SCK CEN belicht langetermijneffecten van radio-isotopen in rivieren en versterkt bescherming van mens en natuur
Nieuwe methode om impact van medische radiofarmaceutica op milieu te beoordelen
Krijg je in het ziekenhuis een diagnose of behandeling met medische radio-isotopen, dan belandt na je toiletbezoek een kleine hoeveelheid radioactiviteit in het riool. Wat als we in de toekomst meer zulke medische stoffen gaan gebruiken, blijven de bestaande beschermingsmaatregelen ook dan effectief? Nieuw onderzoek van het Belgisch nucleair onderzoekscentrum SCK CEN biedt een manier om de veiligheid van lozingen te beoordelen. In het kader van het Europese SINFONIA-project onderzochten experts proactief de langetermijneffecten van afvalwater uit ziekenhuizen op het milieu en de menselijke gezondheid. De uitkomst is een nieuwe methodologie om de mogelijke impact op mens, dier en omgeving nauwkeuriger te beoordelen. “Bijzonder handig om de impact van toekomstige, nieuwe medicijnen op het ecosysteem te voorspellen en waar nodig de regelgeving proactief aan te passen,” benadrukt Jordi Vives i Battle, expert impactstudies bij SCK CEN.
Nucleaire geneeskunde zit in de lift. Artsen gebruiken medische radio-isotopen om diagnoses te stellen, maar ook steeds meer om kanker of andere ziekten te behandelen. Het einde van die groei is nog lang niet in zicht, integendeel. We staan aan de vooravond van wetenschappelijke doorbraken en nieuwe geneesmiddelen. Wat doet dat met de afvalstromen van ziekenhuizen? Zullen de huidige verwerkingswegen volstaan voor grotere hoeveelheden en nieuwe radio-isotopen in de toekomst? Experten van de groep ‘Biosphere Impact Studies’ bij SCK CEN buigen zich vandaag al over deze vraagstukken en lossen ze op met impactstudies. In de recentste studie, gepubliceerd in Journal of Environmental Radioactivity, focussen ze zich op de ontlasting van patiënten en de stroom daarvan via onze waterwegen.
Na een diagnose of behandeling met radio-isotopen blijft er steeds een kleine dosis radioactiviteit achter in de ontlasting van patiënten. Wat gebeurt daarmee?
Radio-isotopen worden via injectie toegediend bij patiënten en verlaten het lichaam via urine en stoelgang. Een apart afvoersysteem binnen het ziekenhuis houdt de stoffen bij totdat de radioactiviteit voldoende vervallen is, waarna ze via het riool in waterzuiveringsinstallaties terechtkomen. Na een standaardbehandeling wordt het water geloosd in rivieren, waar het uiteindelijk in contact komt met het leven in en rond het water.
Fictieve simulatie voorspelt reële toekomst
Het water dat via ziekenhuizen gereinigd in rivieren terechtkomt, bevat een erg kleine dosis ioniserende straling. Het FANC, het Federaal Agentschap voor Nucleaire Controle, controleert voortdurend het niveau van die radioactiviteit en de resultaten tonen aan dat er geen reden tot bezorgdheid is. Waarom dan toch dit onderzoek?
Jordi legt uit: “Om er zeker van te zijn dat dit in de toekomst zo blijft naarmate meer patiënten diagnoses of behandelingen krijgen met medische radio-isotopen en als meerdere ziekenhuizen op hetzelfde riviersysteem lozen. Met verder onderzoek verkrijgen we gegevens en tools om aan te tonen dat zowel mens als milieu in de toekomst voldoende beschermd blijven."
Om toekomstige scenario’s te voorspellen, ging het onderzoeksteam uit van een fictieve simulatie met real-life data over vrijgegeven radio-isotopen komende uit een Vlaams ziekenhuis én cijfers uit 2018 over de stroming en waterkwaliteit van de Molse Nete. In dat jaar had deze rivier in de Kempen een zeer laag waterdebiet, wat betekent dat radio-isotopen verdund worden in een kleinere hoeveelheid water – een geschikt "worst-case" scenario voor deze studie.
Deze casestudy bracht alles om een model te bouwen om hypothetische dosistempo's te berekenen, inclusief de snelheid waarmee radioactieve stoffen zich ophopen in het milieu en in verschillende organismen binnen dit riviersysteem.
“We kwamen tot een wiskundig model waarmee je kan berekenen hoe radioactieve stoffen door wilde dieren en mensen worden opgenomen. Wat doet het water met het metabolisme van bijvoorbeeld vissen? Verspreidt de straling in irrigatiewater zich via gras naar weilanden waar onze koeien grazen? Wat als de mens zou zwemmen in de rivier? Voor zulke scenario’s berekenden we haarfijn de impact.”
Geen zorgen nodig
Het resultaat leert dat we ons geen zorgen moeten maken. Zowel voor dieren als planten liggen de doses ruim onder de drempelwaarde van 10 microgray per uur, waarboven schadelijke effecten verwacht kunnen worden. Ook zijn de berekende stralingsniveaus waaraan mensen in dit hypothetisch scenario aan zouden worden blootgesteld zeer laag en overschrijden ze in de meeste gevallen niet meer dan 10 microsievert per jaar. In België is de officiële dosislimiet, vastgesteld door FANC, 1 millisievert per jaar. “De limieten zijn dus nog lang niet bereikt”, benadrukt Jordi nog.
Wat is het verschil tussen microgray (μGy) en microsievert (μSv)?
Microgray (μGy) is een maateenheid voor de hoeveelheid ioniserende straling die een organisme absorbeert, zoals dieren, planten en mensen. Microsievert (μSv) is een maateenheid die wordt gebruikt om de totale stralingsdosis aan te geven die een persoon gedurende een bepaalde tijd heeft ontvangen. Het gaat een stapje verder dan microgray en geeft de potentiële biologische impact van ioniserende straling op levend weefsel aan.
Handvat voor autoriteiten
Nu komt het erop aan deze situatie te blijven monitoren met reële data. Dat gebeurt vandaag al door exploitanten en autoriteiten, al kan het model dat uit het onderzoek voortvloeide bestaande controleprogramma’s optimaliseren. “Ons model omvat een meer uitgebreide dataset voor medische radio-isotopen die nuttig is voor autoriteiten. Het maakt een veel dynamischere screening mogelijk van het gedrag van de radio-isotopen in het milieu en hun opname in verschillende organismen, zelfs voordat de stoffen daadwerkelijk in ziekenhuizen worden gebruikt. Bijzonder handig om de impact van toekomstige, nieuwe medicijnen op het ecosysteem te voorspellen en waar nodig de regelgeving proactief aan te passen,” aldus Jordi.
SCK CEN produceert, zoekt en test medische radio-isotopen
Het artikel raakt aan hoe medische radio-isotopen diagnoses mogelijk maken en kanker kunnen genezen. SCK CEN speelt met zijn BR2-onderzoeksreactor een belangrijke rol in het produceren van medische radio-isotopen. Twee radio-isotopen nemen het grootste gedeelte van de productie in beslag: molybdeen-99, de bron van de belangrijkste diagnostische radio-isotoop technetium-99m, en lutetium-177, een actief gebruikte radio-isotoop in de strijd tegen prostaatkanker en neuro-endocriene tumoren. Daarnaast zijn radio-isotopen een nieuwe, vaste waarde in de strijd tegen kanker. SCK CEN heeft een eigen kankeronderzoekslijn die zich richt op innovatieve behandelingen voor glioblastoma (hersenkanker), darmkanker en eierstokkanker.
Meer weten? Lees hier verder.
Gerelateerde artikels
23 april '24
13 februari '24
06 december '23