Bestimmung der RBW niederenergetischer Röntgenstrahlung

Die breite Anwendung niederenergetischer Röntgenstrahlung unterhalb 50 keV in der Strahlentherapie und Röntgendiagnostik und besonders in der Mammographie begründet die Notwendigkeit exakter Ermittlung ihrer relativen biologischen Wirksamkeit (RBW). Ein Qualitätsfaktor von 1 wird für Photonen aller Energien in den Empfehlungen der ICRP angegeben. In vitro Untersuchungen haben jedoch bewiesen, dass die RBW niederenergetischer Röntgenstrahlen von der Photonenergie, von der Zelllinie und von dem untersuchten Endpunkt abhängig ist. Werte zwischen 1 und 4 sind erhalten worden.

In der Abteilung Strahlungsphysik sind Untersuchungen zur Bestimmung der RBW niederenergetischer Röntgenstrahlung an verschiedenen Zelllininen durchgeführt worden. Dazu wurde die Strahlung einer niederenergetischen Röntgenröhre (W Anode, 25 kV mit 0.3 mm Al Filter oder 10 kV, ohne Filter) mit der einer konventionellen Röntgenröhre (W Anode, 200 kV, 0.5 mm Cu Filter) an dem strahlenbiologischen Labor der Medizinischen Fakultät der TU Dresden verglichen.

Als ein Beispiel sind die Ergebnisse für das Überleben und Mikronukleus (MN) Induktion in der humanen Brustdrüsenepithelzelllinie MCF-12A nach Bestrahlung mit 25 kV und 200 kV Röntgenstrahlung gezeigt. Das RBW für das klonogene Zellüberleben ist signifikant größer 1 in dem Bereich 0.005 < S < 0.2 und nimmt mit der Dosis ab. Bei einer Überlebensfraktion von 0.1 wurde ein RBW von 1.13±0.03 ermittelt. Für die MN Induktion wurde eine RBW von 1.44 für die Anzahl MN pro binukleare Zelle (BNC) festgestellt. Dennoch, die gesteigerte biologische Wirksamkeit der 25 kV Röntgenstrahlung scheint auf eine Zunahme der Zahl beschädigter Zellen zu folgen, die jedoch eine nicht höhere Zahl von MN pro Zelle vorzeigen.

Überlebenskurven (links) und MN-Induktion (rechts) von MCF-12A Zellen nach Bestrahlung mit 200 kV und 25 kV Röntgenstrahlung