Damit werden oberflächennahe Organe, wie Schilddrüse, Brustdrüsen, Testes oder oberflächennahes Knochenmark, nicht nur stärker exponiert (3), sondern sie erhalten auch eine biologisch wirksamere Strahlung. In der Summe kann das dazu führen, dass die effektive Schutzwirkung nahezu aufgehoben wird. Als Lösung des Problems wird eine Materialschichtung angesehen, wodurch etwa die gleichen Eigenschaften erreicht werden wie beim bewährten Schutzmaterial Blei.

Beim Inverkehrbringen von Schutzkleidung muss nach EU-Recht eine Baumusterprüfung durchgeführt werden. Dabei wird unter anderem die Schutzwirkung – ausgedrückt in Bleigleichwert – bestimmt. Bei dem bis vor kurzem gültigen europäischen Standard EN 61331–1:2002 wurde die Fluoreszenzstrahlung nicht berücksichtigt, ganz einfach deshalb, weil die Messkammer weit entfernt und nicht unmittelbar hinter dem Schutzmaterial angeordnet war.

Verbessertes Bewertungssystem

In Deutschland hat der Normenausschuss Radiologie das Thema aufgegriffen und 2009 eine Deutsche Norm (DIN 6857–1) eingeführt. Importeure haben sich jedoch häufig nicht an die deutsche Norm, sondern ausschließlich an die ältere Version der EU-Norm gehalten.

Erst der jetzt veröffentlichte internationale Standard IEC 61331–1/2/3 führt ein anwendungsorientiertes Messverfahren ein, das nach der bevorstehenden Umsetzung in eine EU-Norm europaweit ein einheitliches Sicherheitsniveau für Strahlenschutzmaterialien vorsieht und die Eigenstrahlung der Schürze berücksichtigt.

Zahlreiche Röntgenschürzen, die nach dem früheren Messverfahren bewertet wurden, befinden sich noch in Gebrauch. Es liegt nun am Betreiber, die neuen Vorgaben umzusetzen. Schutzschürzen, die nicht der DIN 6857–1 aus 2009 oder der neuen IEC 61331–1 aus 2014 entsprechen, können zu höheren Expositionen führen. Auf dem Hersteller-Label muss ersichtlich sein, nach welchem Standard die Schürze zugelassen wurde. Insbesondere muss die Röntgenröhrenspannung, bei der die Absorptionswerte geprüft wurden (zum Beispiel 50 bis 120 kV gemäß DIN 6857–1 beziehungsweise von 50 kV bis 110 kV gemäß IEC 61331–1:2014–05), ausgewiesen werden. Nicht entsprechend gekennzeichnete Schutzkleidung ist als nicht konform zu betrachten und auszusondern.

Dem Anwender wird empfohlen, im Zweifelsfall beim Hersteller der Schutzkleidung ein Prüfzertifikat anzufordern, aus dem hervorgeht, nach welchem Standard die Schürze geprüft wurde.

CT-Übersichts - Aufnahmen einer neuen, noch fehlerfreien Schürze
CT-Übersichts - Aufnahmen einer neuen, noch fehlerfreien Schürze

Die Schutzwirkung einer Schürze muss für den verwendeten Energiebereich geeignet sein. Sind es bei Durchleuchtungen und angiographischen Anwendungen Röhrenspannungen bis maximal 110 kV, so können bei Anwendungen der Computertomographie (CT) 130 kV und mehr zum Einsatz kommen. Die Niederenergieschürze wird nach dem neuen Standard lediglich bis 110 kV getestet, ist also bei CT-Anwendungen nicht zu empfehlen, da die Schutzwirkung bei höheren Energien stark abfallen kann. Die Hochenergieschürze wird bis 150 kV zugelassen und ist auch für Interventionen am CT geeignet. Eine Verwechslung der beiden Schürzentypen könnte daher fatal sein, sodass eine klare Kennzeichnung und möglichst persönliche Zuordnung der Schürzen erforderlich ist.

Leichte Schürzen tragen sich angenehmer, das kann jeder Benutzer von Schutzkleidung bestätigen. Doch hat die leichte Schürze auch die erforderliche Schutzwirkung? Um hier Transparenz zu schaffen, fordert die neue IEC auch die Angabe des Flächengewichts. Grundsätzlich gibt es die Bleiäquivalenzklassen 0,25 und 0,35 mm. Vom Hersteller ist also das flächenbezogene Gewicht (Einheit: kg/m²) anzugeben, bei der die Schutzwirkung einer Reinbleischürze von 0,25 beziehungsweise 0,35 mm Pb erreicht wird. Diese normierte Angabe erlaubt es dem Anwender, die Gewichte von bleifreien und bleihaltigen Schutzmaterialien objektiver vergleichen zu können. Übrigens: Die häufig verwendeten Schürzen mit 0,50 mm Bleiäquivalent sind bewusst nicht genormt. Das Verhältnis Schutzwirkung zu Gewicht wird bei höheren Bleigleichwerten immer schlechter. Man schleppt also nur Gewicht herum, ohne großen Nutzen davon zu haben.

Regelmäßige Prüfungen erforderlich

Röntgenschutzkleidung muss regelmäßig auf ihre Funktionstüchtigkeit geprüft werden. Von außen nicht sichtbare zerschlissene Schutzmaterialien können lokal zu hohen Organbelastungen führen (4). Befindet sich zum Beispiel ein Riss im Brust- oder Schulterbereich, kann besonders strahlenempfindliches Gewebe exponiert werden. Weil die Schutzfolien in einer Hülle stecken, sind Defekte oder Mängel nur selten äußerlich erkennbar. Darum sieht der neueste Entwurf der Prüfnorm für Röntgenschutzkleidung (DIN 6857–2) spätestens im dritten Jahr nach Ingebrauchnahme eine Röntgenprüfung vor, die in bestimmten Abständen (ein oder zwei Jahre) zu wiederholen ist (Abbildung). Die Prüfergebnisse sind zu dokumentieren. Das Prüfverfahren erfordert eine dauerhafte interne Kennung und Dokumentation für jede verwendete Schürze.

Dr.-Ing. Heinrich Eder, München,
eder-h@arcor.de

1.
Eder H, Panzer W, Schöfer H: Ist der Bleigleichwert zur Beurteilung der Schutzwirkung bleifreier Röntgenschutzkeidung geeignet? Fortschr Röntgenstr 2005; 177; 399–404.
2.
Schmid E, Panzer W, Schlattl H, Eder H: Emission of fluorescent X-radiation from non-lead based shielding materials of protective clothing: a radiobiological problem? J. Radiol. Prot. 32 (2012) N129–N139.
3.
Schlattl H, Zankl M, Eder H, Hoeschen C: Shielding properties of lead-free clothing and their impact in radiation doses, Med.Phys. 34(11)Nov. 2007.
4.
IEC 61331 Teil 1 bis 3: Protective devices against diagnostic medical X-radiation; Ed 2, 2014–05.
5.
Eder H: Gefahr unerkannter Läsionen, Dtsch Arztebl 2010; 107(24): 1199–200.
1.Eder H, Panzer W, Schöfer H: Ist der Bleigleichwert zur Beurteilung der Schutzwirkung bleifreier Röntgenschutzkeidung geeignet? Fortschr Röntgenstr 2005; 177; 399–404.
2.Schmid E, Panzer W, Schlattl H, Eder H: Emission of fluorescent X-radiation from non-lead based shielding materials of protective clothing: a radiobiological problem? J. Radiol. Prot. 32 (2012) N129–N139.
3.Schlattl H, Zankl M, Eder H, Hoeschen C: Shielding properties of lead-free clothing and their impact in radiation doses, Med.Phys. 34(11)Nov. 2007.
4.IEC 61331 Teil 1 bis 3: Protective devices against diagnostic medical X-radiation; Ed 2, 2014–05.
5.Eder H: Gefahr unerkannter Läsionen, Dtsch Arztebl 2010; 107(24): 1199–200.

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