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Radioaktive Stoffe und ionisierende Strahlung spielen in der Medizin bei der Diagnostik und auch bei der Therapie eine wichtige Rolle. Ionisierende Strahlung bezeichnet dabei eine hochenergetische Strahlung, die biologisches Gewebe auf atomarer und molekularer Ebene schädigen kann. Die Quellen der ionisierenden Strahlung sind natürlichen Ursprungs, können jedoch auch technisch erzeugt werden. Die Anwendung von ionisierender Strahlung in der Medizin kann in Verfahren zur Röntgendiagnostik, nuklearmedizinischen Diagnostik und zur Therapie eingeteilt werden. Mit einer mittleren effektiven Dosis von 1,7 mSv pro Einwohner (Bezugsjahr 2011) tragen dabei die radiologischen Untersuchungen einen erheblichen Anteil an der gesamten Strahlenbelastung (4,0 mSv) der deutschen Bevölkerung bei [1]. Während Radiografien mit einer relativ niedrigen Strahlenbelastung verbunden sind (<0,01–0,7 mSv), sind Angiografien oder computertomografische (CT)-Verfahren deutlich belastender (bis 16,4 mSv) [1].

Das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) erfasst seit 1996 die Strahlenbelastung der Bevölkerung nach getrennten Strahlenquellen. Im Zeitraum von 1996 bis 2012 wurde eine Zunahme der Belastung durch Röntgenuntersuchungen um 13% festgestellt. Dazu beigetragen hat die gestiegene Häufigkeit von CT-Untersuchungen, da diese zwischen 1996 und 2011 um 130% zugenommen haben [1].

Dem Nutzen der ionisierenden Strahlung steht das Risiko für nicht reparable Schädigungen des menschlichen Organismus entgegen. Das Risiko, nach einer Strahlenexposition bösartige Neubildungen zu entwickeln, wurde ausführlich anhand der Population von Überlebenden der Atombombenabwürfe auf Hiroshima und Nagasaki in Japan untersucht. Die Strahlendosis in Abhängigkeit von der Entfernung zum Bombeneinschlag, der die Bevölkerung ausgesetzt war, konnte in ausreichendem Maße bei höheren Dosiswerten bestimmt werden. In Abhängigkeit davon wurde in epidemiologischen Studien die Inzidenz von bösartigen Neubildungen untersucht [2], [3], [4].

Unter diesen Aspekten ist die Empfehlung für einen verantwortungsvollen Umgang beim Einsatz von ionisierender Strahlung zu diagnostischen Zwecken nachvollziehbar.

1.

Wie hat sich die Strahlenbelastung der Patienten in Deutschland durch die technische Entwicklung diagnostischer Verfahren in den letzten 20 Jahren verändert?

2.

Gibt es Alternativen für Verfahren mit deutlich erhöhter Strahlenbelastung im Vergleich zu Standardverfahren am Beispiel einer ausgewählten Indikation und wenn ja, wie häufig werden diese in Deutschland als Alternative genutzt?

3.

Besteht das Risiko, durch diagnostische Verfahren mit ionisierender Strahlung im Kindesalter bösartige Neubildungen im Lebensverlauf zu verursachen?

Eine systematische Literaturrecherche nach englisch- und deutschsprachigen Publikationen wurde in den Datenbanken des Deutschen Instituts für Medizinische Dokumentation und Information (DIMDI) (MEDLINE, Cochrane Central Register of Controlled Trails, Cochrane Database of Systematic Reviews, DAHTA-Datenbank, Database of Abstracts of Reviews of Effects, Health Technology Assessment Database, NHS Economic Evaluation Database, EMBASE, BIOSIS Previews, EMBASE Alert, SciSearch) über die Benutzeroberfläche ClassicSearch, und in den Datenbanken von EBSCO (CINAHL Complete, Health Business Elite, SocINDEX) über die Benutzeroberfläche EBSCOhost im März 2016 durchgeführt.

Die identifizierte Literatur wurde von zwei unabhängigen Gutachtern hinsichtlich der Thematik sowie der festgelegten Ein- und Ausschlusskriterien selektiert. Eingeschlossen wurden vollständige Publikationen über diagnostische Untersuchungen mittels bildgebender Verfahren, bei denen Patienten ionisierender Strahlung ausgesetzt waren.

Die Datenextraktion in Evidenztabellen überprüfte ein Zweitgutachter. Dasselbe galt für die Bewertung der methodischen Qualität hinsichtlich Repräsentativität, Verzerrungspotenzial und weiteren Limitationen, sowie für die Berichtsqualität, die anhand der RECORD-Checkliste bewertet wird. Diese Überprüfung und Bewertung erfolgten nach anerkannten Standards der evidenzbasierten Medizin.

Durch die systematische Literaturrecherche konnten zwölf Studien identifiziert werden: sieben Querschnittsstudien [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], eine Registerstudie [12] und vier Kohortenstudien [13], [14], [15], [16]. In sieben Studien wurden für jeweils einzelne Länder [5], [7], [8], [9], [10], [11], [12] und in einer Studie für 36 europäische Länder [6] kollektive effektive Dosen ionisierender Strahlung durch unterschiedliche Untersuchungsverfahren sowie kollektive effektive Gesamtdosen kalkuliert. In den vier Kohortenstudien [13], [14], [15], [16] wurde das Risiko für Kinder, nach Exposition gegenüber ionisierender Strahlung durch CT-Untersuchungen Neoplasien oder Hämoblastosen zu entwickeln, untersucht. Durch die systematische Recherche konnten keine Publikationen zur Strahlenbelastung in Deutschland identifiziert werden, denn auch in der Studie zu 36 europäischen Ländern [6] waren diese nicht separat dargestellt. Die Fragestellungen 1 und 2 konnten demgemäß nicht beantwortet werden. Vier der acht Studien zur Erfassung kollektiver effektiver Strahlendosen wurden als repräsentativ beurteilt [7], [9], [10], [12], in den übrigen vier Studien war die Repräsentativität unklar [5], [6], [8], [11]. Hinsichtlich anderer Arten von Bias wurden zwei Studien als mit einem hohen Verzerrungspotenzial behaftet bewertet [9], [12], bei den übrigen sechs Studien war das Biasrisiko unklar [5], [6], [7], [8], [10], [11]. Von den vier Kohortenstudien zur Untersuchung des Risikos für die Entwicklung einer Tumorentität nach Strahlenexposition durch eine CT-Untersuchung [13], [14], [15], [16] wurde eine als repräsentativ bewertet [14], eine als nicht repräsentativ [16], und in den übrigen zwei Studien war die Repräsentativität unklar [13], [15]. Das Verzerrungspotenzial war in zwei Studien hoch [14], [16] und in zwei Studien unklar [13], [15]. Die Berichtsqualität war insgesamt heterogen, aber akzeptabel. Ergebnis der Untersuchungen zur kollektiven effektiven Strahlendosis einzelner Verfahren und zur Gesamtdosis war, dass die kollektive effektive Dosis analog zur Anzahl von CT-Untersuchungen in einem Zeitraum von etwa zehn Jahren gestiegen ist.

Hinsichtlich des Risikos, das eine CT-induzierte Strahlenexposition für Kinder darstellt, zeigte sich, dass es für die Hirntumoren infolge der Exposition gegenüber Kopf-CT allgemein und durch eine steigende Anzahl von Untersuchungen erhöht ist [13]. Für Kinder mit prädisponierenden Faktoren zur Entwicklung von Tumorentitäten konnte ein erhöhtes Risiko für Tumoren des Zentralnervensystems, Leukämien und Lymphome festgestellt werden [14]. Ein generelles Risiko für Neoplasien und Hämoblastosen und ein spezielles Risiko für Lymphome nach CT-Untersuchungen verschiedener Körperregionen zeigten sich in weiteren Untersuchungen [15].

Vor dem Hintergrund der überwiegend unklaren Repräsentativität sowie unklarem bis hohem Verzerrungspotenzial der Studien ist die Interpretation der Ergebnisse insgesamt schwierig. Hinsichtlich der Studien zur Erfassung kollektiver effektiver Strahlendosen muss diskutiert werden, inwieweit die Ergebnisse aufgrund der unterschiedlichen Anzahl und Arten radiologischer Untersuchungen so wie Querschnitt- und Längsschnittbeobachtungen vergleichbar sind. Darüber hinaus wurden auch innerhalb von einzelnen Studien sowohl medizinische Datenbanken als auch Erfassungssysteme von Krankenversicherungen und Krankenhäusern genutzt, weswegen sich das Fehler- und infolgedessen Verzerrungspotenzial aufgrund der großen Anzahl unterschiedlichster Erfassungssysteme erhöht. Abgesehen von nationalen Unterschieden ist eine Vergleichbarkeit zwischen den Studien auch durch technische Gegebenheiten einzelner Geräte für radiologische Untersuchungen nur sehr bedingt möglich.

Für die Untersuchung von Veränderungen der Strahlenexposition muss das Verzerrungspotenzial durch unterschiedlichste Referenzquellen gesenkt werden, um kollektive effektive Gesamtdosen realitätsnah schätzen zu können. Hinsichtlich des Risikos, das eine CT-induzierte Strahlenexposition für Kinder bedeutet, sind weitere Studien mit einer Mindestnachbeobachtungszeit von zehn Jahren notwendig, in denen Kinder bis zum Alter von 15 Jahren beobachtet werden. Darüber hinaus sollte die jeweilige CT-Untersuchung mit entsprechender individueller Dosis, untersuchter Körperregion und eventueller Kontrastmittelgabe dokumentiert sein. Eine Indikationsüberprüfung sollte erfolgen und diese nach der Fachrichtung des jeweils indizierenden Arztes (Pädiater, Radiologe, Kinderradiologe) stratifiziert dargestellt werden.

Dieser Artikel ist die Kurzfassung des HTA-Berichts gleichen Titels [17].

Die Autoren erklären, dass keine Interessenkonflikte im Zusammenhang mit diesem Artikel bestehen.