Ionisierende Strahlung & Kinder: Risiken, Vorteile und pädiatrische Überlegungen

Ionisierende Strahlung ist sowohl ein Werkzeug, das in der Pädiatrie verwendet wird, als auch ein Umweltgesundheitsproblem, das mit der pädiatrischen Medizin zusammenhängt. Als Werkzeug wird es bei der Diagnose einer Vielzahl von Erkrankungen eingesetzt, einschließlich Knochenbrüchen, Störungen innerer Organe und Krebs. Allerdings sind Kinder empfindlich gegenüber potenziell schädlichen Auswirkungen solcher Strahlung, was dazu führt, dass Ärzte Risiken und Vorteile sorgfältig abwägen und die Verwendung minimieren.

Ionisierende Strahlung

Ionisierende Strahlung ist Strahlung, die Elektronen aus Atomen und Molekülen entfernt und so positive Ionen erzeugt. Diese Strahlung kann Teilchen sein, wie Protonen, Neutronen oder Atomkerne, oder sie kann elektromagnetische Wellen sein. Im Falle elektromagnetischer Wellen sind es die energiereicheren Wellen, die ionisierend sind. Dies umfasst einiges ultraviolettes (UV) Licht sowie alle Röntgen- und Gammastrahlen. Die Ionisation von Atomen und Molekülen kann zu Schäden an menschlichem Gewebe führen.

Diagnostische Röntgenstrahlen

Röntgenstrahlen, eine Art ionisierender Strahlung, sind ein Grundpfeiler der Diagnostik in der Pädiatrie. Flachfilm-Röntgenaufnahmen (mit Röntgenstrahlen hergestellte Fotografien) werden verwendet, um Knochenbrüche zu diagnostizieren und können verwendet werden, um Erkrankungen vieler verschiedener Innere Organsysteme zu diagnostizieren. Röntgenstrahlen werden auch in der CT-Untersuchung verwendet, wo viele Röntgenaufnahmen gemacht werden.

Biologische Wirkungen diagnostischer Röntgenstrahlen

In den bei Flachfilm-Röntgenaufnahmen verwendeten Dosen sind Röntgenstrahlen nicht schädlich für biologisches Gewebe. Dosen von Röntgenstrahlen, denen ein Kind bei einer Ganzkörper-CT-Untersuchung ausgesetzt sein kann, können jedoch schädlich sein, insbesondere wenn innerhalb kurzer Zeit viele CT-Untersuchungen durchgeführt werden. Das National Cancer Institute hat Ärzten empfohlen, die Verwendung und Dosierungen von CT-Untersuchungen bei Kindern so weit wie möglich zu begrenzen.

Radionuklide

Ein Radionuklid ist eine radioaktive Verbindung, die einem Patienten injiziert oder implantiert werden kann, normalerweise zu diagnostischen Zwecken. Beispielsweise wird bei einer PET-Untersuchung ein Metabolit, wie radioaktiv veränderte Glukose, injiziert. Die verwendete Strahlungsart ist Positronenstrahlung – Teilchen in der Größe von Elektronen, jedoch mit entgegengesetzter Ladung. Bösartige Tumorzellen nehmen Glukose schneller auf als andere Zellen, sodass dann Positronen von den Tumorzellen ausgestrahlt werden. Wenn diese Positronen mit Elektronen kollidieren, werden beide Teilchen vernichtet, wodurch zwei hochenergetische Gammastrahlen entstehen, die von einem Scanner erkannt werden können. Die Menge des verwendeten Radionuklids ist so gering und die erzeugte Strahlungsmenge so gering, dass biologisches Gewebe nicht beschädigt wird.

Therapeutische Strahlung

Bei weitem die schädlichste Strahlung, die in der Pädiatrie verwendet wird, ist die, die als Therapie zur Abtötung von Tumorzellen eingesetzt wird. Bei einer Strahlentherapie werden extrem hohe Dosen von Röntgenstrahlen oder seltener Protonen auf einen Tumor gerichtet. Die verwendeten Dosen wären hoch genug, um bei nicht nur auf das Ziel gerichteter Strahlung und wenn der Rest des Körpers nicht absichtlich abgeschirmt wäre, den Tod durch akute Strahlenkrankheit zu verursachen. Da viele Patienten, die als Kinder an Krebs geheilt wurden und durch Strahlentherapie erwachsen geworden sind, hat sich herausgestellt, dass solche Strahlung Jahre später in gesunden Geweben, die versehentlich ausgesetzt waren, Fibrose verursachen kann. Wenn dies in Herz- oder Lungengewebe geschieht, kann der überlebende Kinderkrebspatient im Erwachsenenalter schwere Probleme entwickeln.