BÜT Magnetresonanztomographie-Anlagen MRT

Die Magnetresonanztomographie (auch Kernspintomographie) wird im medizinischen Bereich als bildgebendes Verfahren angewendet, um unterschiedlichste Gewebestrukturen zu Diagnosezwecken darzustellen. Dazu wird der Patient liegend in die MRT-Anlage eingeschoben. Meistens besteht diese aus einer relativ engen Röhre. Zunehmend sind jedoch auch sogenannte offene oder teiloffene MRT-Anlagen im Einsatz, die eine größere, besser zugängliche Öffnung haben. Dadurch können vielfältigere Positionierungen des Körpers und damit andere Bildebenen realisiert werden und die Patienten fühlen sich weniger beengt.

1. Gefahren bei MRT-Anwendungen

1.1 Magnetfeld

Die Bildgebung im MRT erfordert ein sehr starkes statisches Magnetfeld. Ergänzend werden gepulste elektromagnetische Hochfrequenzfelder und schwächere gepulste Magnetfelder eingesetzt, um das bildgebende Verfahren möglich zu machen.

Die elektromagnetischen Hochfrequenzfelder einer MRT-Anlage sind verglichen z.B. mit anderen, in der Industrie verbreiteten Anwendungen von vergleichsweise geringer Intensität und wirken vorwiegend innerhalb der Anlage. Bei der Risikobeurteilung für Beschäftigte steht das statische Magnetfeld im Vordergrund.

Der tonnenschwere Magnet, der dieses aufbaut, ist dauernd in Betrieb und lässt sich im Normalbetrieb nicht ausschalten, sondern nur mit erheblichem anlagentechnischem Aufwand, der sehr hohe Kosten verursacht („Quench“, siehe 1.1.5). Ein Maß für die Stärke des so erzeugten magnetischen Feldes ist die magnetische Flussdichte, die in Tesla gemessen wird. Die aktuell im medizinischen Einsatz befindlichen MRT-Anlagen arbeiten mit Flussdichten von 1,5 – 3 Tesla. Anlagen mit zum Teil deutliche höheren Flussdichten (7 – 11 Tesla) sind in der wissenschaftlichen Erforschung.

1.1.1 Direkte physiologische Wirkungen des Magnetfeldes

Grundsätzlich können magnetische Felder Wirkungen auf den menschlichen Körper ausüben, z.B.

• Veränderungen in der Durchblutung. Diese sind bei den in MRT-Anlagen zur Zeit üblichen Flussdichten so gering, dass sie allenfalls auf die untersuchten Patienten wirken könnten und auch dort so gering sind, dass sie gesundheitlich nicht relevant sind.
• Außerdem können Muskeln, Nerven oder Sinnesorgane durch das Magnetfeld, stimuliert werden. Z.B. kann die Einwirkung auf Flüssigkeiten im Innenohr (Gleichgewichtsorgan) Schwindelgefühle oder Übelkeit erzeugen, besonders wenn Personen sich schnell in einer bestimmten Richtung durch das Magnetfeld bewegen. Dabei handelt es sich um Kurzzeitwirkungen, die zurückgehen, wenn das Magnetfeld verlassen wird. Langzeitwirkungen von Magnetfeldern auf den menschlichen Körper sind wissenschaftlich fundiert nicht bekannt.  

Es ist daher nicht davon auszugehen, dass für Beschäftigte durch die direkte Wirkung des Magnetfeldes relevante Gesundheitsrisiken auftreten können, ggf. aber kurzzeitige Störungen der Wahrnehmung oder des Wohlbefindens, die in ungünstigen Fällen Sicherheitsrisiken auslösen können

1.1.2 Verbrennungen

Grundsätzlich können die an der MRT-Anlage wirksamen Magnetfelder Wärmewirkungen im und am Körper erzeugen, die in sehr seltenen Fällen zu Risiken für die Patienten führen können. Ursächlich sind dabei unterschiedliche bio-physikalische Prozesse:

• Erwärmung durch magnetisch erzeugte Stromflüsse im Gewebe. Diese Wirkung ist allerdings bei MRT-Geräten minimal und nur innerhalb des Gerätes bei längeren Einwirkungen überhaupt wahrnehmbar. Sie ist als gesundheitlich unkritisch einzustufen.  
• Erwärmung von metallischen Gegenständen oder Substanzen, die im oder am Körper vorhanden sind (diverse Arten von metallischen Implantaten, metallhaltigen Tätowierungen oder Kosmetika) unter der Wirkung des Magnetfeldes. Diese Wirkung geht von den innerhalb des Gerätes wirksamen Hochfrequenzfeldern aus, deren Energie in seltenen Fällen durch diese Materialien so weit gebündelt werden kann, dass es zu Gewebeveränderungen kommen kann.
• Außerdem kann es sehr selten im Rahmen von Untersuchungen in ganz bestimmten Situationen zu magnetfeldinduzierten Stromflüssen zwischen Köperteilen des Patienten kommen, die, wenn eine hohe magnetische Intensität und gleichzeitig ein geringer Hautwiderstand vorliegt, Hautverbrennungen auslösen können. Das ist durch geeignete Lagerungsmaßnahmen zu verhindern.

Alle grundsätzlich gegebenen Verbrennungsrisiken können Patienten betreffen, aber nicht die Beschäftigten, selbst wenn sie sich, z.B. für Hilfeleistung oder medizinische Interventionen, gelegentlich näher am MRT-Gerät aufhalten.

1.1.3 Störungen an aktiven Implantaten

Elektronisch aktive Implantate (vor allem Herzschrittmacher, implantierte Defibrillatoren und Insulinpumpen) können durch elektromagnetische Felder in der Funktion beeinträchtigt werden. Ob das der Fall ist, hängt sehr stark von der Bauweise der verwendeten Implantate ab und natürlich von der Feldintensität. Diese ist im Streufeld einer MRT-Anlage, in dem sich Beschäftigte bewegen, viel geringer ist als bei einer Untersuchung in der Anlage selbst. Trotzdem muss im Fall, dass ein Beschäftigter Implantatträger ist, in einer personenbezogenen Gefährdungsbeurteilung qualifiziert entschieden werden, ob ein Einsatz in diesem Bereich möglich ist.

1.1.4 Projektilwirkung magnetisierbarer Gegenstände

Der Dauermagnet ist in der Lage, aus einigen Metern Entfernung sämtliche metallischen Gegenstände, von Schlüsselbund oder Schere über Infusionsständer oder Gehhilfen bis hin zu ganzen Betten oder Reinigungsmaschinen anzuziehen, die dann in der Anlage hängenbleiben bzw. mit dieser kollidieren. Insbesondere kleinere Gegenstände werden dabei sehr stark beschleunigt, so dass sie zu Geschossen werden können. Kleinere Gegenstände können in der Regel manuell wieder aus der Anlage entfernt werden, bei größeren Geräten muss die Anlage notabgeschaltet werden (siehe unten 1.1.5)

1.1.5 Anlagentechnische Risiken

Im MRT-Gerät werden große Mengen von Helium in tiefkaltem, flüssigem Zustand zur Kühlung eingesetzt. Wenn es zu einer Notabschaltung einer MRT-Anlage kommt, z.B. wegen eines anlageninternen Störfalls oder weil ein größerer metallischer Gegenstand in die Anlage geraten ist, muss die Kühlung unterbrochen werden. Die Anlage gibt dann Wärme ab, so dass das flüssige Helium sehr schnell verdampft und abgelassen werden muss, um eine kritische Druckerhöhung in der Anlage zu vermeiden. Diese Schnellabschaltung des Magneten wird als Quench bezeichnet.  Durch das so entstehende große Gasvolumen besteht grundsätzlich die Gefahr der Sauerstoffverdrängung mit Erstickungsrisiko. Dafür sind entsprechende Notableitungen erforderlich, die an geeigneter Stelle außerhalb des Gebäudes austreten, wo das sehr leichte Helium schnell verfliegt. Falls sich der Auslass in der Nähe begehbarer Bereiche befindet, sorgen Warneinrichtungen an der Austrittsstelle dafür, dass im Falle eines Notablasses Personen gewarnt werden und den Gefahrenbereich sofort verlassen. Das Risiko durch austretendes Helium ist dadurch anlagentechnisch praktisch ausgeschlossen.

1.2 andere Gefährdungen

1.2.1 Physische Belastungen

Patienten müssen für die Untersuchung im MRT auf die Untersuchungsliege transferiert und präzise gelagert werden. Je nachdem welcher Körperteil betrachtet und welche Bildebene gewünscht wird, kommen dabei auf der Liege beistimmte vorgeformte Auflagen (Spulen) zum Einsatz, die je nach Größe ein gewisses Gewicht haben und manuell bewegt werden müssen. Daher sind für das Funktionspersonal im MRT-Bereich gewisse körperliche Belastungen gegeben, die rückengerechte Arbeitsgestaltung erfordern, z.B.

• ausreichend Raum für Transfer von Material und Patienten sowie Lagerung von Spulen
• rückengerechte Lastenhandhabung bzw. Patiententransferverfahren. Bei der Verwendung von Hilfsmitteln ist darauf zu achten, dass diese nicht magnetisch und für den Einsatz im Bereich von MR-Anlagen zugelassen sind.

1.2.2 Infektionsrisiken

Es besteht nur selten die Notwendigkeit, dass akut infektiöse Patienten mittels MRT untersucht werden müssen. Deswegen und weil der Patientenkontakt nicht sehr eng ist, sind die Infektionsrisiken bei MRT-Untersuchungen gering und durch Standardhygienemaßnahmen gut abzudecken. Mit einer leicht erhöhten Häufigkeit kommt es allerdings dazu, dass Patienten wegen der mit der Untersuchungssituation verbundenen Unruhe oder wegen seltener Unverträglichkeiten gegenüber verwendeten Kontrastmitteln erbrechen.  

1.2.3 Einsatz von Laserstrahlung

Als Positionierungshilfe werden in manchen MRT-Anlagen Laserstrahlen verwendet. Ggf. muss in der Gefährdungsbeurteilung berücksichtigt werden, ob deswegen nach der Arbeitsschutzverordnung zu künstlicher optischer Strahlung Schutzmaßnahmen zu ergreifen sind.

2. Geltende Vorschriften

2.1 Arbeitsschutzverordnung zu elektromagnetischen Feldern (EMFV)

Die Verordnung zum Schutz der Beschäftigten vor Gefährdungen durch elektromagnetische Felder (Arbeitsschutzverordnung zu elektromagnetischen Feldern – EMFV) vom 15.11.2016 regelt den „Schutz der Beschäftigten bei der Arbeit vor tatsächlichen oder möglichen Gefährdungen ihrer Gesundheit und Sicherheit durch Einwirkung von elektromagnetischen Feldern.“

Sie umfasst alle bekannten direkten und indirekten Wirkungen, die durch elektromagnetische Felder hervorgerufen werden. Sie wird zukünftig präzisiert und für die praktische Anwendung aufbereitet durch die technischen Regeln zur Arbeitsschutzverordnung zu elektromagnetischen Feldern TREMF, im Fall von MRT-Anlagen besonders durch die

2.2 TREMF MR – Technische Regel zur Arbeitsschutzverordnung zu elektromagnetischen Feldern – Magnetresonanzverfahren

Diese TREMF ist bereits vor ihrer Inkraftsetzung bei der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin BAUA (www.baua.de) einsehbar und wird in Verbindung mit der EMFV die bisher gültigen DGUV Vorschriften 15/16 „Elektromagnetische Felder“ mit DGUV Regel 103-013/014 ablösen.

3. Sicherheitsorganisation

3.1 Gefährdungsbeurteilung hinsichtlich elektromagnetischer Felder

Die verantwortliche Führungskraft muss nach §3 EMFV bzw. TREMF MR Kapitel 5 eine Gefährdungsbeurteilung für die Tätigkeiten von Beschäftigten an MRT-Anlagen durchführen und die auftretenden Expositionen ermitteln und bewerten. Dabei müssen bei Bedarf geeignete Fachkräfte (z.B. Fachmediziner oder medizintechnische Fachkräfte) hinzugezogen werden. Außerdem ist ggf. die betriebliche Interessensvertretung einzubeziehen.

Aus TREMF NF/HF Teil 1 Abb. 3.1 Prozessschritte zur Durchführung einer Gefährdungsbeurteilung 

In der Gefährdungsbeurteilung ist die Stärke und Verteilung des magnetischen Feldes zu ermitteln, dem Beschäftigte bei ihren Tätigkeiten an der Anlage ausgesetzt sind. Da in MRT-Anlagen statische und Felder unterschiedlicher Frequenzen zum Einsatz kommen, sind folgende Frequenzbereiche zu betrachten.

• 0 bis ca. 2 Hz für statische magnetische Felder und Bewegungen in ihnen,
• magnetische Wechselfelder bis zu 3 kHz sowie
• hochfrequente Felder im Megahertzbereich

Bei MRT-Anlagen in der Humanmedizin kommt die größte Bedeutung dem statischen magnetischen Feld zu.

In der Regel können die für die Gefährdungsbeurteilung erforderlichen Informationen und Werteangaben der Dokumentation der Anlage entnommen werden. Ergänzend können Angaben aus veröffentlichte Expositionsbewertungen oder andere fachspezifische bzw. wissenschaftliche Erkenntnisse z.B. von Unfallversicherungsträgern oder staatlichen Arbeitsschutzbehörden oder -instituten hinzugezogen werden.

3.1.1 Exposition bezogen auf direkte Wirkungen des statischen Magnetfeldes

Nach Anhang 2 der EMFV liegt der Expositionsgrenzwert für „normale Arbeitsbedingungen“ bei statischen Magnetfeldern bei einer magnetischen Flussdichte von 2 Tesla. Flussdichten dieser Größenordnung werden von stärkeren MRT-Anlagen regelmäßig erzeugt, wirken aber hauptsächlich innerhalb des Magneten. Die testweise bei medizinischem Personal gemessenen Expositionen liegen bei heute gängigen MRT-Anlagen mit Millitesla-Bereich und damit um Größenordnungen unter dem Expositionsgrenzwert. Grenzwertüberschreitungen können aber in Einzelfällen vorkommen, z.B. in unmittelbarer Nähe der Anlage bei Hilfeleitungen oder medizinischen Interventionen während Untersuchungen.

Bei Hochleistungsanlagen (auch im Bereich der medizinischen Forschung), die deutlich höhere Flussdichten als 3 T erzeugen, kann es zu Grenzwertüberschreitungen kommen. In diesen Fällen muss nach § 18 EMFV eine besonders detaillierte Gefährdungsbeurteilung erstellt werden, in der u.a. definiert wird, wann und in welchem Umfang es zu Grenzwertüberschreitungen kommt und wie Beschäftigte gegen direkte und indirekte Wirkungen geschützt werden. Dazu stehen im Anhang der TREMF MR Erläuterungen und Arbeitshilfen zur Verfügung.

In der Gefährdungsbeurteilung gängiger MRT-Anlagen steht in der Regel nicht die Gefährdung des medizinischen Personals durch direkte Wirkungen des Magnetfeldes im Vordergrund, ggf. aber der Schutz von Personen mit metallischen Implantaten oder Körperhilfsmitteln, hier vor allem bei aktiven Geräten wie Herzschrittmachern oder Insulinpumpen.

3.1.2 Auslöseschwellen für die Projektilwirkung von ferromagnetischen Gegenständen im Streufeld von MRT-Anlagen (§8 EMFV)

Diese Auslöseschwelle liegt bei 30 Millitesla (obere Auslöseschwelle, ab der ferromagnetische Gegenstände im betroffenen Bereich sicher vermieden werden müssen). MRT-Anlagen sind in der Regel so gestaltet, dass außerhalb des Aufstellraumes des Magneten der Grenzwert sicher eingehalten wird und im Aufstellraum selbst keinerlei ferromagnetische Gegenstände zugelassen werden, weil dort der kritische Bereich des Streu- bzw. Außenfeldes des Magneten beginnt.

3.1.3 Auslöseschwellen für die Beeinflussung von implantierten aktiven oder am Körper getragenen medizinischen Geräten (§9 EMFV)

Für aktive oder am Körper getragene medizinische Geräte wie z. B. Herzschrittmacher liegt die untere Auslöseschwelle bei 0,5 Millitesla. Ab diesem Wert ist eine Beeinflussung von Implantaten nicht mehr grundsätzlich ausgeschlossen. In der Regel finden sich in den Unterlagen des Herstellers Diagramme, bei denen die 0,5 mT-Linie (oft auch als 5 Gauß-Linie bezeichnet) in den Raumplan des Aufstellortes eingezeichnet ist. Hierdurch lässt ermitteln, ob sich dieser Bereich auch auf Nebenräume erstreckt. Im Normalfall ist dies jedoch nicht der Fall.
Wenn im Einzelfall für einen betroffenen Beschäftigten eine individuelle Bewertung seiner Einsatzmöglichkeiten an einer MRT-Anlage vorzunehmen ist, finden sich Fachinformationen dazu in der DGUV Information 203-043 „Beeinflussung von Implantaten durch EMF“.

4. Schutzmaßnahmen

Schutzmaßnahmen, die über das anlagentechnische Sicherheitskonzept hinausgehen und sich auf den sicheren Betrieb der Anlagen beziehen, konzentrieren sich darauf, dass nur Personen Zutritt bekommen, die

• über die Wirkungen, Risiken und Verhaltensregeln in statischen Magnetfeldern informiert und unterwiesen sind
• keine besonderen Risikofaktoren durch Implantate und Hilfsmittel haben
• keine ferromagnetischen Materialien einbringen.  

Nach TREMF MR sind folgende Schutzmaßnahmen für Anlagen unterschiedlicher Expositionsklassen vorgehen:

Aus TREMF MR Abb. 2 Maßnahmestufen bei dem Betrieb von Magnetresonanztomographen, 

Unter kontrollierten Arbeitsbedingungen bei statischen Magnetfeldern versteht man im Sinne der EMFV, dass: 

1. der Zugang auf speziell unterwiesene und geschulte Beschäftigte beschränkt ist und 
2. spezielle Arbeitspraktiken und Maßnahmen, z.B. kontrollierte Bewegungen in Bereichen mit hohen räumlichen Magnetfeldgradienten angewendet werden, wodurch störende Nerven- oder Organstimulationen verhindert werden können.

Schulung und Unterweisung der Beschäftigten kommt dabei größte Bedeutung zu. Festvereinbarte Arbeitsabläufe und Routinen tragen z.B. dazu bei, dass keine persönlichen Gegenstände aus Metall versehentlich in den Taschen der Arbeitskleidung verbleiben oder ein Kugelschreiber gedankenverloren in die Nähe des Magneten gebracht wird. Dies gilt insbesondere auch bei medizinischen Notfallsituationen, bei denen zusätzliches Personal dem Patienten zur Hilfe kommen muss. Arbeitsmittel im MRT-Bereich (z.B. auch nötige Lagerungs- oder Transferhilfsmittel, Feuerlöscher) müssen MRT-sicher ausgeführt, also ohne ferromagnetische Materialien gestaltet sein.

Besondere Aufmerksamkeit muss darauf verwendet werden, dass in keiner Situation nicht unterwiesene Personen (Reinigungs- oder Wartungspersonal, Rettungskräfte u.ä.) den Aufstellraum betreten und durch das Mitführen ferromagnetischer Gegenstände sich selbst und die Anlage gefährden. Der Zugang zum MRT muss daher entsprechend beschränkt sein, z.B. durch spezielle Zugangskontrollsysteme.

4.1 Unterweisung

Beschäftigte in MRT-Bereichen müssen nach §19 EMFV bzw. Kapitel 8 TREMF MR vor Aufnahme der Tätigkeit, bei wesentlichen Änderungen und wiederkehrend mindestens jährlich über die auftretenden Gefährdungen und die einzuhaltenden Sicherheitsvorkehrungen unterwiesen werden. Die Unterweisung muss mindestens folgende Informationen enthalten:

• die mit der Tätigkeit verbundenen Gefährdungen durch direkte und indirekte Wirkungen von elektromagnetischen Feldern,
• die durchgeführten Maßnahmen zur Beseitigung oder zur Minimierung der Gefährdung unter Berücksichtigung der Arbeitsplatzbedingungen, hier besonders die Regeln zur sicheren Vermeidung von ferromagnetischen Gegenständen im MRT-Raum,
• die relevanten Expositionsgrenzwerte und Auslöseschwellen sowie ihre Bedeutung,
• Verhalten bei Notfällen
• spezifische Informationen für besonders schutzbedürftige Beschäftigte.

Im Rahmen der Unterweisung soll auch eine allgemeine arbeitsmedizinische Beratung erfolgen, in der besonders auf die Belange besonders schutzbedürftiger Beschäftigter hingewiesen wird. Bei Bedarf muss den Beschäftigten eine arbeitsmedizinische Wunschvorsorge ermöglicht werden.

Die Bedingungen für den sicheren Betrieb müssen in einer Betriebsanweisung für Tätigkeiten an MR-Anlagen ausgewiesen und den Beschäftigten bekanntgemacht werden.

4.2 Kennzeichnung

Nach §6 (3) EMFV bzw. TREMF MR Punkt 7 (7) muss der Arbeitgeber Arbeitsbereiche, in den die Auslöseschwellen für elektromagnetische Felder überschritten werden oder in denen Gefährdungen für Personen mit medizinischen Implantaten bestehen dauerhaft und deutlich erkennbar kennzeichnen.