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Review
. 2022 Mar 31:20:Doc06.
doi: 10.3205/000308. eCollection 2022.

Radiation exposure by medical X-ray applications

Barbara Buchberger  1   2 , Katharina Scholl  2 , Laura Krabbe  2 , Ljuba Spiller  3 , Beate Lux  2
Affiliations
Review

Radiation exposure by medical X-ray applications

Barbara Buchberger et al. Ger Med Sci. .

Abstract
in English, German

Background: Radioactive material and ionising radiation play a central role in medical diagnostics and therapy. The benefit of ionising radiation is opposed by the risk of irreparable damage of the human organism. This risk, especially for developing malign neoplasms, has particularly been investigated in the population surviving the atomic bombing of Hiroshima and Nagasaki, but also increasingly in persons with occupational or medical exposure to ionising radiation. Methods: We conducted a systematic search for publications in English and German in relevant databases in March 2016. Retrievals were screened by two independent reviewers. We included examinations using imaging procedures with ionising radiation. The assessment of methodological quality was done concerning representativeness, risk of bias, and further limitations, and reporting quality was assessed using the RECORD checklist. Results: The systematic searches identified seven cross-sectional, one register, and four cohort studies. An increase in collective effective doses analogue to the increase of computed tomography (CT) examinations could be observed. An increased risk of brain tumours in children after exposition to head CT and by an increase of the number of examinations was shown. For children with predisposing factors, an increased risk of tumours of the central nerve system, leukemia, and lymphoma was found. Furthermore, a general risk for malign neoplasms or haemoblastoma, and a specific risk for lymphoma after CT examinations of different parts of the body could be observed. Discussion: Taking into consideration a mostly unclear representativeness of studies and an unclear or high risk of bias as well as lack of comparability due to different research questions, the validity of results is limited. Conclusion: The risk of bias due to a large number of reference sources must be reduced in studies leading to realistic estimates of collective radiation doses. The risk of CT-induced radiation exposure for children should be investigated by further studies with a follow-up of at least ten years.

Hintergrund: Radioaktive Stoffe und ionisierende Strahlung spielen in der Medizin bei Diagnostik und Therapie eine wichtige Rolle. Dem Nutzen ionisierender Strahlung steht jedoch das Risiko für nicht reparable Schädigungen des menschlichen Organismus entgegen. Dieses Risiko, nach einer Strahlenexposition vor allem bösartige Neubildungen zu entwickeln, wurde ausführlich unter anderem anhand der Population von Überlebenden der Atombombenabwürfe auf Hiroshima und Nagasaki in Japan, aber zunehmend auch anhand beruflich und medizinisch strahlenexponierter Personen untersucht. Methoden: Eine systematische Literaturrecherche nach englisch- und deutschsprachigen Publikationen in relevanten Datenbanken wurde im März 2016 durchgeführt. Die identifizierte Literatur wurde von zwei unabhängigen Gutachtern selektiert. Eingeschlossen wurden vollständige Publikationen über diagnostische Untersuchungen mittels bildgebender Verfahren, bei denen Patienten ionisierender Strahlung ausgesetzt waren. Die Bewertung der methodischen Qualität der eingeschlossenen Studien erfolgte hinsichtlich Repräsentativität, Verzerrungspotenzial und weiteren Limitationen, und die Bewertung der Berichtsqualität anhand der RECORD-Checkliste.Ergebnisse: Durch die systematische Literaturrecherche konnten zwölf Studien identifiziert werden: sieben Querschnittsstudien, eine Registerstudie und vier Kohortenstudien. Hinsichtlich der kollektiven effektiven Strahlendosis zeigte sich über zehn Jahre ein Anstieg analog zur gestiegenen Anzahl von computertomografischen (CT)-Untersuchungen.Das Risiko für Hirntumoren infolge der Exposition gegenüber Kopf-CT allgemein und durch eine steigende Anzahl von Untersuchungen ist für Kinder erhöht. Im Fall prädisponierender Faktoren zur Entwicklung von Tumorentitäten konnte ein erhöhtes Risiko für Tumoren des Zentralnervensystems, Leukämien und Lymphome festgestellt werden. Ein generelles Risiko für Neoplasien und Hämoblastosen und ein spezielles Risiko für Lymphome nach CT-Untersuchungen verschiedener Körperregionen zeigten sich in einer weiteren Untersuchung.Diskussion: Vor dem Hintergrund der überwiegend unklaren Repräsentativität sowie unklarem bis hohem Verzerrungspotenzial sind die Aussagekraft der Ergebnisse und ihre Vergleichbarkeit durch die Heterogenität der Fragestellungen begrenzt möglich.Schlussfolgerung: Das Verzerrungspotenzial durch unterschiedlichste Referenzquellen muss in entsprechenden Studien gesenkt werden, um kollektive effektive Gesamtdosen realitätsnah schätzen zu können. Das Risiko CT-induzierter Strahlenexposition für Kinder muss in weiteren Studien mit einer Mindestnachbeobachtungszeit von zehn Jahren untersucht werden.

Keywords: X-rays; computed tomography; diagnostic imaging; neoplasms; radiation exposure; radiography.

PubMed Disclaimer

Conflict of interest statement

The authors declare that they have no competing interests.

References

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