Digitalisierung im Strahlenschutz – Strahlenschutz 4.0

Ein Resümee

Digitalisierung im Strahlenschutz: ein Thema, das das Redaktionskomitee der StrahlenschutzPRAXIS auf Vorschlag von Christian Streffer (Essen) gerne aufgriffen hat. Hintergrund war der massive Wandel, den die Digitalisierung gerade auch in der Medizin hervorgerufen hat. Der Schwerpunkt beschreibt jetzt den Einfluss der Digitalisierung im gesamten Strahlenschutz.

Die Strahlenmedizin scheint auf den ersten Blick zu kurz gekommen – kein eigener Einzelbeitrag. Dies ist aber auch der Tatsache geschuldet, dass gerade erst in Heft 2/2022 ein eigener Schwerpunkt „Strahlenschutz in der Medizin“ betreut vom AKMed erschienen ist. In Einzelbeiträgen zu diesem Schwerpunkt wurden durchaus auch Aspekte aus der Digitalisierung in der Medizin angesprochen. Vermisst wird von manchem der Einfluss der Digitalisierung auf Messnetzwerke. Da ist dann auf den kommenden Schwerpunkt „Strahlenmessung im Low-Level-Bereich“ in Heft 3/2023 der SSP zu vertrösten.

In seinem einführenden Beitrag spannt Peter Hill einen weiten Bogen: Digitalisierung im Strahlenschutz kommt nicht von heute auf morgen. Vieles ist schon Routine geworden. Es warten aber auch noch Herausforderungen, bei denen künftige technische Entwicklungen den Fortschritt vorantreiben werden. Administrativer Strahlenschutz, digitales Publizieren, Digitalisierung in der Medizin, Ethik in der Digitalisierung, Künstliche Intelligenz und Onlinekommunikation sind Themen, die er anreißt.

Ins Messtechnische geht es mit dem Beitrag von Thomas Kormoll. Re-Digitalisierung nennt er verkürzt gesprochen die Umwandlung der analogen Messsignale in Digitalsignale in der Dosimetrie, denn jede gemessene Dosis kommt durch die Wechselwirkung einzelner Teilchen zustande. Mit Beispielen aus der OSL-Dosimetrie und Ortsdosimetrie macht er die technischen Möglichkeiten deutlich. Abtastraten des Detektorsignals im Nanosekundentakt führen auch zu sehr hohen Datenmengen. Wissen sollte man da schon, wozu man die hohen Datenraten braucht und welche bisher unzugänglichen Daten gewonnen werden sollen. Möglich machen es u. a. hochfrequente Analog-Digital-Wandler aus der Mobilfunktechnik.

In die Welt der Simulationsrechnungen führt Frank Becker. Ihm gelingt ein guter Überblick über die Möglichkeiten, die die Digitalisierung in der Personendosimetrie bietet. Zunächst beschreibt er die „traditionelle“ Personendosimetrie, den Ausgangspunkt sozusagen. Dem stellt er die simulationsbasierte Personendosimetrie gegenüber. Ein Anwendungsfeld ist die Simulation von Handhabung und Bewegungsabläufen, z. B. in der Nuklearmedizin oder in Endlagern. Schnelle Codes kommen einer Echtzeitsimulation nahe. Bei der Entwicklung von Dosimetern gibt es Ansätze maschinellen Lernens. Virtuelle Realität macht in der Ausbildung auch Streufelder sichtbar.

Ja, auch in die Inkorporationsüberwachung hat die Digitalisierung längst Einzug gehalten. Martina Froning, Peter Hill, Olena Laugs, Oliver Meisenberg und Uwe Oeh beleuchten beispielhaft 3 Aspekte. Einer davon ist die mathematische Kalibrierung von Ganzkörperzählern mithilfe von Monte-Carlo-Rechnungen. Dies ist ein Weg, individuellen Kalibrierungen näher zu kommen. Für Messstellen besteht die Verpflichtung, Untersuchungsergebnisse beruflich strahlenexponierter Personen an das Strahlenschutzregister zu übermitteln. Dieses stellt elektronische Schnittstellen zur Verfügung.

Akkreditierte Inkorporationsmessstellen unterliegen einer regelmäßigen Begutachtung. Die Lösung in Zeiten von Corona: Fernbegutachtungen unter Einsatz von Videokonferenzsystemen und Laborbesichtigung mit onlinefähigen Kameras.

Jörg Eckelmann, Jette Jethon, PeterJuretzka und Mario Kügow berichten über die Einsatzmöglichkeiten einer Betriebsdatenbank, wie sie auch im KKW Brokdorf verwendet wird. Messdaten z. B. aus der Umgebungsüberwachung werden erfasst. Die Datenbank lässt sich für die Überwachung des Anlagenzustandes genauso verwenden wie für eine umfangreiche interne oder externe Berichterstattung. Die Verknüpfung mit anderen Datenbanken wie einer Personendosimetrie-Datenbank ist möglich.

Joel Piechotka beschreibt an exemplarischen Beispielen den Einsatz von Strahlenschutzapps auf Handy und Smartphone. In Webstores finden sich Apps seriöser Anbieter wie der IAEA. Auch die GRS und die Schweizer BAG bieten interessante Anwendungen an. Vorsicht geboten ist aber bei weniger seriösen Anbietern, mit Anwendungen, die teils nicht halten, was sie versprechen, teils auch hinsichtlich der IT-Sicherheit fragwürdig sind. Jan-Willem Vahlbruch setzt sich mit den Auswirkungen der Digitalisierung auf die Strahlenschutzausbildung auseinander. Zulässig sind bei Onlineunterricht bis zu 50 % Selbststudiumanteil, nur bei Röntgenassistentinnen ist mehr gefordert. Eine Studie zeigt, dass die Wahl des Lehrformats (Online, Präsenz) keinen entscheidenden Einfluss auf den Lehrerfolg hat. Eine Herausforderung stellt die Prüfung dar. Sie ist in physischer Präsenz leichter durchzuführen. Dies gilt auch für Praktika, auch wenn virtuelle Experimente sinnvoll eingesetzt werden können.

Fazit

Im Fazit schreitet die Digitalisierung unaufhaltsam weiter fort. Die Herausforderungen von heute sind die Routine von morgen. Der Leser und die Leserin werden die Entwicklung auch künftig in der StrahlenschutzPRAXIS mitverfolgen können. Entsprechende Beiträge sind ausdrücklich erwünscht. Den Puls am Geschehen halten FS-Mitglieder in den Sitzungen der Arbeitskreise des Fachverbandes. International werden Tagungen die Digitalisierung in Strahlenschutz und Medizin in den Programmen vermehrt berücksichtigen, z. B. wird Ende Oktober 2022 bei einer regionalen IRPA-Tagung in Chile der Einsatz von künstlicher Intelligenz in der Radiotherapie thematisiert.

Peter Hill