Dipl.-Biol. Stefan Pieck

Die ionisierende Strahlung findet eine breite Anwendung in drei Bereichen der modernen Medizin, nämlich in der Radiologischen Diagnostik, der Strahlentherapie und der Nuklearmedizin. Welche Gefahren lauern hier auf die Einsatzkräfte? Sind diese beherrschbar? Dieser Artikel soll einen Überblick über die Nutzung von Strahlung in der Medizin geben und eine Hilfe zur Einschätzung der damit verbunden Gefahren in einem möglichen Einsatz sein.

Für alle drei Felder der Medizin, in denen ionisierende Strahlung eingesetzt wird, kann übergreifend Folgendes bemerkt werden: Alle Einrichtungen unterliegen der Kontrolle von Aufsichtsbehörden, u.a. nach Röntgenverordnung (RöV) oder Strahlenschutzverordnung (StrlSchV). Baulicher Strahlenschutz, besonders bei den Strahlentherapieeinrichtungen (Bunker) und verschiedene Sicherheitseinrichtungen minimieren die Gefahren, die von Strahlung ungewollt ausgehen können. Ihre bauliche und technische Auslegung ist Bestandteil des jeweiligen behördlichen Genehmigungsverfahrens. Auch eine differenzierte Brandfallmatrix (z.B. automatisches Abschalten der Anlage) erhöht die Sicherheit.

Radiologische Diagnostik

Die Radiologische Diagnostik ist der Teilbereich in der Medizin, in dem am häufigsten ionisierende Strahlung eingesetzt wird. Jedes Krankenhaus, viele Praxen und Niederlassungen, auch im hausärztlichen und zahnmedizinischen Bereich, verfügen über radiologische Ausstattung. Fast jeder Patient ist schon einmal geröntgt worden oder hat schon mal in einem Computer-Tomographen (CT) gelegen. Da mit dem Ausschalten der Geräte die Gefahr durch ionisierende Strahlung für die Einsatzkräfte quasi abgeschaltet ist, wird dieser Bereich hier nicht weiter ausgeführt.

Strahlentherapie

Bild 2 - Ortsfestedosisleitungsmessung bei einer Protonentherapieanlage

Abb. 2: Ortsfeste Dosisleitungsmessung bei einer Protonentherapieanlage.

Die Strahlentherapie ist einer der drei Hauptsäulen bei der Behandlung von Krebserkrankungen. In Deutschland wird diese an ca. 220 Standorten für Patienten angeboten. Hauptsächlich werden dazu Linearbeschleuniger (kurz LINAC, Abb. 1) eingesetzt, die im Betrieb ultraharte Röntgen- und Elektronenstrahlen zur sogenannten tele- oder perkutanen Therapie außerhalb des Körpers erzeugen. Die ultraharten Röntgenstrahlen werden dank ihrer großen Eindringtiefe ins Gewebe vorwiegend für die Behandlung von tief liegenden Tumoren eingesetzt. Die Elektronenstrahlen hingegen eignen sich für die Behandlung von an der Oberfläche gelegenen Tumoren. Die Strahlung der Linearbeschleuniger wird durch den baulichen Strahlenschutz nach außen abgeschirmt (Grenzwert: 1 mSv/Jahr). Nur im eingeschalteten Strahlbetrieb ergibt sich eine Gefährdung durch direkte Strahlung und durch Starkstrom im Linearbeschleuniger. Die Geräte sind jedoch mit mehreren Not­ausschaltern auch außerhalb des Bunkers versehen. Eine relativ geringe Menge an fest gebundener Radioaktivität durch Aktivierung von Anlagenbauteilen kann auch nach dem Ausschalten vorliegen.

Bild 3 - Afterloadinggerät

Abb. 3: Afterloadinggerät.

An wenigen Standorten in Deutschland wird die Strahlentherapie mit Partikeln (Protonen, Schwerionen) durchgeführt. In großen, komplexen Beschleunigern wie im Zyklotron bzw. im Synchrotron werden die Partikel beschleunigt und durch ein Strahlführungssystem zum Therapieraum geleitet. Diese Partikel haben als korpuskulare Strahlung ein anderes physikalisches Verhalten, welches man sich in der modernen Therapie von Tumoren zu nutzen machen will. Bei diesen Anlagen sind ortsfeste Dosimetrie-Einrichtungen installiert (s. Abb. 2), die bei der Erkundung der Lage helfen können. Für die Gefahren an der Einsatzstelle gilt im Wesentlichen dasselbe wie bei den zuvor beschriebenen Linearbeschleunigern. Von den Beschleunigern und Strahlführungssystemen geht hier ein erhöhtes Strahlenrisiko durch eine wesentlich höhere Aktivierung von Bauteilen und teilweise sogar der Luft, letzteres vor allem direkt am Beschleuniger, aus. Hier sollte verstärkt gemessen und der richtige Schutz gewählt werden!

Eine andere Variante der Strahlentherapie ist die interne bzw. Kurzdistanz- oder Brachytherapie (von griechisch Brachy: kurz, nah). Mittels eines sogenannten Afterloading-Gerätes (s. Abb. 3) werden kleine, ummantelte, hochradioaktive Quellen wie Iridium – 192 (370 TBq) teilweise unter Narkose direkt in die unmittelbare Nähe des Tumors gebracht oder sogar im Tumor implantiert. (z.B.  Prostata- oder Cervixkarzinom). Im Ruhezustand befinden sich diese Quellen im geräteeigenen Abschirmcon­tainer. Bei starker Hitzeentwicklung bei Bränden besteht hier die Gefahr der Beschädigung dieses Containers, dem Autor ist aber kein solcher Fall bekannt.

Die Strahlentherapiepatienten, die immer einzeln im Therapiebunker sind, werden bei Alarm der Brandmeldeanlage oder anderen Betriebsstörungen grundsätzlich durch das Personal vor Ort in Sicherheit gebracht.

Nuklearmedizin

Im Gegensatz zu den beiden vorher genannten Bereichen kommen hier ausschließlich offene radioaktive Isotope für Diagnostik und Therapie zum Einsatz. Somit besteht hier grundsätzlich die Gefahr der Inkorporation und der Kontaminationsverschleppung. Bei der Diagnostik wird ein Radiopharmakon („Tracer“) in den Körper eingebracht, dessen Gammastrahlung oder Vernichtungsstrahlung z.B.  mit der Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie (SPECT) bzw. mit der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) gemessen wird. Dabei werden winzigste Substanzmengen eingesetzt.

In der nuklearmedizinischen Therapie werden Radiopharmaka eingesetzt, die Beta- oder seltener Alphastrahlung abgeben. Diese Strahlungsarten zeichnen sich durch eine geringe Reichweite (wenige Millimeter bei Betastrahlung, einige µm bei Alphastrahlung) aus, daher entfalten sie ihre Wirkung am Ort der Anreicherung im Körper. So wird beispielsweise die Schilddrüse mit der Radiojodtherapie behandelt. Die Isotope werden entweder von extern angeliefert oder vor Ort in sogenannten Generatoren aus Muttersubstanzen gewonnen.

Einsatzhinweise

Bild 4 - Linearbeschleuniger1_Uniklinik_Marc Eisele

Abb. 4: Linearbeschleuniger. (Bild: Marc Eisele)

Die Feuerwehr-Dienstvorschrift 500 „Einheiten im ABC Einsatz“ (FwDV 500) regelt bekannter Maßen den Umgang mit ionisierender Strahlung für Einsatzkräfte. Um die Gefahren im Einsatz besser einschätzen zu können, empfiehlt es sich, Rücksprache mit Fachkundigem Personal vor Ort, insbesondere dem Strahlenschutzverantwortlichen (SSV) oder Strahlenschutzbeauftragten (SSB), der jeweiligen Anlage zu halten. Auch die Objektkunde in solchen Anlagen fördert das Verständnis und hilft im Einsatzfall zu entscheiden.

Die Gefahren aus den beschriebenen medizinischen Anlagen, die ionisierende Strahlung erzeugen und nutzen, sind abhängig von der Gesamtschadenslage in der Regel gut eingrenzbar. Dies liegt u.a. daran, dass durch Abschalten der Anlagen ein Großteil der Gefahren eliminiert wird und dass es für Radioaktivität sensible und relativ einfach zu bedienende Messgeräte (anders als B- und C- Fall) gibt. Die physikalische Eigenschaften der Strahlung führt zu den einprägsamen Schutzmaßnahmen: Abstand halten, Aufenthaltsdauer begrenzen, Abschirmung nutzen, Abschalten der Anlage.

Hinweis: Die Regionalen Strahlenschutzzentren des Instituts für Strahlenschutz der Berufsgenossenschaft sind Leitstellen, die im Falle einer erhöhten Strahleneinwirkung Betroffene beraten und, falls erforderlich, die optimale Versorgung sicherstellen https://www.bgetem.de/arbeitssicherheit-gesundheitsschutz/institute/institut-fuer-strahlenschutz-1/regionale-strahlenschutzzentren

Dipl.-Biol. Stefan Pieck
Fachberater ABC im Brand-und Katastrophenschutzamt Dresden
Administrativer Direktor/Wissenschaftlicher Koordinator bei
OncoRay® – Nationales Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie
Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus

TU Dresden/Klinik Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie
Uniklinikum Dresden
Fetscherstr. 74, PF 86
01307 Dresden
Tel: +49 (0) 351/458-5288
E-Mail: Stefan.Pieck@OncoRay.de