Dosimetrie
Englisch: dosimetry
Definition
Dosimetrie ist die Messung, Berechnung und Bewertung der Strahlendosis, die durch ionisierende Strahlung in Materie deponiert wird. Sie umfasst die Bestimmung physikalischer Dosisgrößen sowie deren strahlenbiologische Bewertung und bildet eine zentrale Grundlage des Strahlenschutzes und der medizinischen Anwendung ionisierender Strahlung.
Dosisgrößen
Zur Beschreibung der Strahlenexposition werden verschiedene physikalische und biologisch gewichtete Dosisgrößen verwendet. Wichtige physikalische Größen sind:
- Energiedosis (Einheit: Gray)
- Dosisleistung
- Kerma
Zur Bewertung der biologischen Wirkung werden gewichtete Dosisgrößen verwendet:
- Äquivalentdosis (Sievert)
- Effektive Dosis (Sievert)
Diese Größen berücksichtigen über Strahlungswichtungsfaktor und Gewebewichtungsfaktor die unterschiedliche biologische Wirkung verschiedener Strahlenarten und die Strahlenempfindlichkeit einzelner Organe.
Das heute verwendete System der Strahlenschutzdosimetrie basiert auf Empfehlungen der International Commission on Radiological Protection (ICRP), die international anerkannte Definitionen von Dosisgrößen und Gewichtungsfaktoren festlegt.
Einteilung
Die Dosimetrie lässt sich nach Zielsetzung und Anwendungsgebiet unterteilen:
- Personendosimetrie: Erfassung der individuellen Strahlenbelastung von beruflich exponierten Personen
- Klinische Dosimetrie: Bestimmung und Kontrolle der Dosis in diagnostischen und therapeutischen Anwendungen
- Technische Dosimetrie: Messung von Strahlungsfeldern zur Kontrolle von Anlagen, Geräten oder Umweltbereichen
- Interne Dosimetrie: Berechnung der Dosis durch im Körper inkorporierte Radionuklide
- Externe Dosimetrie: Messung der Dosis durch von außen einwirkende Strahlung (z.B. Photonen- oder Teilchenstrahlung)
Dosimetrie in der Radiologie
In der Radiologie werden spezielle Dosisparameter verwendet, um die Patientenexposition zu quantifizieren und die Einhaltung diagnostischer Referenzwerte zu überwachen. Wichtige Größen sind:
- Dosisflächenprodukt (DAP) in der Projektionsradiographie
- Eingangsdosis
- CT-Dosis-Index (CTDI)
- CTDIvol
- Dosislängenprodukt (DLP)
Diese Parameter dienen primär der Qualitätssicherung und der Optimierung der Strahlenexposition im Sinne des ALARA-Prinzips. Zur Abschätzung biologischer Strahlenwirkungen werden darüber hinaus häufig Organdosen einzelner Gewebe betrachtet. Diese dienen insbesondere der Risikoabschätzung bei diagnostischen und therapeutischen Anwendungen.
Messtechnik
Die Dosimetrie beruht auf der Wechselwirkung ionisierender Strahlung mit Materie, insbesondere auf Energieübertragung durch Prozesse wie Photoeffekt, Compton-Effekt oder Paarbildung. Zur Messung der Strahlendosis werden verschiedene Dosimeter eingesetzt, beispielsweise:
- Thermolumineszenz-Dosimeter (TLD)
- Optically Stimulated Luminescence-Dosimeter (OSL)
- Ionisationskammer
In der Strahlenschutzdosimetrie werden insbesondere die Personendosis zur Überwachung beruflich exponierter Personen sowie die Ortsdosis zur Bewertung der Strahlenexposition in Arbeitsbereichen bestimmt. In der Medizinphysik werden zusätzlich Phantome und kalibrierte Messsysteme verwendet, um Dosisverteilungen in Patienten oder Messkörpern zu bestimmen.
Gesetzliche Grundlagen
Die Anwendung und Überwachung der Dosimetrie im Strahlenschutz ist in vielen Ländern gesetzlich geregelt. In Deutschland erfolgt dies insbesondere durch das Strahlenschutzgesetz (StrlSchG) und die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV). Diese Regelwerke legen unter anderem Anforderungen an die Personendosimetrie, die Überwachung der Strahlenexposition sowie die Dokumentation von Dosiswerten fest.
Quellen
