Hautdosis

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Die Hautdosis D_\text{Haut} bezeichnet die Dosis an der Oberfläche des Patienten. Im Gegensatz zur Einfalldosis berücksichtigt sie die Rückstreuung aus dem Patienten. Sie berechnet sich gemäß

D_\text{Haut} = K_\text{E} \cdot B \cdot U \cdot S’_\text{Gesamt}

wobei K_\text{E} die Einfalldosis bzw. Luftkerma an der Patientenoberfläche, B der Rückstreufaktor, U der Umrechnungsfaktor der Massenschwächungskoeffizienten für Gewebe und Luft und S‘ das Inverse des Schwächungsfaktors ist.

Der Rückstreufaktor B eines Patienten liegt ca. bei 1,3 – 1,5. Der Massenschwächungskoeffizient U entspricht dem Quotienten aus dem Absorptionskoeffizienten \mu und der Dichte \rho . Er beträgt bei der Umrechnung von Gewebe und Luft 1,06. Das Inverse des Schwächungsfaktors ist vom Setup abhängig: Bei einer Untertischröhre wird die Strahlung nur durch den Tisch ( S‘_\text{Tisch} ) geschwächt, während bei dem Übertischbetrieb die Strahlung direkt auf die Haut trifft.  Die Schwächungsfaktoren werden im Produkt als Inverse (gekennzeichnet durch den Strich) dargestellt, sind also kleiner als 1, da die Hautdosis je kleiner ist, desto stärker die Strahlung vorher abgeschwächt wird.

Die Einfalldosis

K_\text{E} = \dot D \cdot t \cdot S_\text{Gesamt}

ist abhängig von der Dosisleistung am Bildempfänger \dot D , der Belichtungsdauer t und der Gesamtschwächung S_\text{Gesamt} . In diesem Fall ist bei der Schwächung nicht das Inverse gemeint ist, da die Einfalldosis an der Haut bei konstanter Dosisleistung am Bildempfänger umso höher ist, je stärker der Strahl geschwächt wird. Der Schwächungsfaktor kann sich z.B. wie folgt zusammensetzen:

S_\text{Gesamt} = S_\text{Abstand} \cdot S_\text{Raster} \cdot S_\text{Tisch} \cdot S_\text{Messkammer} \cdot S_\text{Patient} \cdot S_\text{Sonstiges}

mit

S_\text{Abstand} = [(\text{Fokus-Bildempfänger-Abstand})/(\text{Fokus-Haut-Abstand})]^2

Beispiel

Abschließend ein kleines Rechenbeispiel für die Hautdosis der Hand eines Operateurs, die sich während der Untersuchung im Strahlengang befindet:

Untertisch-Betrieb:

D_\text{Haut} = \dot D \cdot t \cdot S_\text{Abstand} \cdot S_\text{Raster} \cdot S_\text{Tisch} \cdot S_\text{Messkammer} \cdot S_\text{Patient} \cdot S_\text{Sonstiges} \cdot B \cdot U \cdot S’_\text{Tisch} \cdot S’_\text{Patient}

Übertisch-Betrieb:

D_\text{Haut} = \dot D \cdot t \cdot S_\text{Abstand} \cdot S_\text{Raster} \cdot S_\text{Tisch} \cdot S_\text{Messkammer} \cdot S_\text{Patient} \cdot S_\text{Sonstiges} \cdot B \cdot U

Beim Betrieb mit der Röhre unter dem Tisch muss der Gleichung das Invers des Schwächungsfaktors durch den Patienten S‘_\text{Patient} hinzugefügt werden, da dieser einen Großteil der Strahlung vor dem Eintritt in die Hand des Operateurs absorbiert.  Beim Übertischbetrieb, fällt der Faktor für den Tisch und den Patienten hingegen weg.

Werden die Werte

\dot D = 0,2 \:\frac{\mu\text{Gy}}{\text{s}}
t = 60 \:\text{s}
S_\text{Abstand} = (\frac{100\:\text{cm}}{50\:\text{cm}})^2
S_\text{Raster} = 1,4
S_\text{Tisch} = S_\text{Tisch}^{'-1} = 1,1
S_\text{Messkammer} = 1,1
S_\text{Patient} = S_\text{Patient}^{'-1} = 300
B = 1,3
U = 1,06

eingesetzt werden, ergeben sich die folgenden Hautdosen.

Untertisch: D_\text{H} = 0,11 \:\text{mGy}

Übertisch: D_\text{H} = 24,01\:\text{mGy}

Um den Grenzwert für ein Kalenderjahr von 500 mGy zu überschreiten, würden – nach dieser Rechnung – im Übertischbetrieb ca. 20 Minuten und bei Untertischbetrieb ca. 4500 Minuten Belichtungszeit notwendig sein.