Baggrundsstråling, Stråledoser - naturlig og menneskeskabt stråling Ann Wenzel, Mie Wiese & Ib Sewerin Stråledoser, stråleskader, strålebeskyttelse 2011 Kilder til bestråling af et folk Strålingskilder Naturlige strålingskilder kosmisk stråling gammastråling radon terrestrisk } fødevarer Menneskeskabte strålingskilder medicinsk bestråling nedfald erhverv etc. Naturlige strålingskilder Kosmisk stråling, som er stråling fra rummet Terrestrisk stråling, som er jordstråling fra radioaktive stoffer i undergrunden Kosmisk stråling Kosmisk stråling: partikler med høj energi, der rammer Jorden fra verdensrummet. De reagerer med luftens atomer, der opstår ioniserende partikelstråling og elektromagnetisk stråling Mest ydre bestråling Vi kan intet gøre ved dette! Terrestrisk - Gammastråling Stammer fra radionuklider ved hvis henfald, der frigives energi. De fleste kan føres tilbage til Jordens dannelse. De vigtigste er uran-238, thorium-232 og kalium-40, der er kilde til gammastrålingen fra undergrunden. Ydre og indre bestråling Terrestrisk - Stråling fra radon Radon er en naturligt forekommende ædelgas - alfastråling ikke ses, lugtes eller smages. Udendørs radon-konc. ca. 7 Bq/m 3 Foreslåede grænseværdier for radon-indholdet i nye huse 100 Bq/m 3 Indre bestråling 1
Radonkoncentration i huse DK Partikelstråling i fødevarer Ca. 300 lungecancerdød / år Indre bestråling Ioniserende stråling i Sievert - Sv Menneskeskabt - medicinsk stråling For at kunne sammenligne effekten af forskellige strålingsformer benyttes ækvivalent dosis i enheden Sievert (Sv). Ækvivalent dosis defineres ligesom absorberet dosis ved den afsatte energi per masseenhed, idet 1 Sv = 1 J pr. kg. Enheden er opkaldt efter den svenske fysiker Rolf Maximilian Sievert. Hvem må stille røntgendiagnoser: Læger Tandlæger Tandplejere Kiropraktorer (Radiografer) Menneskeskabt stråling - flyvning Andre menneskeskabte strålingskilder Radioaktivt nedfald efter Tjernobyl-ulykken 1986 12 km flyvehøjde 3-11 µsv / time 2
Andre menneskeskabte strålingskilder Radioaktivt nedfald efter Fukushima-ulykken marts 2011 Forhøjet risiko for kræft i thyroidea hos kvinder, der blev bestrålede som børn - cæsium-137 og strontium-90 Årlig stråledosis i udvalgte lande Årlig dosis i USA 6,2 msv NCI: 40.000 dødsfald i USA årligt pga. medicinsk stråling NCI: 7000 CT-scanninger = 3 cancere Land Ækvivalent dosis msv Naturlig stråling % Menneskeskabt stråling % England 2.6 87 13 Tyskland 4.0 50 50 Sverige 4.0 65 35 Danmark 4.0 74 26 Norge 4.55 76 24 USA 6.2 50 50 2008=50% Linearitetsprincippet Baggrund for LNT-hypotesen Fundamentale antagelser: at der består en lineær relation mellem bestråling og skadelig effekt (dosis-respons) at der ikke findes nogen nedre tærskel for opståen af stokastiske skader efter bestråling LNT-hypotesen: linear non-threshold (European Commission, 2001) 3
Baggrund for LNT hypotesen LNT-hypotesen De fleste lande bekender sig til hypotesen Hiroshima/Nagasaki Tjenobyl-ulykken Fukushima? LNT hypotesen og konkurrerende hypoteser Tilfældighedsprincippet Faktorer individuel strålefølsomhed, vævstype-undersøgelser udefinérbar resistens sideordnede miljøpåvirkninger individets alder ved bestråling den periode, som bestrålingen varer Deterministiske stråleskader Stokastiske stråleskader Deterministiske stråleskader er karakteriseret ved: 1. En umiddelbart påviselig sammenhæng mellem bestråling og skade 2. Kort latenstid (timer/dage/uger) 3. Kendte tærskeldoser Deterministiske skader er en følge af direkte celledød Stokastiske stråleskader er karakteriseret ved: 1. En stokastisk, tilsyneladende tilfældig forekomst 2. Ingen éntydig sammenhæng mellem dosis-mængde og skadens grad 1. Lang latenstid (år/årtier) 2. Ingen sikkert påviselige tærskeldoser Stokastiske skader er en følge af celleskader og -forandringer 4
Genetiske skader Bestrålingen kan udløse mutationer i kønsceller Skader manifesterer sig først hos efterkommere af den bestrålede person og muligvis først i senere generationer Ikke påvist en øget hyppighed af arvelige sygdomme efter bestråling, heller ikke hos efterkommere af de kraftigt bestrålede individer efter bomberne over Hiroshima og Nagasaki Sandsynligheden for stokastiske cancerskader i forhold til alder Aldersgruppe (år) Multiplikationsfaktor < 10 x 3 10-19 x 2 20-29 x 1,5 30 1 31-50 x 0,5 51-80 x 0,3 > 80 negligérbar SedentexCT 2011 Vævsvægtning Væv/organ Vævsvægtningsfaktor w T ICRP 1990 ICRP 2007 Rød knoglemarv 0,12 0,12 Colon 0,12 0,12 Lunger 0,12 0,12 Ventrikel 0,12 0,12 Mammae 0,05 0,12 Gonader 0,20 0,08 Urinblære 0,05 0,04 Lever 0,05 0,04 Oesophagus 0,05 0,04 Gl. thyroidea 0,05 0,04 Spytkirtler ikke inkl. 0,01 Hjerne inkl. i øvrige 0,01 Huden 0,01 0,01 Knogleoverflader 0,01 0,01 Øvrige organer og væv 0,05* 0,12** Total 1,00 1,00 *omfatter bl.a. nyrer, hjerne, tarme, muskler, pancreas, milt, uterus, thymus **omfatter bl.a. hjerte, galdeblære, øvre luftveje, l ymfeknuder, nyrer, pancreas, prostata, uterus, muskler, orale mucosa Dosis for røntgenundersøgelser Effektiv dosis fra konventionelle dentale røntgenteknikker og MSCT = multislice, medicinsk CT Effektiv dosis (μsv) Intraoralt < 1.5* Panorama 2.7-24.3 Cefalometrisk kranie < 6 MSCT maxillo-mandibular 280-1410 *med fosforplade / F-speed film og rektangulær tubus øges med en faktor 5 hvis rund tubus for en status 1 eksponering ca. 40% mere med rund tubus Dosis for røntgenundersøgelser Cone Beam CT scanning (CBCT) Dento-alveolær (lille og medium FOV) og craniofacial (stort FOV) median i parentes CBCT FOV Effektiv dosis (μsv) Dento-alveolær 11-674 (61) Cranio-facial 30-1073 (87) CBCT units - Effektiv dosis (µsv) for lille FOV 4x4 8x8 cm De nyeste tal øverst CBCT Apparat FOV cm µsv 3D Accuitomo FP, depending on FOV 4x4, 8x8 47-314 Kodak 9000 3D, depending on FOV 5x3.7, 7.8x3.7 25-48 ProMax 3D, depending on FOV 3.2x4.2, 8x8 23-357 Orthophos XG 3D, depending on FOV 8x5.5, 8x8 43-176 Scanora 3D 6x6 40 PaX-Duo3D 5x5 19 KaVo 3D exam, depending on resolution 8x8 62-122 KaVo exam Plus 3D, depending on FOV 6x4, 6.4x7.7 40-184 Veraviewepocs 3De, depending on region 4x4 21-22 ProMax 3D 4x5 10 NewTom VGi, depending on resolution 8x8 45-129 i-cat (Next Generation), depending on 8x8 18-29 rotation (full/half) ProMax 3D, depending on FOV 5x4, 5x8, 8x8 102-298 3D Accuitomo, depending on FOV 4x3, 6x6 27-166 ProMax 3D 8x8 674 Scanora 3D 6x6 91 3D Accuitomo, depending on FOV 3x4, 4x4, 6x6 30-101 Veraviewepocs 3D, depending on FOV 4x4, 8x4 30-40 3D Accuitomo, depending on FOV 4x4, 6x6 20-43 ProMax 3D, depending on patient size 8x8 488-652 PreXion 3D, depending on resolution 8x7.6 189-388 3D Accuitomo / 3D Accuitomo FPD, depending on FOV 3x4, 4x4, 6x6 11-17 5
Dosis for røntgenundersøgelser Dosis fra naturlige kilder pr. dag i gennemsnit DK 3 msv / 365 = 0,0082 msv = 8 µsv ~ ca. 3-4 timer for et intraoralt billede 1,5-84 dage for en CBCT afhængig af type, FOV HUSK Skarpe indikationer for røntgenundersøgelse er den vigtigste strålebegrænsende faktor Undgå omtagninger 6