Wie gross ist die Röntgenbelastung beim Zahnarzt?

Photonen

Die Photonen sind die Austauschteilchen, welche die elektromagnetische Wechselwirkung zwischen geladenen Teilchen vermitteln. Ihre diskrete Energie ist proportional zu ihrer Frequenz (E = h × f). Photonen sind elektrisch neutral, haben keine Masse, bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit, sind viel kleiner als Elektronen und sind sowohl Wellen als auch Teilchen.

Elektronenspin

Früher hat man sich die Elektronen als Kügelchen vorgestellt, die um einen Atomkern kreisen. Die Kreisbahn (Elektronenspin) ist jedoch keine räumliche Kreisbahn, sondern ein intrinsischer Drehimpuls der Elektronen. Es ist aber schwierig zu sagen, was der Elektronenspin wirklich ist.

Induktion und Magnetfeld

Die Induktion eines sich ändernden Magnetfeldes bewegt Elektronen so, dass Strom entsteht (Solarzellen). Und umgekehrt erzeugt jeder elektrische Strom ein Magnetfeld (rechte-Hand-Regel).

Resonanz

Stimmt die Frequenz des MR-Impulses mit der Resonanzfrequenz der Atomkerne überein, so entsteht eine Resonanz, d.h. ein maximales Signal.

Emission

= Aussendung von elektromagnetischer Strahlung (Licht durch Sonne, Wärme durch glühenden Draht, Elektronen durch Anode usw.

Absorption

Die elektronische Absorption der elektromagne­tischen Strahlungsenergie regt die Elektronen an. Die molekulare Absorption regt Moleküle an.

Angst vor Röntgenstrahlen

Die Angst vor Röntgenstrahlen entsteht wegen der Angst vor Atombomben und der Krebsgefahr hoher Strahlendosen. Zudem sprengen die winzig kleinen Dosen auf Quantenebene und die riesengrossen Dosen astronomischer Objekte unser Vorstellungs­vermögen. Es ist diese Unbegreifbarkeit, die bei jedem Gedanken an Röntgenstrahlen Angst bewirkt (Fehleinschätzung durch den Ankereffekt). Sie wirkt auch in Fortbildungskursen und auf Amtsstellen.
Um den angstfreien Sachverstand zu bestärken, wird hier die Röntgenbelastung auf ganz verschiedene Arten charakterisiert, mit mSv, Distanzen, Gewichten, grafisch, historisch usw.

Wie gefährlich sind kleine Dosen?

Gemäss der nuklearen Sicherheitsbehörde Kanada kann das Krebsrisiko nach einer kleinen Strahlenbelastung 1) kleiner werden, 2) gleich bleiben, 3) linear ansteigen oder 4) stark angsteigen. 5) Bei sehr niedriger Dosis ändert das Krebsrisiko nicht.

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Kurze Geschichte des Röntgens

1895 entdeckte Wilhelm Conrad Röntgen die Röntgenstrahlen. Für ein Zahnbild brauchte der Zahnarzt Walkhoff eine Belichtungszeit von 25 Minuten.

1904 wurden die ersten Strahlenschäden an den Händen der Experimentatoren gefunden. Der Zahnarzt William H. Rollins aus Boston veröffentlichte ein Buch über Strahlenfolgen und Strahlenschutz.

1930 entwickelte Alessandro Vallebona in Genua die Tomografie, welche 3D-Bilder erzeugt. Dabei kreisen die Röntgenröhre und der Film um den Patienten und werden nur die genau im Drehpunkt liegenden Strukturen scharf abgebildet. Die Bewegungsunschärfe verwischt alles andere. Die scharf abgebildeten Strukturen werden durch Computer rechnerisch ermittelt und zu einem Bild zusammengesetzt (Computer-Tomografie).

1933 entwickelte Hisatugu Numata in Japan das erste Panorama-Röntgengerät. 20 Jahre später nannte man die Aufnahmen Orthopantomographie (OPG).

1973 veröffentlichte Paul C. Lauterbur einen Mechanismus zur Erzeugung von MRT-Bildern aus Kernspinresonanz-Signalen (NMR-Signale).

1997 hat Dr. Konrad Jacobs in Marburg das erste DVT (engl. CBCT) mit konusförmigem Strahl entwickelt. Es ist wie ein CBCT, aber speziell klein für Aufnahmen vom Kopf.
CBCT haben einen Flachbild-Detektor. Dieser braucht etwa 50% geringere Dosen und Untersuchungszeit verglichen zu den traditionellen Bildverstärkerröhren, Einzeilen- und Mehrzeilen-Detektoren.

2006 wurde das erste DVT-Gerät gebaut, auf dem der Patient sitzen konnte und nicht mehr liegen musste. Die Belichtungszeit dauert nur noch 10-20 Sekunden.

MRI-Funktionsweise

1983 stellte Siemens weltweit das erste NMR-Gerät her: das Magnetom.

Der Magnet im Gantry parallelisiert zunächst alle Elektronenbahnen im Patienten. Es entsteht die Longitudinalmagnetisierung M_z. Dann folgt ein Radiofrequenz-Impuls (gemäss einer vom Radiologen geplanten Impulsserie). Dieser erzeugt innerhalb der T1-Relaxationszeit die Quermagnetisierung M_xy. Sobald der Impuls endet, entsteht nach einer T2-Relaxationszeit wieder M_z.

T1 und T2 dauern bei Wasser einige Sekunden, bei Fett Zehntelsekunden.

Es gibt etwa 100 verschiedene MRT-Sequenzen mit je wieder anderen Relaxationszeiten. So lassen sich die Nerven, Tumore, Entzündungen, Osteoporose usw. darstellen (Siehe flexicon.doccheck.com).

PET-Untersuchungen

dienen der Tumor-Diagnostik und werden immer mit einer CT- oder MRT-Aufnahme kombiniert.

Die PET-Strahlung stammt nicht von einer Röntgenröhre sondern von Radionukliden. Sie wirken kurze Zeit in der Blutbahn und haben eine Strahlenbelastung von etwa 7 mSv, was etwa einem Ganzkörper-CT entspricht.

Das neuste vielversprechende Radionuklid ist Lutetium Oxyorthosilikat, eine seltene Erde.

Eine PET-Aufnahme kostet etwa 1500 CHF.

Ist das MRI der Tod des DVT?

Das MRI kann trotz seinen grossen Magnetfeldern (ca. 0.5 - 5 Tesla) keine Strahlenschäden verursachen. Das Erdmagnetfeld ist etwa 100'000 mal schwächer (0.00005 Tesla). Das MRI bildet Flüssigkeiten und Weichgewebe besser ab als ein CT oder DVT. Aber bis heute bleiben Zähne und Knochen auf den MRI-Bildern unsichtbar...

Sind Röntgenschürzen beim Zahnarzt noch notwendig?

2006 hat die UNI Bern auf die Wirkungslosigkeit der Röntgenschürzen hingewiesen (siehe hier).

2014 wurden in Deutschland die Vorschriften zu den Schürzen verschärft (siehe hier).

2024 meldet der Spital Männedorf, dass die ADA (American Dental Association) von den Bleigummischürzen abgeraten hat (siehe hier).

Die Verwendung von Bleischürzen hat bei vielen Patienten weiterhin eine angstmindernde Wirkung.