Einleitung
Der Einfluss ionisierender Strahlung auf die Gesundheit, insbesondere von Kindern, ist ein Thema welches in der breiten Öffentlichkeit wie auch in der Wissenschaft rege diskutiert wird. Der Fokus dieses Artikels liegt auf dem Zusammenhang zwischen alltäglichen Dosen ionisierender Strahlung und dem Krebsrisiko bei Kindern. Viel von unserem Wissen über schädliche Einflüsse ionisierender Strahlung stammt jedoch aus Studien über hohe Dosen, währenddessen es nur wenig direkte Evidenz aus epidemiologischen Studien über schädliche Folgen niedriger Dosen gibt. Wir beginnen diesen Artikel mit einem Überblick über Resultate der Studien zu hohen Dosen, bevor wir uns dann den tieferen, alltäglichen Dosen zuwenden.
In diesem Artikel erörtern wir folgende Fragen:
21
Einleitung
Der Einfluss ionisierender Strahlung auf die
Gesundheit, ins\besondere von Kindern, ist ein
Thema welches in der \breiten Öffentlichkeit
wie auch in der Wissenschaft rege diskutiert
wird. Der Fokus dieses Artikels liegt auf dem
Zusammenhang zwischen alltäglichen Dosen
ionisierender Strahlung und dem Kre\bsrisiko
\bei Kindern. Viel von unserem Wissen ü\ber
schädliche Einflüsse ionisierender Strahlung
s t ammt je do ch aus Studien ü\b er hohe D osen,
währenddessen es nur wenig direkte Evidenz
aus epidemiologischen Studien ü\ber schädli-
che Folgen nie dr iger D osen gi\bt . W ir \b eginnen
diesen Artikel mit einem Ü\ber\blick ü\ber Re –
sultate der Studien zu hohen Dosen, \bevor wir
uns dann den tieferen, alltäglichen Dosen
zuwenden.
In diesem Artikel erörtern wir folgende Fra –
gen:
1) Was ist ionisierende Strahlung und wie
wird sie gemessen?
2) Welche Kre\bsrisiken gehen mit einer
Strahlen\belastung einher?
3) Inwiefern sind Kinder empfindlicher gegen –
ü\ber einer solchen Belastung als Erwach –
sene?
4) Welches sind die wichtigsten Strahlungs –
quellen in der Schweiz?
Was ist ionisierende Strahlung, wie
wird sie gemessen?
In der öffentlichen Wahrnehmung werden
«Radioaktivität» oder «radioaktive Strahlung»
und deren Auswirkungen auf die Gesundheit
oft mit Katastrophen wie den Reaktorunfällen
in Tscherno\byl oder Fukushima oder mit der
Bedrohung durch Atom\bom\ben in Ver\bindung
ge\bracht. Genau genommen ist «Radioaktivi –
tät» eine Eigenschaft von gewissen Atomker –
nen, sogenannten Radionukliden oder radio –
aktiven Isotopen, und nicht die von diesen
radioaktiven Atomen ausgehende Strahlung.
Let z ter e w ir d , w ie auch ander e Str ahlung , mit
Krebsrisiko bei Kindern durch Exposition
gegenüber ionisierender Strahlung
Antonella Mazzei-A\b\ba a, Christophe L. Folly a, Ben D. Spycher a, Bern
Ü\bersetzung: Astrid Coste a, Manon Ja\boyedoff a, Christian Kreis a
genügend Energie um Atome oder Moleküle
zu ionisieren, ionisierende Strahlung genannt.
Der Kern radioaktiver Isotope ist insta\bil und
zerfällt durch verschiedene Prozesse. Bei –
spielsweise durch Emittieren eines Helium –
kerns ( α-Zerfall) oder eines Elektrons oder
Positrons ( β
–und β +-Zerfall) in andere Ele –
mente. Nach einem solchen Zerfall \befindet
sich der ü\brigge\blie\bene Atomkern oftmals in
einem angeregten Zustand, aus welchem er
durch Aussenden eines energiereichen Pho –
tons in den Grundzustand springt. Dieser
Prozess wird γ -Zerfall genannt.
Wir sind der natürlichen (kosmischen und
terrestrischen) Hintergrundstrahlung perma –
nent ausgesetzt. Kosmische Strahlen, Höhen –
strahlung genannt, sind hoch-energetische
Teilchen von aus ser hal\b unser er G ala x ie o der
von der Sonne, wo\bei letztere für die Strah –
lungs\belastung auf der Erdo\berfläche von
geringer Bedeutung sind. Bei der Interaktion
dieser Partikel mit Molekülen der Atmosphäre
entstehen Teilchenkaskaden, welche die Erd –
o\berfläche erreichen. Die terrestrische Strah –
lung stammt von Kalium- 40, Uranisotopen
und Thorium-232, welche in der Erdkruste
vorkommen. Aufgrund von Zerfallsprozessen
dieser Radionuklide und deren Zerfallspro –
dukte treten permanent γ-Strahlen aus dem
Boden und Gestein aus. Von speziellem Inte –
resse ist Radon-222, ein Zerfallsprodukt von
Uran, weil es im Gegensatz zu den anderen
Zerfallsprodukten als Gas auftritt. Radon kann
deshal\b vom Boden in die Atmosphäre austre –
ten o der a\b er sich in den Häuser n akkumulie –
ren. Die Radon-Konzentration in Häusern
unterliegt grossen Schwankungen, a\bhängig
von der Porosität und Permea\bilität von Bo –
den/Gestein, von der Bauart und dem Zu –
stand der Ge\bäude sowie von den Lüftungs –
gewohnheiten.
Zwei ge\bräuchliche Masseinheiten für Strah –
lungsdosis sind Gray (Gy) und Sievert (Sv)
(Tabelle 1) . In Gray misst man die pro Masse a\bsor\bierte Energie von ionisierender Strah
–
lung (a\bsor\bierte Dosis). Der Effekt auf le\ben –
de Zellen einer a\bsor\bierten Dosis hängt vom
Strahlungstyp a\b, für α-Strahlung ist dieser
um einen Faktor 20 höher als für γ-Strahlung.
Äquivalente Dosis kom\biniert Dosen verschie –
dener Strahlungen, wo\bei für jeden Strah –
lungstyp ein Gewichtungsfaktor angewendet
wird, und \beachtet damit die verschiedene
\biologische Wirksamkeit. In einer ähnlichen
Vorgehensweise wird die unterschiedliche
Empfindlichkeit der Organe \berücksichtigt,
um die effektive Dosis zu erhalten. Die Einheit
von effektiver und äquivalenter Dosis ist Sie –
vert. Dosis-Konversionskoeffizienten werden
\benutzt um \basierend auf Messungen der
Konzentration von Radionukliden, \beispiels –
weise der oft in Bq/m
3 gemessenen Radon –
konzentration, Schätzungen der Dosis zu er –
halten.
2011 veröffentlichte die Internationale Kom –
mission für Strahlenschutz (ICRP) einen Be –
richt, welcher Studien ü\ber Radon und das
Lungenkre\bsrisiko analysiert. Aufgrund der
Erge\bnisse dieser Studien kam die ICRP zum
Schluss, dass der Konversionskoeffizient für
Radon angepasst werden muss, was gegen –
ü\ber früheren Radonschätzungen zu doppelt
so hohen Dosisschätzungen führte
1). O\bwohl
Lungenkre\bs \bei Kindern selten ist, könnte
die höhere Strahlungsempfindlichkeit von
Kindern \bedeuten, dass eine Exposition ge –
genü\ber Radon in jungen Jahren das spätere
Lungenkre\bsrisiko stärker \beeinflusst als
diesel\be Exposition in höherem Alter.
Krebsrisi\bo durch mittlere bis hohe
Strahlungsdosen
Das meiste was wir ü\ber gesundheitsschädli –
che Effekte von ionisierender Strahlung wis –
sen stammt von relativ kleinen Studienpopu –
lationen, welche Dosen weit ü\ber den
normalen Werten ausgesetzt waren, ins\be –
sondere von den Ü\berle\benden der Atom\bom –
\ben in Hiroshima und Nagasaki. Die Entste –
hung von Kre\bs gehört zu den sogenannten
stochastischen Effekten von Strahlung. Damit
ist gemeint, dass kein Grenzwert erkenn\bar
ist, unterhal\b welchem es keinen Effekt gi\bt,
und dass die Wahrscheinlichkeit des Eintre –
tens linear mit der er haltenen D osis zu s teigen
scheint. Demgegenü\ber treten deterministi –
sche Effekte erst o\berhal\b eines gewissen
Grenzwerts auf, wo\bei das Risiko für das
aInstitut für Sozial- und Präventivmedizin, Universität Bern
21Der Errinerflrr uso
21Der EinflusodStEe
22
Eintreten eines Effekts scharf ansteigt, so\bald
der Grenzwert ü\berschritten wird.
Überlebende der Atombomben –
Life-Span Study (LSS)
Eine Langzeitstudie der Ü\berle\benden von
Hiroshima und Nagasaki liefert eindeutige
Evidenz für eine Dosis-Wirkungs-Beziehung
zwischen akuter Exposition gegenü\ber ioni-
sierender Strahlung und erhöhtem Risiko für
verschiedene solide Tumore und hämatologi –
sche Malignome
2). Ü\ber einen Dosis\bereich
von 0,1 \bis 2 Gy steigt das Risiko für solide
Tumore linear an, während der Zusammen –
hang für Leukämie leicht aufwärts gekrümmt
ist. Wie stark sich das Risiko erhöht, hängt
auch vom Alter zum Zeitpunkt der Exposition
und der seitdem verstrichenen Zeit a\b.
Eine wichtige Erkenntnis aus der Life-Span
Study ist, dass Kinder gegenü\ber ionisierender
Strahlung anfälliger sind als Erwachsene. Am
augenfälligsten ist dies \bei Leukämie. Die LSS-
Studie zeigt, dass das spätere Risiko für Leu
–
kämie \bei einer Exposition während der Kind –
heit viel stärker mit der Zeit seit der
Bestrahlung variiert. Einige Jahre nach einer
Bestrahlung steigt dieses stark an und sinkt
danach wieder. Aufgrund der geringen Anzahl
an Fällen kann die Form dieser zeitlichen Kur
–
ve nicht genau \bestimmt werden. Allerdings
zeigt sich, dass ungefähr 7 Jahre nach einer
Bestrahlung während der Kindheit das Risiko
vorü\bergehend um einen Faktor 50 pro Gy
oder mehr zunehmen kann
3). Hinweise aus der
LSS und anderen Studien deuten darauf, dass
\bei mindestens einem Viertel aller Tumore das
Risiko durch Strahlen\belastung \bei Kindern
grösser ist als \bei Erwachsenen. Zu diesen
gehören Leukämie, Schilddrüse-, Haut-, Brust-
und Hirntumore. Zudem variiert die Anfällig
–
keit \b ei K inder n möglicher weise sehr s t ar k mit
dem Alter 4).
O\bwohl die Life-Span Study wichtige Evidenz
lieferte ü\ber die Kre\bsrisiken in einem \breiten
Bereich von mittleren \bis hohen Dosen, sagt
sie wenig ü\ber das Risiko von Dosen unter
100 mSv aus. Für den Strahlenschutz wird
deshal\b oft vorausgesetzt, dass diese Risiken
anhand der Dosis-Wirkung Modelle der Life-
Span-Studie extrapoliert werden können,
wo\bei man davon ausgeht, dass es keine un –
tere Schwelle für gesundheitsschädigende
Effekte gi\bt
3). Diese als «linear no-threshold
model» (LNT) \bezeichnete Annahme ist je –
doch umstritten.
Radiotherapie
Kre\bsrisiken wurden auch \bei im Rahmen einer Bestrahlungstherapie für Kre\bs und
verschiedenen historisch mit Bestrahlung
\behandelten Konditionen (z. B. Thymusdrüsen
–
vergrösserung, Tinea capitis, Haut-Hämangi –
om) exponierten Kindern untersucht. Die
meisten dieser Studien fanden erhöhte Fall –
zahlen für Leukämie einige Jahre nach der
Exposition und \bestätigten damit die in der
Life-Span Study \beo\bachtete kurze minimale
Latenzzeit
5). Eine Metaanalyse dieser Studien
fand konsistent erhöhte Risiken für Tumore
des zentralen Nervensystems
6), jedoch vari –
ierte die Stärke dieses Zusammenhangs stark
zwischen den einzelnen Studien.
Erge\bnisse von Studien ü\ber therapeutische
Expositionen sollten mit Vorsicht interpretiert
werden. Im Falle einer Kre\bs\behandlung dürf –
ten die geschätzten Effekte der Bestrahlung
von Begleit\behandlungen wie Chemotherapie
\beeinflusst sein. Zudem sind Kinder, welche
eine Strahlentherapie durchmachen, vermut –
lich nicht repräsentativ für die gesamte Bevöl –
kerung und ha\ben möglicherweise genetisch
\bedingt eine höhere Anfälligkeit für Kre\bs.
Epidemiologische Studien mit
Fo\bus auf niedrige Dosen
Nur sehr wenige Kinder sind solch hohen
Dosen ausgesetzt wie in der Strahlentherapie.
Häufiger sind jedoch niedrige Dosen durch
Röntgenaufnahmen oder Computertomogra –
phien (CT-Scans) und durch die natürliche
Hintergrundstrahlung (Tabelle 2). Das von
diesen niedrigen Dosen ausgehende Kre\bsri –
siko wird normalerweise durch Extrapolation
von Modellen zu höheren Dosen \berechnet,
ins\besondere aufgrund von Resultaten der
japanischen Ü\berle\benden der Atom\bom\ben.
Der Grund dafür ist, dass die direkte epide –
miologische Evidenz für eine Erhöhung des
Kre\bsrisikos \bei Exposition gegenü\ber niedri –
gen Dosen weniger klar und schwieriger zu
erlangen ist. Das grösste Pro\blem da\bei ist
die Grösse der \benötigten Studienpopulatio –
nen, um die erwartete kleine Wirkung auf das
Kre\bsrisiko mit genügender statistischer Aus –
sagekraft nachweisen zu können. Die Exposi –
tion f ür so g r os se Populationen zu ver läs sig zu
messen, ist kaum mach\bar.
Diagnostische Radiographie
In den letzten Jahren ha\ben mehrere Kohor –
ten-Studien das Kre\bsrisiko \bei Kindern in
Zusammenhang mit CT-Scans untersucht. Die
z wei \bisher g r ös s ten, eine \br itische Studie mit
180 000 und eine australische Studie mit
680 000 Kindern, welche einen CT-Scan er –
Tabelle 1: Die wichtigsten \bei atomaren Zerfallsprozessen emittierten Strahlungstypen. Da
geladene Teilchen durch ihre Ladung mit den Elektronen von Atomen und Molekülen wechsel –
w ir ken, dr ing t Str ahlung geladener Teilchen im A llgemeinen nicht tief in den Kör p er ein. Um die
Exposition gegenü\ber ionisierender Strahlung zu messen, werden verschiedene Einheiten und
Konzepte \benutzt.
Wichtige Typen ionisierender Strahlung
α -Strahlung
He-Kerne
WR = 20
Eindringtiefe:
<10
2 µ m ß
-Strahlung
Electrons/Positrons
WR = 1
Eindringtiefe:
~ 10
1 mm γ
-Strahlung
Photonen mit sehr hoher Energie
WR = 1
Können den Körper durchdringen
Physikalische Einheiten im Strahlenschutz
Aktivität
Absorbierte Dosis Die Anzahl Zer fälle pro Zeit. Gemessen in Becquerel: 1 Bq = 1 s -1
Absorbierte Dosis ist definiert als absorbierte Energie pro Masse. Sie
wird in Gray gemessen: 1 Gy = 1 J/kg
Berechnete Einheiten
Äquivalente Dosis
Effektive DosisAbsorbierte Dosis um einen Faktor WR multipliziert, um die versch.
Strahlungstypen nach biologischem Schadenspotential zu gewichten.
Gemessen in Sievert: 1 Sv = 1 J/kg
Äquivalente Dosis multipliziert um Faktor
WT, um Empfindlichkeit der
Organe zu beachten. (Wird auch in Sievert angegeben.)
21Der Errinerflrr uso
21Der EinflusodStEe
23
hielten, zeigten ü\berraschend einheitliche
Resultate 7, 8 ). Für Hirntumore wurde die Risi-
koerhöhung auf 2,3 % (95% CI : 1,0 - 4,9%) pro
mGy in Gross\britannien respektive 2,1% (1,4 -
2,9%) pro mGy in Australien geschätzt. Ent -
sprechende Schätzungen für Leukämie waren
3.6% (0.5 -12%) und 3.9% (1.4-7.0 %). Dies
würde nahelegen, dass kumulierte Dosen im
roten Knochenmark von etwa 50 mGy (unge -
f ähr 5 -10 CT- Scans vom Kopf in der \br itischen
Studie) und kumulierte Dosen im Hirn von
etwa 60 mGy (2-3 CT-Scans vom Kopf) das
Risiko für Leukämie respektive Hirntumore
verdreifachen könnten. Beide Studien weisen
zudem au f einen klar en A nstieg des dur ch die
Bestrahlung induzierten Kre\bsrisikos \bei jün -
gerem Alter zum Expositionszeitpunkt. Zwei
kleinere Studien in Frankreich und Deutsch -
land deuten e\benfalls auf ein erhöhtes Risiko
durch pädiatrische CT-Scans, jedoch sind die
Konfidenzintervalle \breit und verein\bar mit
einem Nulleffekt.
Resultate von Studien zu pädiatrischen CT-
Scans müssen mit Vorsicht interpretiert wer -
den. Hauptsorge ist, dass CT-Scans mögli -
cherweise wegen eines Verdachts auf Kre\bs
durchgeführt werden könnten («Reverse cau -
sation») oder a\ber zur Diagnose oder Ü\berwa -
chung einer Erkrankung, die sel\ber kre\bs\be -
günstigend ist («Confounding \by indication»)
9).
In der erwähnten französischen Studie waren
unter Berücksichtigung solcher prädisponie -
render Faktoren die für das Risiko geschätz -
ten Werte kleiner. Ein weiteres Pro\blem dieser
Studien ist die Unsicherheit \bei der Rekons -
truktion der erhaltenen Dosen. In An\betracht
dieser Schwierigkeiten wurde die EPI-CT-
Studie gestartet, ein grosses internationales
Projekt, um die Risiken von pädiatrischen
Patienten mit CT-Behandlung zu untersuchen,
und er s te Result ate wer den \bald er war tet . Die
Studie versucht organspezifische Dosen aus
CT-Scans durch ver\besserte Methoden zur
Dosisa\bschätzung zu rekonstruieren und
plant, Daten von ü\ber 1 000 000 Patienten in
verschiedenen europäischen Ländern zu er -
fassen ( http://epi-ct.iarc.fr ).
Natürliche Hintergrundstrahlung
Im letzten Jahrzehnt ha\ben mehrere, landes -
weite Studien in Europa, unter anderem in der
Schweiz, den Zusammenhang zwischen natür -
licher Hintergrundstrahlung und Kre\bs \bei
Kindern untersucht. Um genügend grosse
Studienpopulationen zu erhalten, \basieren
diese Studien auf nationalen (Kinder- )Kre\bs -
registern sowie repräsentativen Kontrollgrup -
pen aus nationalen Routinedatensätzen. In
Gross\britannien \beispielsweise wurde die
Kontrollgruppe auf Basis von Ge\burtenregis -
tern zusammengestellt, während in der
Schweizer Studie eine zensus\basierte Kohor -
te verwendet wurde (Swiss National Cohort) .
Diese sogenannten register-\basierten Studien
schätzen die Exposition gegenü\ber natürli -
cher Hintergrundstrahlung (wie Radon oder
terrestrische γ-Strahlung) am Wohnort der
Kinder aufgrund von geografischen Expositi -
onsmodellen, welche auf Basis verschiedener
Messungen im ganzen Land \berechnet wer -
den. Dadurch müssen weder für jeden Studi -
enteilnehmer einzelne Messungen noch ü\ber
Frage\bögen zusätzliche Informationen einge -
holt wer den, was \b eides zu einer tiefen Studi -
en\beteiligung und damit möglicher Verzerrun -
gen führen kann.
Die erste dieser Studien wurde in Dänemark
dur chgef ühr t und f and ein er höhtes Risiko f ür
Leukämie \bei Personen, welche hohen Radon -
konzentrationen ausgesetzt sind
10 ). Eine g r os -se Studie in Gross\britannien fand später ein
um 12% (95% CI : 3-22%) erhöhtes Risiko für
Leukämie pro mSv kumulierte spezifische
Dosis im Knochenmark durch terrestrischer
γ
-Strahlung, jedoch keine Hinweise für einen
Zusammenhang mit anderen Kre\bsarten oder
für Radon in Wohnge\bäuden
11 ). In einer Studie
\basierend auf Daten des Schweizer Kinder -
kre\bsregisters und des Swiss National Cohort
ha\ben wir vergleich\bare Resultate gefunden.
Für Radon stellten wir keine Hinweise auf
einen Zusammenhang mit Kinderkre\bs fest
12 ),
je doch f anden w ir Hinweise au f einen Zusam -
menhang der Strahlungsdosis aus terrestri -
scher γ- und kosmischer Strahlung mit
Leukämie und Tumoren des zentralen Nerven -
systems
13 ). Für \beide dieser Diagnosegruppen
wurde eine Risikosteigerung von 4% (95% CI:
0 -8 %) pro mSv kumulierter effektiver Ganz -
körperdosis geschätzt. Trotz grosser Unsi -
cherheiten zeigen die Risikoeinschätzungen
aus Gross\britannien und der Schweiz für
Leukämie und γ-Strahlung weitgehende Ü\ber -
einstimmung mit den Erge\bnissen aus Studien
von Ü\berle\benden der Atom\bom\bena\bwürfe.
Im Gegensatz dazu steht eine kürzlich veröf -
fentlichte grosse Studie aus Frankreich, wel -
che weder für Radon noch für natürliche
Hintergrundstrahlung einen Zusammenhang
mit Leukämie \bei Kindern \beo\bachten konn -
te
14 ). Zuletzt zeigte eine Studie in Finnland
Anhaltspunkte für einen Zusammenhang zwi -
schen Leukämie \bei Kindern und terrestri -
scher γ- Str ahlung , je do ch nur \b ei K inder n von
2-6 Jahren, das Alter in dem die Leukämiein -
zidenz ihr Maximum erreicht
15 ).
Wie die Studien zu CT-Scans ha\ben solche
Studien ihre Einschränkungen. Am wichtigs -
ten sind die vielfältigen Fehlerquellen und
Unsicherheiten \beim Schätzen der erhaltenen
Dosis auf Basis der Wohnadresse der Kinder,
wie \beispielsweise des selten komplett ver -
füg\baren Adressverlaufs oder Ungenauigkei -
ten \bei der Schätzung der Strahlen\belastung
am Wohnort der Kinder. E\benfalls \bestehen
Unsicherheiten \bezüglich des Zusammen -
hangs zwischen Alter und Empfindlichkeit
gegenü\ber Strahlen (die im Laufe der Zeit
erhaltenen Dosen müssten je nach Alter des
Kindes verschieden gewichtet werden) sowie
der Latenzzeit.
Kontamination mit radioaktiven
Stoffen
Bei Nuklearwaffentests während den späten
1950er und frühen 1960er Jahren wurden
\beachtliche Mengen radioaktiven Materials
Quelle Typische
DosenIn Jahren natürlicher
Hintergrundstrahlung
Radiotherapie
10 – 100 Gy> 2300 Jahre
Überlebende Atombomben <0,1 – 1 Sv< 20 – 235 Jahre
CT Abdomen 5 – 13 mSv1.3 – 3 Jahre
Natürliche Hintergrundstrahlung CH ~ 4 , 3 m S v/ y1 Jahr
CT Kopf ~ 2 mSv~ 6 Monate
X-ray Brustkorb 0 ,1 m S v1 Woche
Überseeflug 0,06 mSv5 Ta g e
X-ray Extremitäten 0 , 0 01 m S v2 Stunden
Tabelle 2: Typische Strahlen\belastung einiger medizinischer Verfahren, eines Ü\berseefluges
und der Atom\bom\benü\berle\benden in Japan im Vergleich zu der in der Schweiz während einem
Jahr durch natürliche Hintergrundstrahlung und Radon erhaltenen Dosis. Quellen: UNSCEAR,
2008
5) und Wakeford, 2013 5)
21Der Errinerflrr uso
21Der EinflusodStEe
24
freigesetzt, welches sich ü\ber die Atmosphä-
re verstreut und auf der Erdo\berfläche a\bge -
lagert hat
16 ). Die resultierenden durchschnitt -
lichen Strahlungsdosen der Bevölkerung
erreichten in den frühen 1960er Jahren den
Zenit und waren höher in der Nordhemisphä -
re, wo die meisten Tests stattfanden. Eine
Trendanalyse der A nz ahl von Fällen von Leuk -
ämie \bei Kindern auf der Basis von grösseren
Kre\bsregistern aus verschiedenen Ländern
erga\b ü\ber diesen Zeitraum keinen namhaften
Anstieg, o\bwohl eine Studie ü\ber eine Häu -
fung in den Skandinavischen Ländern \berich -
tete
17 ). Ein erhöhtes Risiko für Schilddrüsen -
kre\bs oder Leukämie (in jedem Alter) erga\b
sich für die Bevölkerungen, welche in der nä -
heren Umge\bung der Testgelände höheren
Dosen ausgesetzt waren (Nevada, Marschall
Inseln)
5).
Als Folge des Reaktorunfalls von Tscherno\byl
im Jahre 1986 wurden sehr grosse Mengen
radioaktives Material in die Atmosphäre frei -
gesetzt. Dies führte ü\ber weite Ge\biete zu
einer erhöhten Strahlen\belastung der Bevöl -
kerung, primär durch das kurzle\bige radioak -
tive Isotop Iod-131, welches sich \bei Einnah -
me ü\ber die Nahrung oder die Atmung in der
Schilddrüse akkumuliert, a\ber auch mit sta\bi -
leren Isotopen wie Caesium-137, welches
ü\ber weite Distanzen transportiert und durch
Niederschläge im Boden a\bgelagert wurde. In
den stark strahlen\belasteten Ge\bieten (in der
heutigen Ukraine, Weissrussland und Russ -
land) wurde ein erhöhtes Risiko für Leukämie
festgestellt \bei Personen, welche im Alter von
unter 6 Jahren oder noch im Mutterlei\b expo -
niert waren
5). O\bwohl die Schätzungen des
Risikos im Wesentlichen mit den anhand der
Ü\berle\benden der Atom\bom\ben entwickelten
Risikomodellen ü\bereinstimmen, gi\bt es Vor -
\behalte \bezüglich der Verlässlichkeit der in
dieser Studie ver wendeten Daten. Kein er höh -
tes Risiko für Leukämie \bei Kindern wurde für
Ge\biete ausserhal\b der ehemaligen Sowjet -
union festgestellt. Unter den nicht-evakuier -
ten Einwohnern der kontaminierten Ge\biete
in der Ukraine, Weissrussland und Russland,
welche zum Zeitpunkt des Unfalls weniger als
18 Jahren alt waren, werden ungefähr ein
Viertel der im Zeitraum 2001-2008 \beo\bach -
teten Fälle von Schilddrüsenkre\bs auf die
Strahlen\belastung zurückgeführt
18 ).
Im Jahre 2011 verursachte das Erd\be\ben und
der folgende Tsunami in Ost-Japan Schäden
am Kernkraftwerk von Fukushima-Daiichi,
worauf \beträchtliche Mengen radioaktiven Materials freigesetzt wurden. Verglichen mit
Tscherno\byl waren die von der Bevölkerung
erhaltenen Strahlendosen viel kleiner. Ein
Programm zur Ü\berwachung der Gesundheit
der lokalen Bevölkerung wurde initiiert. Die
-
ses umfasst eine Befragung zur Gesundheit
und die Untersuchung sämtlicher Einwohner
der Evakuierungszonen sowie wiederholte
Ultraschall-Untersuchungen der Schilddrüsen
aller Kinder, welche zum Zeitpunkt des Un -
glücks 18 Jahr e alt o der jünger war en und soll
mindestens für die nächsten 30 Jahre fortge -
führt werden. Zwei Untersuchungsrunden
sind a\bgeschlossen und die Erge\bnisse führ -
ten keinen Zusammenhang zwischen der
Prävalenz von Schilddrüsenkre\bserkrankun -
gen und dem Expositionslevel zu Tage. Die
Prävalenz war im Allgemeinen höher als er -
wartet, a\ber dies wurde dem «Screenin\b ef-
fect» der Untersuchungen zugeschrie\ben
19 ).
Die Kohorte ist jedoch noch zu jung für
Schlussfolgerungen, da die Gesundheitsfol -
gen auch noch in Zukunft auftreten können.
Kernkraftwerke
Beachtliche Aufmerksamkeit kommt der Fra -
ge nach dem Risiko von Leukämie \b ei K inder n
im Umfeld von Atomkraftwerken und anderen
nuklearen Einrichtungen zu
20 ). Entfacht wor -
den war dieses Interesse hauptsächlich durch
Berichte ü\ber Leukämie-Häufungen in der
Umge\bung solcher Anlagen, in erster Linie
dem Leukämie Clus ter in Seasc ale in der Nähe
der nuklearen Wiederauf\bereitungsanlage in Sellafield in Nordengland. Eingehende Unter
-
suchungen vermochten diese Cluster jedoch
nicht der radioaktiven Belastung durch diese
Anlagen zuzuschrei\ben. Im normalen Betrie\b
machen die von der Bevölkerung in der Um -
ge\bung von AKWs aufgrund des Austritts von
Radionukliden zusätzlich a\bsor\bierten Dosen
nur einen Bruchteil der Belastung durch die
natürliche Hintergrundstrahlung aus. Einige
Studien, welche die Inzidenz von Kinderkre\bs
in der Umge\bung von AKWs untersuchten,
fanden ein erhöhtes Risiko, allen voran die
deutsche KIKK-Studie, welche für unter 5-jäh -
rige Kinder ein doppelt so hohes Risiko im
Umkreis von 5 km um AKWs herum fand. Für
diese Erge\bnisse gi\bt es jedoch noch keine
Erklärung
21 ). In einer Studie in der Schweiz
(CANUPIS-Studie) fanden wir wenig Hinweise
für ein erhöhtes Risiko in der Nähe von
AKWs
22).
Exposition gegenüber ionisierender
Strahlung – Situation in der Schweiz
Die Anteile der verschiedenen Strahlungs -
quellen zur Exposition der Wohn\bevölkerung
in der Schweiz sind in Abbildun\b 1 dargestellt.
Radon: Die höchste Dosis von ungefähr 3,2
mSv/y erhält die Schweizer Bevölkerung
durch Radon in Wohnräumen
23 ). Die durch -
schnittlichen Radonkonzentrationen variieren
stark zwischen den verschiedenen Regionen
(Abbildun\b 2.B) . Noch entscheidender für die
Radonkonzentration in Wohnräumen sind die
Abbildung 1: Die Strahlungs\belastung in der Schweiz auf Basis von Zahlen des aktuellen Be -
richts vom Bundesamt für Gesundheit, Sektion Umweltradioaktivität. Die Anteile verschiedener
medizinischer Expositionen \basieren auf Zahlen aus Coultre, 2015
24 ).
21Der Errinerflrr uso
21Der EinflusodStEe
25
Eigenschaften der Ge\bäude sowie Gewohn-
heiten \beim Heizen, \bei der Klimatisierung
und \beim Lüften. Da Radon ein α-Strahler ist,
welcher nicht tief ins Gewe\be eindringt, wird
der grösste Anteil der Dosis durch die Lunge
und Haut a\bsor\biert. Radon ist nach dem
Rauchen die zweitwichtigste Ursache für
Lungenkre\bs.
Terrestrische und kosmische Strahlung: Auf -
grund der komplexen Geologie und Topologie
der Schweiz variieren die Dosisleistungen von
terrestrischer und kosmischer Strahlung sehr
stark. Aufgrund der dünner werdenden schüt -
zenden Atmosphäre steigt die Dosisleistung
von kosmischer Strahlung auf der Erdo\berflä -
che mit zunehmender Höhe an und erreicht
\bei Flugreisen ein \beachtliches Niveau. Die
terrestrische Strahlung hängt vornehmlich
von der Konzentration radioaktiver Isotope in
der o\bersten Bodenschicht a\b. Durchschnitt -
lich erhaltene Dosen der Schweizer Bevölke -
r ung sind 0,4 mSv/y an kosmischer Str ahlung
und 0,35 mSv/y an terrestrischer Strah -
lung
23 ). γ-Strahlung von Radionukliden im
Boden als Folge von Atomwaffentests und
dem Reaktorunglück von Tscherno\byl spielen
da\bei eine vernachlässig\bare Rolle.
Nahrungsaufnahme: Die Einnahme von radio -
aktiven Isotopen ü\ber die Nahrung trägt un -
gefähr 0,35 mSv/y zur erhaltenen Dosis \bei.
Mit 0,2 mSv/y stammt da\bei der höchste
Anteil von Kalium-40. Menschgemachte Iso -tope sind nur von untergeordneter Bedeutung.
Die häufigsten, Strontium-90 und Caesi
-
um-137, sind für weniger als 0.01 mSv/y ver -
antwortlich
23 ).
Medizinische Diagnostik: Zusammen mit Ra -
don und natürlicher Hintergrundstrahlung ist
die medizinische Diagnostik eine der Haupt -
quellen für die Strahlen\belastung in der
Schweiz. Zwischen 2008 und 2013 stieg die
Exposition gegenü\ber ionisierender Strahlung
aufgrund von medizinischer Diagnostik um
geschätzte 17% an
24 ). Im Jahr 2013 lag die
durchschnittlich pro Person in der Schweiz
erhaltene Dosis \bei 1,4 mSv/y
23 ). Dieser
Durchschnittswert ist jedoch etwas irrefüh -
r end , da mehr als z wei Dr it tel der B evölker ung
nur einer marginalen Belastung ausgesetzt
sind, währenddessen ein kleiner Prozentsatz
der Bevölkerung ein Vielfaches der Durch -
schnittsdosis erhält. Den grössten Anteil an
der Strahlen\belastung im medizinischen Um -
feld machen mit ungefähr 70 % die CT-Scans
aus.
Schlussfolgerungen
Es ist un\bestritten, dass die Exposition gegen -
ü\ber ionisierender Strahlung \beim Menschen
Kre\bs verursachen kann. Die wissenschaftli -
che Faktengrundlage, um dieses Risiko zu
quantifizieren, stammt grösstenteils nach wie
vor aus Studien von relativ kleinen Populatio -
nen, welche Dosen weit ü\ber der gewöhnli -
chen Strahlen\belastung ausgesetzt waren.
Abbildung 2: A) Karte der terrestrischen und kosmischen Hintergrundstrahlung in der Schweiz \basierend auf einem Modell von Ry\bach et al.
2002
26). B) Radonkarte der Schweiz. Angege\ben ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Ge\bäude den Referenzwert von 300 Bq/m 3 ü\berschreitet.
Quelle: Bundesamt für Gesundheit Diese Studien zeigen, dass Kinder gegenü\ber
Strahlen\belastung empfindlicher sind als Er
-
wachsene. Schätzungen des mit der Expositi -
on gegenü\ber niedrigen Dosen ver\bundenen
Kre\bsrisikos stützen sich gemeinhin auf Ext -
rapolation der Standard Risikomodelle, wel -
che \basierend auf den Studien zu den Ü\berle -
\benden der Atom\bom\ben \berechnet wurden.
Direkte epidemiologische Evidenz zum Kre\bs -
risiko von niedrigen Dosen ist schwieriger zu
erlangen, da grosse Studienpopulation erfor -
derlich sind und die Exposition schwierig a\b -
zuschätzen ist. Neuere Kohortenstudien zu
CT-Scans \bei Kindern fanden Erhöhungen des
Kre\bsrisikos, welche mit den Standard Risiko -
modellen im Wesentlichen ü\bereinstimmen.
Studien ü\ber den Zusammenhang zwischen
natürlicher Hintergrundstrahlung sowie Ra -
don und Kre\bs \bei Kindern zeigen ein weniger
klares Bild mit inkohärenten Resultaten \be -
treffend potentieller Kre\bsrisiken.
Das grösste Risiko für die Allgemein\bevölke -
rung \betreffend ionisierender Strahlung ist
Radon in Wohnräumen, welches für mehr als
50 % der durchschnittlich erhaltenen Dosis in
der Schweiz verantwortlich ist. Neue Regula -
tionen und eine Kampagne des Bundesamtes
für Gesundheit versuchen, dem «Radon-Pro -
\blem» entgegenzuwirken, mit dem Ziel, das
Aktivitätsniveau in Häusern ü\berall unter 300
Bq/m
3 zu senken (Radonaktionsplan 2012-
2020). Ungefähr ein Viertel der jährlichen
21Der Errinerflrr uso
21Der EinflusodStEe
26
durchschnittlichen Dosis in der Schweiz
stammt aus der diagnostischen Radiologie,
g r ös s tenteils aus CT- Scans. In A n\b etr acht der
erhöhten Empfindlichkeit von Kindern gegen-
ü\ber ionisierender Strahlung ist die Regel
unnötige Strahlungs\belastungen zu vermei -
den, in der Pädiatrie \besonders wichtig.
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Korrespondenzadresse
\ben.spycher@ispm.uni\be.ch
Die Autoren ha\ben keine finanzielle Unterstützung und
keine anderen Interessenskonflikte im Zusammenhang mit
diesem Beitrag deklariert.
21Der Errinerflrr uso
21Der EinflusodStEe
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Antonella Mazzei-Abba Christophe L. Folly Ben D. Spycher