Das Projekt "Entwicklung von Testverfahren an marinen Arten fuer oekotoxikologische Untersuchungen nach dem ChemG - Bryozoen/Kamptozoen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft, Biologische Anstalt Helgoland (Institut BAH) durchgeführt. In Laborexperimenten wurden die Kamptozoe Barentsia matsushimana und die Bryozoe Bowerbankia gracilis auf ihre Eignung untersucht, als marine Testorganismen zu dienen. Die Keimfaehigkeit der Dauersporen und das Wachstum erwiesen sich als ideale Testparameter. Der Keimfaehigkeitstest ist ein subletaler Kurzzeittest von 14 Tagen Dauer, der in natuerlichem und kuenstlichem Seewasser durchgefuehrt werden kann. Mit Kaliumdichromat und 4-Nitrophenol liefert er Ergebnisse im mg 1 hoch minus 1-Bereich. Deutlich empfindlicher ist der auf 7 Wochen konzipierte Wachstumstest, der mit B. matsushimana durchgefuehrt wurde. Dieser Test liefert neben einer mittleren effektiven Konzentration, die eine 50 prozentige Wachstumshemmung anzeigt, einen Wert fuer eine minimal effektive Konzentration (EC tief m). Konzentrationen oberhalb dieses Wertes bewirken eine signifikante Verschlechterung des Wachstums. EC tief m-Werte mit Kaliumdichromat und 4 Nitrophenol liegen im My g l hoch minus 1-Bereich. Beide Tests ergaenzen sich in ihrer Aussage.
Das Projekt "Ableitung der ökotoxikologischen Stoffgefährlichkeit ro für Oberflächenwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für wassergefährdende Stoffe (IWS) e.V. durchgeführt. Fuer 80 Stoffe und Stoffgruppen wurden ro-Werte abgeleitet. Diese Werte dienen der Ermittlung des Gefaehrdungspotential im Baden-Wuerttemberg-Altlasten-Bewertungsmodell und somit einer Prioritaetensetzung bei der Sanierung von Altlasten. Die ro-Werte wurden anhand von Daten zur akuten und chronischen Toxizitaet fuer Fisch, Daphnie und Alge zu einem integrierten Wert fuer das Kompartiment Oberflaechengewaesser zusammengefuehrt. Der Ableitungsmodus fuer die ro-Werte und die Toxizitaetsdaten sind dem Bericht beigefuegt.
Das Projekt "Ökotoxikologische Effektstudien am hochwirksamen, niedrigdosierten Tierarzneimittel Tulathromycin (Makrolidantibiotikum) zur Einschätzung der Umweltgefährdung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. Das Makrolidantibiotikum Tulathromycin ist ein hochwirksamer, niedrigdosierter Wirkstoff. Er wird zur Therapie und Metaphylaxe von Atemwegerkrankungen bei Rind und Schwein eingesetzt. Infektionen der Atemwege gehören in den Nutztierbeständen zu den häufigen Erkrankungen und sind von außerordentlicher wirtschaftlicher Bedeutung. Zur Behandlung von bakteriellen Infektionskrankheiten landwirtschaftlicher Nutztiere werden bevorzugt schnell wirksame antimikrobielle Substanzen (Antibiotika) mit möglichst geringer Resistenzrate der Krankheitserreger eingesetzt. Aus arbeitstechnischen und wirtschaftlichen Gründen ist zudem eine möglichst kurze Anwendungsdauer bei hoher Anwendungssicherheit und Wirksamkeit von Bedeutung. Der Wirkstoff Tulathromycin erfüllt diese Anforderungen in hohem Maße. Die Besonderheit von Tulathromycin gegenüber den bisher in der Tiermedizin eingesetzten Makrolidantibiotika besteht in seiner äußerst geringen Dosierung verbunden mit einer hohen Wirksamkeit. Das Gutachten dient der Verbesserung der Umweltrisikobewertung für das Makrolidantibiotikum Tulathromycin. Da die erwartete Umweltkonzentration (predicted environmental concentration PEC) des Wirkstoffes unterhalb des Schwellenwertes von 100myg/kg Boden liegt, erfolgte bisher gemäß Leitfaden CVMP/VICH/592/98 keine vertiefte Umweltrisikobewertung mit Studien zum Verbleib und zu Effekten in der Umwelt. Umweltrisiken können damit nicht ausgeschlossen werden. Ziel des Gutachtens ist es, im Ergebnis von Algeninhibitionstest (OECD 201) und einem Test an terrestrischen Pflanzen (OECD 208) bewertungsrelevante Wirkwerte (EC50 und NOEC) für die Risikocharakterisierung des Wirkstoffes Tulathromycin gemäß Guideline CVMP/VICH/790/03 und gemäß Durchführungsdokument Doc. Ref. EMEA/CVMP/ERA/418282/2005- Rev.1 ableiten zu können. Die Ergebnisse des Gutachtens könnten von entscheidender Bedeutung sein für die Diskussion um den derzeitig angewendeten zweiphasigen Ansatz bei der Umweltrisikobewertung von Tierarzneimitteln, speziell zum Thema der Protektivität des Triggerwertes für die zu erwartende Umweltkonzentration (PEC = 100 myg/kg Boden) im derzeit gültigen Leitfaden CVMP/VICH/592/98.
Das Projekt "Chemikalien mit unerwünschter antigestagener Wirkung: Ein Risiko für die weibliche Fertilität?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Klinik für Frauenheilkunde durchgeführt. Die Embryo-Implantation ist ein kritischer Schritt im Fortpflanzungszyklus des Menschen, die Rezeptivität des Endometriums gilt hier als Fertilitäts-determinierender Faktor. Die Implantation und die gleichzeitigen funktionellen Veränderungen im Endometrium stehen dabei unter der hormonellen Kontrolle von Progesteron. Antigestagene und selektive Progesteronrezeptor-Modulatoren (SPRM) wirken kontrazeptiv und stören die Implantation. Beispiele für SPRM sind die Arzneistoffe Ulipristalacetat und Mifepriston, die für die Notfall-Kontrazeption bzw. Abortinduktion zugelassen sind. Von allen Zielgeweben reagiert das Endometrium am sensitivsten auf SPRM. Ausgangspunkt unserer Untersuchungen sind Befunde aus Reportergenassays über antigestagene Wirkungen von Chemikalien. In unserem Projekt haben wir einen Endometrium-spezifischen, humanen in vitro-Assay zur Untersuchung antigestagener Chemikalieneffekte entwickelt. Zur Untersuchung von Antigestagenen und SPRM werden endometriale epitheliale Ishikawa-Zellen über 3 Tage mit 17-Estradiol vorinkubiert und mit Kombinationen von Progesteron und Testsubstanzen über 48 h getestet. Mit Microarrays wurden zuvor die Estrogen-Sulfotransferase (SULT1E1) und der Progesteronrezeptor (PR) als aussagekräftige Zielgene für antigestagene Substanzen identifiziert. Effekte auf die Expression relevanter Zielgene werden mit RT-qPCR und Western Blotting analysiert. Die SPRM Mifepriston, Ulipristalacetat und ZK137316 antagonisierten dosisabhängig die Wirkungen von Progesteron bei beiden Zielgenen (EC50 ca. 10-9 M). Die Chemikalien 4-Nonylphenol, Bisphenol A und der Naturstoff Apigenin zeigten analoge, aber schwächere Effekte (EC50 > 10-6 M). Unser Ishikawa-Modell ist somit geeignet, Effekte von antigestagenen Wirkstoffen auf endometriale Zielgene in vitro quantitativ zu charakterisieren. Positiv getestete Substanzen müssen als Risikostoffe für die Embryo-Implantation angesehen werden und entsprechend weiter abgeklärt werden. Beispielhaft wurden an unserem Modell bisher antigestagene Eigenschaften für die weit verbreiteten Chemikalien Nonylphenol und Bisphenol A nachgewiesen. Der beobachtete Effekt auf die SULT1E1 deutet an, dass diese Stoffe auch die intrazellulären Estrogenspiegel erhöhen können. Angesichts der weiter wachsenden Chemikalienproduktion werden nun weitere Stoffe auf unerwünschte antigestagene Wirkungen untersucht.
Aktuelle Auswertungen aus dem Strahlenschutzregister Zusammensetzung der strahlenschutzüberwachten Personen in Deutschland im Jahr 2022. Die prozentualen Anteile beziehen sich auf die Gesamtzahl von ca. 424.000 strahlenschutzüberwachten Personen. Seit Beginn der Erfassung der beruflichen Exposition durch das SSR im Jahr 1997 ist die Anzahl der strahlenschutzüberwachten Personen um rund 28 % gestiegen. Im Jahr 2022 wurden etwa 424.000 Personen beruflich strahlenschutzüberwacht (siehe Abbildung rechts und Tabelle). Im Vergleich zum Vorjahr sind die Überwachungszahlen auf einem vergleichbaren Niveau verblieben. Das SSR ist damit das größte zentrale Register für Daten zur beruflichen Strahlenexposition in Europa in Bezug auf die Anzahl an jährlich erfassten Personen (nähere Informationen zum internationalen Vergleich siehe ESOREX ). Bei etwa drei Viertel dieser überwachten Personen lagen im Jahr 2022 die ermittelten Dosiswerte stets unterhalb der Nachweisgrenze . Lediglich knapp 103.000 Beschäftigte haben einen messbaren Dosiswert erhalten und gelten damit als messbar exponierte Personen. Strahlenschutzüberwachte Personen in Deutschland im Jahr 2022 Personen im SSR Anzahl Strahlenschutzüberwachte Personen 423.907 Messbar exponierte Personen 103.211 Personen mit SSR -Nummer 415.351 Personen mit gültigem Strahlenpass 48.686 Personen mit mehr als einem gültigen Strahlenpass (Mehrfachausgaben) 59 Männliche Personen 180.431 Weibliche Personen 243.476 Auswertungen zur beruflichen Strahlenexposition nach Berufsgruppen Anteil der strahlenschutzüberwachten Personen in Deutschland im Jahr 2022 nach Berufsgruppen Im Jahr 2022 erfasste das SSR in Deutschland insgesamt ca. 424.000 strahlenschutzüberwachte Personen, die folgenden Berufsgruppen zuzuordnen sind: Medizin, Kerntechnik, allgemeine Industrie, Forschung und Lehre, fliegendes Personal, NORM -Arbeitsplätze, Radon sowie Altlasten (siehe nebenstehende Abbildung). Mit 76 % stellt der medizinische Bereich den mit Abstand größten Anteil der strahlenschutzüberwachten Personen. Zweitgrößte Berufsgruppe ist neben dem fliegenden Personal (8 % ) der Bereich der allgemeinen Industrie (8 % ). Die Bereiche Forschung und Lehre sowie Kerntechnik machten im Jahr 2022 jeweils 4 % aller strahlenschutzüberwachten Personen aus. Die kleinste Gruppe bilden die Bereiche NORM (0,04%) sowie Radon , Altlasten und Sonstige (jeweils 0,1 % ). Hier wurden etwa 1.200 Individuen im Jahr 2022 im SSR registriert. Nicht alle strahlenschutzüberwachten Personen sind messbar exponiert Anteil der messbar exponierten Personen in Deutschland im Jahr 2022 nach Berufsgruppen Nicht alle strahlenschutzüberwachten Personen werden auch tatsächlich exponiert. In Deutschland werden nur bei etwa einem Viertel der strahlenschutzüberwachten Personen innerhalb eines Kalenderjahres Dosiswerte über der Nachweisgrenze ermittelt. Diese Personengruppen werden hier als messbar exponierte Personen zusammengefasst. Die nebenstehende Abbildung zeigt den Anteil der im Jahr 2022 messbar exponierten Personen nach Arbeitsbereichen aufgegliedert. Demnach wurden von den insgesamt etwa 424.000 überwachten Personen im Jahr 2022 ca. 103.000 Personen im Rahmen ihrer beruflichen Tätigkeit messbar exponiert. Von den ca. 330.000 überwachten Personen im Bereich der Medizin wurden lediglich etwa 53.000 Personen messbar exponiert. Damit stellen die Beschäftigten in der Medizin mit 51 % , gefolgt vom fliegenden Personal mit 34 % , die beiden größten Berufsgruppen dar, wenn allein die messbaren Expositionswerte betrachtet werden. Kollektivdosis Kollektivdosis und Anzahl der messbar exponierten Personen im Jahr 2022, aufgeteilt in verschiedene Berufsgruppen. N ist die Anzahl an Personen in der jeweiligen Berufsgruppe Eine wichtige Kenngröße für den Strahlenschutz bildet die sogenannte Jahreskollektivdosis. Dies ist die Summe der individuellen effektiven Dosiswerte aller Personen der jeweiligen Berufsgruppe in einem Kalenderjahr. Im Säulendiagramm ist die Kollektivdosis für verschiedene Berufsgruppen in Personen- Sv im Jahr 2022 dargestellt. Entwicklung der Jahreskollektivdosis des fliegenden Personals nach der COVID-19-Pandemie Das fliegende Personal trägt mit 42,1 Personen- Sv (für ca. 36.000 Personen) annährend zwei Drittel des im Jahr 2022 erfassten Gesamtwerts der Jahreskollektivdosis von 67,1 Personen- Sv bei. Im Vergleich zu den Vorjahren 2020 und 2021, die durch einen deutlichen Einbruch des Flugverkehrs und einem entsprechenden Rückgang der Jahreskollektivdosis des fliegenden Personals aufgrund der COVID-19-Pandemie geprägt waren, befindet sich die Kollektivdosis des fliegenden Personals im Jahr 2022 fast wieder auf dem Niveau vor der COVID-19-Pandemie. Effektive Dosis Mittlere effektive Dosis und Anzahl der messbar exponierten Personen im Jahr 2022 aufgeteilt in verschiedene Berufsgruppen. N ist die Anzahl an Personen in der jeweiligen Berufsgruppe. Der Querbalken innerhalb der Säule entspricht dem Median. Die Abbildung zeigt die mittlere effektive Jahresdosis pro Berufsgruppe für das Jahr 2022. Sie wurde berechnet aus dem Quotienten der Jahreskollektivdosis und der Anzahl der messbar exponierten Personen der jeweiligen Berufsgruppe. Für Arbeitsplätze im Zusammenhang mit geplanten Expositionssituationen (Medizin, Kerntechnik, allgemeine Industrie, Forschung und Lehre, Fliegendes Personal, NORM ) kann festgestellt werden, dass die individuellen beruflichen Expositionen im Vergleich zur mittleren natürlichen Strahlenexposition der Bevölkerung (2,1 mSv pro Person und Jahr) auf einem niedrigen Niveau liegen. Von den Personen, die im Rahmen einer bestehenden Expositionssituation im Jahr 2022 dosimetrisch überwacht wurden, wiesen Beschäftigte im Bereich der Altlasten-Sanierung eine mittlere effektive Jahresdosis von 0,85 mSv und Personen an Radon -Arbeitsplätzen einen Wert von 2,92 mSv auf. Damit traten im Bereich Radon im Durchschnitt pro Person deutlich höhere Dosiswerte auf als bei allen anderen Berufsgruppen. Dies ist damit zu erklären, dass bei Radon die verpflichtende dosimetrische Überwachung erst ab einer möglichen effektiven Jahresdosis von 6 mSv einsetzt, bei allen anderen Berufsgruppen bereits ab 1 mSv . Neben dem arithmetischen Mittel der effektiven Jahresdosis ist in der nebenstehenden Abbildung für die einzelnen Berufsgruppen ebenfalls der Median als Querbalken innerhalb der Säulen angegeben. Das bedeutet, dass 50 % der Beschäftigten der jeweiligen Berufsgruppe eine geringere individuelle effektive Jahresdosis als der Wert des Medians und die übrigen 50 % eine höhere individuelle effektive Jahresdosis erhalten haben. Hierbei ist zu beachten, dass der Median je nach Rundungsregeln beim Dateneingang entweder auf eine oder auf zwei Nachkommastellen angegeben wird. Mehr Details zu den Abbildungen und weitere Auswertungen finden Sie im Jahresbericht des Strahlenschutzregister 2022 . Stand: 12.02.2024
Die natürliche Strahlenexposition des Menschen resultiert aus der Summe der Wirkungen der kosmischen Strahlung, der Strahlung der natürlichen Radionuklide in der Umwelt des Menschen und sowie der Strahlung der natürlichen Radionuklide, die sich im Körper jedes Menschen befinden. Im Jahr 2004 betrug in Deutschland die effektive Dosis, die durch die kosmische Strahlung hervorgerufen wird, im Mittel 0,3 mSv/a (Millisievert/Jahr). Die Dosis durch kosmische Strahlung ist abhängig von der geographischen Breite sowie der Höhe über dem Meeresspiegel. Die mittlere effektive Dosis der Bevölkerung durch den terrestrischen Anteil an der natürlichen Strahlenexposition beträgt etwa 0,4 mSv/a. Die Intensität der Strahlung kann auf Grund von geologisch-mineralogischen Verhältnissen von Ort zu Ort verschieden sein. Das natürlich vorkommende radioaktive Edelgas Radon, das aus dem Untergrund in die Häuser eindringen kann, ist für eine Dosis von 1,1 mSv/a verantwortlich. Der menschliche Organismus nimmt während des gesamten Lebens natürliche radioaktive Stoffe durch die Nahrung, die Atmung und über die Haut auf. Das Aktivitätsinventar für einen Menschen wird mit ca. 7.500 Bq angegeben. Daraus ergibt sich einen Strahlendosis von etwa 0,3 mSv/a. In der Summe beträgt die mittlere effektive Jahresdosis eines Menschen durch natürliche Strahlung ca. 2,1 mSv. Insgesamt ergibt sich durch die natürliche und zivilisatorische Strahlenexposition eine mittlere effektive Jahresdosis für die Bevölkerung von ca. 4,0 mSv. Dieser Wert ist gegenüber den Vorjahren unverändert. Mit dem Anteil der zusätzlichen zivilisatorischen Strahlenexposition zur ohnehin natürlich vorhandenen in dieser Größenordnung geht keine gesundheitliche Gefährdung einher. Nähere Angaben hierzu finden sich in den jährlich veröffentlichten Berichten der Bundesregierung über Umweltradioaktivität und Strahlenschutz, herausgegeben vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz . Untersuchungen zu bergbaubedingter Umweltradioaktivität gab es in Sachsen-Anhalt in den Regionen Mansfelder Land und Sangerhäuser Mulde. Bund und Land untersuchten Flächen au- ßerhalb des ehemaligen Mansfeld-Kombinates, die durch Kupfer- gewinnung bergbaulich beeinflusst waren. Rund drei Millionen Euro stellte der Bund dafür zur Verfügung. Die Resultate der Untersuchungen befinden sich in der Daten- bank ALASKA, deren Abschlussversion seit 2001 vorliegt. Die Datenbank enthält Eintragungen über 2970 bergbauliche Objekte aus den genannten Gebieten. Die Ergebnisse zeigen, dass der Kupferbergbau in Sachsen-An- halt zu keiner großflächigen radioaktiven Belastung der Umwelt geführt hat. Über 90 Prozent der untersuchten bergbaulichen Objekte weisen Radioaktivitätswerte im natürlichen Bereich auf. Sofortmaßnahmen waren aber nur in einem Fall, der Aschehalde am Maschinendenkmal in Hettstedt, erforderlich. Diese Halde wurde 1994 auf Veranlassung des Umweltministeriums einge- zäunt. In Mansfeld erfolgte die Sanierung einer Kupferschlacke- halde. Die Arbeiten wurden im Frühjahr 2005 abgeschlossen. Von den verbliebenen radioaktiv kontaminierten Flächen konnte eine Vielzahl aufgrund geringer Exposition durch bereits vorhan- dene Abdeckungen oder geringe Größe als Quelle von Gefährdun- gen für die Bevölkerung zunächst ausgeschlossen werden. Auf den Betriebsflächen des ehemaligen Mansfeld Kombinats, die in einem gesonderten Programm untersucht wurden, führten Sanierungen zu einer erheblichen Reduzierung der radioaktiven Kontaminationen. Betriebsflächen mit erhöhter Radioaktivität sind nicht frei zugänglich. Radioaktive Nuklide können als umschlossene bzw. in offener Form eingesetzt werden. Bei den umschlossenen Strahlenquellen handelt es sich um Nuklide, die in eine dichte, meist metallische Kapselung eingeschlossen werden. Anwendung finden umschlossene Strahlenquellen u. a. in der Werkstoffprüfung, bei Großbestrahlungsanlagen und in der Medizin. Bei offenen radioaktiven Stoffen liegt das Nuklid meist in Form einer chemischen Verbindung (z. B. Salz, Oxid, organische Verbindung) vor und kommt in fester, flüssiger und gasförmiger Form unmittelbar zur Anwendung. Offene radioaktive Stoffe werden u. a. in der Nuklearmedizin, als Radiopharmaka und in der Forschung (z. B. Biochemie) verwendet. Für Anwender von radioaktiven Stoffen bzw. Betreiber von Anlagen, die radioaktive Stoffe enthalten, besteht die Verpflichtung der geordneten Entsorgung des radioaktiven Materials und der kontaminierten Gegenstände. Unvermeidbare Ableitungen radioaktiver Stoffe in die Umwelt, z. B. bei der nuklearmedizinischen Anwendung von Radioisotopen oder bei kerntechnischen Anlagen, unterliegen den in der Strahlenschutzverordnung festgeschriebenen Bestimmungen und Grenzwerten. Kontrollen erfolgen durch die zuständigen staatlichen Aufsichtsbehörden. Aus Gründen des Strahlenschutzes verwenden die nuklearmedizinischen Einrichtungen heute fast ausschließlich kurzlebige Isotope, wie Iod-131 und Technetium-99m. 2004 betrug die mittlere zivilisatorische Strahlenexposition der Bevölkerung der Bundesrepublik 1,9 mSv/a, in der Hauptsache durch medizinische Anwendung von Radionukliden und die Anwendung von Röntgenstrahlen bedingt. Andere Faktoren, wie der Fallout von Kernwaffenversuchen, die Folgen des Reaktorunfalls von Tschernobyl, die Emissionen kerntechnischer Anlagen, Technik und Forschung sowie beruflich bedingte Strahlenexpositionen tragen nur unwesentlich zur Strahlenbelastung des Menschen bei.
Röntgendiagnostik: Häufigkeit und Strahlenexposition für die deutsche Bevölkerung Es wird regelmäßig abgeschätzt, wie viele Röntgenuntersuchungen durchgeführt werden und wie hoch die daraus resultierende Strahlenexposition für die deutsche Bevölkerung ist. Diese Daten werden für jedes Kalenderjahr erhoben und mindestens alle zwei Jahre ausgewertet und bewertet. Für das Jahr 2021 wurde für Deutschland eine Gesamtzahl von etwa 125 Millionen Röntgenanwendungen abgeschätzt, gut 40 Prozent davon allein im zahnmedizinischen Bereich. Jede Röntgenuntersuchung ist mit einem gewissen – wenn auch geringen – Strahlenrisiko verbunden. Daher wird regelmäßig abgeschätzt, wie viele Untersuchungen durchgeführt werden und wie hoch die daraus resultierende Strahlenexposition für die deutsche Bevölkerung ist. Diese Daten werden für jedes Kalenderjahr erhoben, ausgewertet und bewertet, um auch zeitliche Trends erkennen zu können. Die Auswertungen erfolgen mindestens alle zwei Jahre. Wie wird die Häufigkeit von Röntgenuntersuchungen abgeschätzt? Ärztliche Leistungen werden über spezielle Gebührenziffern abgerechnet, die die ärztlichen Maßnahmen und damit auch die hier interessierenden radiologischen Maßnahmen beschreiben. Da ca. 98 % der deutschen Bevölkerung gesetzlich oder privat krankenversichert sind, kann die Häufigkeit röntgendiagnostischer Untersuchungen gut mithilfe dieser Gebührenziffern abgeschätzt werden. Diese werden dem BfS für den ambulanten Bereich regelmäßig von der kassenärztlichen beziehungsweise kassenzahnärztlichen Bundesvereinigung sowie dem Verband der privaten Krankenversicherung zur Verfügung gestellt. Für den stationären Bereich stehen dem BfS ab dem Jahr 2007 zu zahlreichen Röntgenuntersuchungen verlässliche Daten des Statistischen Bundesamtes zur Verfügung. Darüber hinaus gehen hier die Ergebnisse eines Ressortforschungsvorhabens ein. Wie wird die Strahlenexposition durch Röntgendiagnostik abgeschätzt? Für die Abschätzung der kollektiven effektiven Dosis (Kollektivdosis) werden für die verschiedenen Untersuchungsarten jeweils die Produkte von Untersuchungshäufigkeit und einem repräsentativen Schätzwert für die mittlere effektive Dosis dieser Untersuchungsart ermittelt und über alle Untersuchungsarten aufsummiert. Mithilfe jährlicher Bevölkerungszahlen wird die mittlere effektive Dosis pro Einwohner und Jahr berechnet. Abbildung 1: Häufigkeit von Röntgenuntersuchungen in Deutschland Ergebnisse der aktuellen Auswertung Häufigkeit Für das Jahr 2021 wurde für Deutschland eine Gesamtzahl von etwa 125 Millionen Röntgenanwendungen abgeschätzt (ohne zahnmedizinischen Bereich etwa 75 Mio.). Die Häufigkeit von Röntgenuntersuchungen in Deutschland lag zwischen 2007 und 2021 im Mittel bei ca. 1,6 pro Einwohner und Jahr (siehe Abbildung 1). Etwa 80 % aller Röntgenmaßnahmen werden im ambulanten Bereich durchgeführt und hiervon ca. 90 % bei Kassenpatienten. Im kassenärztlichen ambulanten Bereich verlief die Gesamtzahl von Röntgenanwendungen zwischen 2007 und 2021 leicht abnehmend. Auffallend ist ein durch die COVID-19-Pandemie bedingter Rückgang der Häufigkeit in 2020 mit anschließendem Wiederanstieg in 2021. Zahnmedizinische Röntgenuntersuchungen Etwa 40 % aller Röntgenuntersuchungen im Jahr 2021 wurden in der Zahnmedizin (inklusive Kieferorthopädie) durchgeführt (siehe Abbildung 2). Die Häufigkeit von Röntgenuntersuchungen im zahnmedizinischen Bereich blieb über die Jahre weitgehend unverändert. Jedoch hat die Anzahl von Kieferaufnahmen, die inzwischen beinahe 25 % aller zahnmedizinischen Röntgenuntersuchungen bei gesetzlich Versicherten ausmachen, zugenommen. Sonstige konventionelle Röntgenaufnahmen Abbildung 2: Prozentualer Anteil der verschiedenen Untersuchungsarten an der Gesamthäufigkeit (links) und an der kollektiven effektiven Dosis (rechts) für das Jahr 2021 Neben den zahnmedizinischen Untersuchungen entfiel der größte Teil aller Röntgenuntersuchungen auf das Skelett (das heißt Schädel, Schultergürtel, Wirbelsäule, Beckengürtel, Extremitäten) und auf den Brustkorb (Thorax) (siehe Abbildung 2). Die Anzahl der meisten konventionellen Röntgenuntersuchungen, z.B. von Schädel, Thorax und Wirbelsäule, hat im betrachteten Zeitraum deutlich abgenommen. Die Häufigkeit von Mammographien nahm infolge der Einführung des Deutschen Mammographie-Screening-Programms zwischen 2007 und 2009 um 35 % zu und ist – nach anschließender geringfügiger Abnahme – ab 2011 weitgehend konstant (Ausnahme: Pandemie-bedingter Rückgang in 2020). Computertomographie ( CT ) Die Häufigkeit von CT -Untersuchungen hat zwischen 2007 und 2021 stark zugenommen (siehe Abbildung 1). Im ambulanten kassenärztlichen Bereich lag der Anstieg bei 40 % und im stationären Bereich hat zwischen 2007 und 2021 sogar eine Verdoppelung der CT-Häufigkeit stattgefunden. Während die überwiegende Mehrheit aller konventionellen Röntgenaufnahmen ambulant durchgeführt werden, finden etwa die Hälfte der CT -Untersuchungen im stationären Bereich statt. Eine noch deutlichere Zunahme der Untersuchungshäufigkeit ist übrigens auch bei der Magnetresonanztomographie ( MRT ) , also einem Schnittbildverfahren, das keine ionisierende Strahlung verwendet, zu verzeichnen. Dosis Abbildung 3: Mittlere effektive Dosis (in mSv) pro Einwohner und Jahr durch Röntgenuntersuchungen in Deutschland Die mittlere effektive Dosis infolge von Röntgenanwendungen in Deutschland pro Einwohner beläuft sich für das Jahr 2021 auf 1,4 Millisievert ( mSv ) (siehe Abbildung 3). Die mittlere effektive Dosis durch CT-Untersuchungen pro Einwohner und Jahr hat im betrachteten Zeitraum zugenommen, wobei dieser Anstieg wegen der über die Jahre abnehmenden Dosis pro CT-Untersuchung deutlich moderater ausfällt als die zugehörige Zunahme der CT-Häufigkeit. Bei den restlichen Untersuchungsverfahren nimmt die jährliche Pro-Kopf- Dosis über den Zeitraum 2007 bis 2021 dagegen ab (siehe Abbildung 3). Im kassenärztlichen ambulanten Bereich hat sich die Pro-Kopf-Dosis durch konventionelle Röntgenuntersuchungen zwischen 2007 und 2021 nahezu halbiert. Erwartungsgemäß ist der relative Anteil konventioneller Röntgenuntersuchungen an der kollektiven effektiven Dosis eher gering. Beispielsweise beträgt dieser für Untersuchungen des Skelettsystems nur etwa 6 % , obgleich der Anteil an der Häufigkeit bei ca. einem Viertel liegt. CT -Untersuchungen sowie die ebenfalls dosisintensiven Angiographien und interventionellen Maßnahmen der Blutgefäße tragen zwar lediglich 15 % zur Gesamthäufigkeit bei, ihr Anteil an der kollektiven effektiven Dosis betrug im Jahr 2021 jedoch etwa 85 % (siehe Abbildung 2). Stand: 18.10.2024
Nuklearmedizinische Diagnostik In der nuklearmedizinischen Diagnostik werden den Patient*innen radioaktive Arzneimittel (Radiopharmaka) verabreicht, die sich je nach ihren pharmakologischen Eigenschaften in unterschiedlicher Konzentration in den Organen oder Geweben des Menschen anreichern. Sie sind auf Grund ihrer Radioaktivität mit geeigneten Messgeräten von außen in ihrer zeitlichen und räumlichen Verteilung im Körper nachweisbar und werden so sichtbar gemacht. In den Jahren 2019 bis 2021 wurden in Deutschland im Mittel ca. 2,1 Millionen nuklearmedizinische Untersuchungen pro Jahr durchgeführt. Gemittelt über alle durchgeführten Untersuchungen betrug die mittlere effektive Dosis pro Untersuchung 2,2 mSv . Szintigramm der Schilddrüse Quelle: Technische Universität München, Nuklearmedizinische Klinik und Poliklinik, Klinikum rechts der Isar In der nuklearmedizinischen Diagnostik werden den Patient*innen radioaktive Arzneimittel (Radiopharmaka) verabreicht, die sich je nach ihren pharmakologischen Eigenschaften in unterschiedlicher Konzentration in den Organen oder Geweben des Menschen anreichern. Sie sind auf Grund ihrer Radioaktivität mit geeigneten Messgeräten von außen in ihrer zeitlichen und räumlichen Verteilung im Körper nachweisbar und werden so sichtbar gemacht. Welche Technik wird verwendet? Es werden drei Techniken unterschieden: die konventionelle Szintigraphie zwei Tomographie (Schichtbild)-Verfahren: die Single- Photon -Emissions- Computertomographie ( SPECT ) die Positronen-Emissions-Tomographie ( PET ). Wann wird das Verfahren eingesetzt? PET-Bild: Malignes Melanom der Stirn; zwei Weichteilmetastasen rechte Schulter/linke Hüfte Quelle: Technische Universität München, Nuklearmedizinische Klinik und Poliklinik, Klinikum rechts der Isar Die nuklearmedizinische Diagnostik ermöglicht die Untersuchung nahezu sämtlicher Organsysteme des Menschen. Sie liefert Aussagen zur Funktion interessierender Organsysteme sowohl hinsichtlich allgemeiner Funktionsstörungen (zum Beispiel Nierenfunktionsszintigraphie) als auch örtlich umschriebener Krankheitsherde in einzelnen Organen (zum Beispiel Nachweis von Entzündungsherden). Die nuklearmedizinische Diagnostik ist eine wichtige Ergänzung zur so genannten morphologischen Bildgebung, die die Form und Struktur der untersuchten Organe beziehungsweise Gewebe darstellt (zum Beispiel Röntgendiagnostik). Wie oft wird die nuklearmedizinische Diagnostik angewendet? Im Laufe der Jahre 2016 bis 2021 nahm die Häufigkeit nuklearmedizinischer Untersuchungen geringfügig ab. In den Jahren 2019 bis 2021 wurden in Deutschland im Mittel ca. 2,1 Millionen nuklearmedizinische Untersuchungen pro Jahr durchgeführt, was einer mittleren jährlichen Anwendungshäufigkeit von etwa 25 Untersuchungen pro 1.000 Einwohner*innen entspricht. Die mittlere jährliche effektive Dosis pro Einwohner und Jahr betrug etwa 0,05 Millisievert ( mSv ). Drei nuklearmedizinische Untersuchungen vorherrschend Sowohl zur Häufigkeit als auch zur kollektiven effektiven Dosis liefern hauptsächlich drei nuklearmedizinische Untersuchungen wesentliche Beiträge, nämlich Szintigraphien und SPECT -Untersuchungen Anteil nuklearmedizinischer Untersuchungen 2021 der Schilddrüse, des Skeletts und des Herzens (siehe Abbildung). Bei der Abbildung ist zu beachten, dass die Untersuchungen des Herzens in Ruhe und unter Belastung einzeln gezählt wurden, auch wenn diese meistens im Rahmen einer Untersuchung hintereinander (während eines Tages oder über zwei Tage hinweg) stattfinden. Untersuchungen der Schilddrüse und des Skeletts nahmen zwischen 2016 und 2021 um ca. 25 % ab, die des Herzens jedoch zu. Wegen der hohen diagnostischen Aussagekraft als nuklearmedizinisches Untersuchungsverfahren nimmt die Häufigkeit von PET -Untersuchungen ebenfalls kontinuierlich zu. Dabei wird die PET heute überwiegend zusammen mit einer CT als sogenanntes Hybridverfahren durchgeführt. Im stationären Bereich wurden in den Jahren 2016 bis 2021 bereits mehr als 85 % aller PET -Untersuchungen mittels eines PET/CT-Systems durchgeführt. Mittlere effektive Dosis pro Untersuchung Gemittelt über alle durchgeführten Untersuchungen betrug die mittlere effektive Dosis pro Untersuchung 2,2 mSv (ohne Berücksichtigung der CT bei PET/CT-Untersuchungen). Die am häufigsten angewendete Schilddrüsenszintigraphie weist eine recht niedrige effektive Dosis von durchschnittlich 0,7 mSv pro Untersuchung auf. Die bei Kindern relativ häufig durchgeführten Nierenuntersuchungen sind ebenfalls durch eine niedrige Strahlenexposition gekennzeichnet (durchschnittlich 0,4 mSv pro Untersuchung). Fasst man die Dosis durch Herzuntersuchungen in Ruhe und unter Belastung zusammen, so erhält man eine vergleichsweise hohe Dosis von etwa 5 bis 6 mSv pro Untersuchung (Protokoll über zwei Tage bzw. einen Tag). Anteil nuklearmedizinischer Untersuchungen an der kollektiven effektiven Dosis in Deutschland 2021 Einordnung der Strahlenexposition durch die nuklearmedizinische Diagnostik Da nuklearmedizinische Untersuchungen deutlich seltener durchgeführt werden als Röntgenuntersuchungen, ist trotz der höheren Dosis pro Untersuchung die durchschnittliche Strahlenexposition pro Einwohner*in durch die nuklearmedizinischen Diagnostik – verglichen mit der Strahlenexposition durch die Röntgendiagnostik – relativ gering. Stand: 27.05.2024
In der Wissenschaft herrscht heute Übereinstimmung, dass die Erkenntnisse zur Strahlenwirkung auf Menschen, definiert als effektive Äquivalentdosis (abgekürzt auch effektive Dosis genannt) und angegeben in Millisievert pro Jahr (mSv/a) für künstliche und für natürliche Strahler gleichermaßen gültig sind. Bedingt durch die kosmische Strahlung sowie durch die überall vorhandenen natürlichen Radionuklide ergibt sich für die Bevölkerung in Deutschland eine mittlere effektive Dosis durch natürliche Strahlenexposition von ca. 2,1 mSv im Jahr. Neben der von außen wirkenden Gammastrahlung (kosmische Strahlung, terrestrische Strahlung) tragen besonders die mit der Atemluft und der Nahrung in den Körper gelangenden Radionuklide zur Strahlenexposition des Menschen bei. Über die Hälfte des natürlichen Beitrags zur menschlichen Strahlenbelastung ist dabei auf das radioaktive Edelgas Radon zurückzuführen. Bei den zivilisationsbedingten Anwendungen der Radioaktivität muss der Einsatz von Röntgenstrahlen beachtet werden, wenn Aussagen über die zivilisatorische Belastung durch ionisierende Strahlung gemacht werden sollen. Insgesamt beträgt das Mittel dieser zivilisatorischen Strahlenexpositionen zusammen etwa 2,0 mSv im Jahr. Nahezu 100% kommen dabei aus dem medizinischen Bereich. Die medizinisch bedingte Strahlenexposition verteilt sich allerdings sehr ungleichmäßig über die Bevölkerung. Die mittlere Strahlenexposition durch den Reaktorunfall in Tschernobyl ist heute mit weniger als 0,02 mSv/a im Vergleich mit der natürlichen und der medizinischen Belastung nur sehr gering. Sie ist von 0,11 mSv /a im Unfalljahr innerhalb von 10 Jahren auf unter 0,02 zurückgegangen.