Radiologie

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Die Radiologie ist das Teilgebiet der Medizin,
das sich mit der Anwendung von Strahlen zu diagnostischen, therapeutischen und wissenschaftlichen Zwecken befasst.

Traditionell werden in der Radiologie Röntgenstrahlen verwendet.
Darüber hinaus kommen andere ionisierende Strahlen, wie Gammastrahlung oder Elektronen zum Einsatz. Da ein wesentlicher Einsatzzweck die Bildgebung ist, werden allgemein bildgebende Verfahren wie die Sonografie und die Magnetresonanztomografie zur Radiologie gerechnet.

Die Radiologie gliedert sich in die Gebiete
Diagnostische Radiologie und Interventionelle Radiologie. Von Bedeutung für die fachärztliche Tätigkeit sind auch Fragen des Strahlenschutzes.

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Diagnostische Radiologie

Die bildgebenden Verfahren in der diagnostischen Radiologie umfassen die Projektionsradiografie und die Schnittbildverfahren: Röntgen-Computertomografie, Sonografie und Magnetresonanztomografie. Bei all diesen Verfahren können Substanzen eingesetzt werden, die die Darstellung bzw. Abgrenzung bestimmter Strukturen erleichtern und/oder Aufschluss über die Funktion eines Systems geben. Diese Substanzen bezeichnet man als Kontrastmittel. Die Auswahl des Verfahrens und die Entscheidung, Kontrastmittel einzusetzen, richten sich nach der klinischen Fragestellung und einer Kosten/Risiko-Nutzen-Abwägung.

Radiographie

Bei den radiografischen Verfahren (auch als “konventionelles Röntgen” bezeichnet) wird der Körper des Patienten oder ein Teil desselben aus einer Richtung mit Röntgenstrahlung durchstrahlt. Auf der Gegenseite wird die Strahlung mit geeigneten Materialien registriert und in ein Bild umgewandelt. Dieses zeigt die im Strahlengang liegenden Gewebe in der Projektion: Knochen absorbieren mehr Strahlung als Weichteile und werfen daher Schatten; luftgefüllte Gewebe wie die Lunge sind relativ durchlässig, sodass dahinter eine höhere Strahlenintensität registriert wird. Da verschiedene Strukturen sich meist im Strahlengang überlagern, ist es oft hilfreich, mehrere Bilder aus unterschiedlicher Projektionsrichtung anzufertigen.

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Welche Art Sensormaterial zur Registrierung verwendet wird, hängt vom Geräte- und Aufnahmetyp ab. Bei der herkömmlichen Radiografie wird lichtempfindliches Filmmaterial analog zur Fotografie verwendet, das sich bei Strahleneinfall schwärzt und chemisch entwickelt werden muss. Fortentwicklungen dieses Prinzips erlauben anstelle der Entwicklung das digitale Auslesen eines Detektors. Um bewegte Bilder in Echtzeit zu beurteilen (Durchleuchtung) werden traditionell Röntgenbildverstärker als Sensoren verwendet. In modernen Geräten werden zur direkten digitalen Akquisition sowohl von Standbildern als auch von Echtzeit-Bewegtbildern CCDs eingesetzt. Radiologische Aufnahmen können in digitaler Form im DICOM-Format gespeichert werden.

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Als Kontrastmittel in der Projektionsradiografie eignen sich unlösliche Bariumsalze als Aufschwemmung, Iodverbindungen, Luft und Kohlendioxid. Barium wird gewöhnlich für den Verdauungstrakt verwendet. Lösliche Iodverbindungen und Kohlendioxid eignen sich für die Injektion in Gefäße, Luft kann rektal zur Dickdarmdarstellung appliziert werden.

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Im Folgenden sind die wichtigsten Untersuchungen aufgeführt:

• · Nativ = ohne Kontrastmittel
• · Röntgen Thorax: Übersichtsaufnahme von Herz, Lunge und Brustkorb
• · Röntgen Skelett
• · Mammografie: Röntgenuntersuchung der Brust
• · Mit Kontrastmittel
• · Angiographie (Darstellung der Gefäße allgemein)
• · Arteriographie (Arterien)
• · Phlebographie Venographie (Venen)
• · Lymphographie (Lymphgefäße)
• · intravenöse Urographie (harnableitendes System, inkorrekt: i.v.-Pyelogramm)
• · retrograde Pyelographie (Iod-Kontrastmittel via Harnleiter ins Nierenbecken appliziert)
• · Durchleuchtung
• · Kontrastmittel-Breischluckuntersuchung zur Darstellung des Ösophagus
• · Kontrastmittel-Mahlzeit zur Verfolgung der Magen-Darm-Passage
• · Dünndarm-Kontrastmitteluntersuchung mit Barium und Wasser (Doppelkontrast)
• · Dickdarm-Kontrasteinlauf mit Barium, zusätzlich meist Gabe von Luft (Doppelkontrast)
• · Kontrastuntersuchungen der Speiseröhre, Magen, Darm, Gallenwege
• · Barium-Kontrastmittel (Bariumsulfat, BaSO4) werden nur im Verdauungstrakt verabreicht und dann nur, wenn sichergestellt ist, dass das Kontrastmittel nicht aus dem Verdauungstrakt treten kann. Denn wenn Barium-Kontrastmittel in den freien Körperraum tritt, verkapselt sich dieses und kann zu Entzündungen führen. Wird Barium-Kontrastmittel in die Lunge aspiriert (eingeatmet) kann das zu einer Lungenentzündung führen.

Computertomographie

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Die Computertomographie (v. griech. τομή "Schnitt" und γράφειν "schreiben"), Abkόrzung CT, ist die rechnergestόtzte Auswertung einer Vielzahl aus verschiedenen Richtungen aufgenommener Rφntgenaufnahmen eines Objektes, um ein dreidimensionales Bild zu erzeugen (Voxeldaten). Es handelt sich dabei um ein bildgebendes Verfahren.

Anwendung

Die Computertomographie wird vorwiegend in der Medizin, aber auch in anderen Fachgebieten angewendet (z. B. CT von Bäumen oder Mumien, auch in der Materialprüfung). Die Röntgenstrahlen, die durch das Untersuchungsobjekt geschickt werden, werden von mehreren Detektoren gleichzeitig aufgezeichnet. Der Vergleich zwischen ausgesandter und gemessener Strahlungsintensität gibt Aufschluss über die Abschwächung (Attenuation) der Strahlung durch das zu untersuchende Gewebe. Die Daten werden mittels eines mathematischen Verfahrens im Computer zu einem Volumendatensatz zusammengefügt, aus dem man Schnittbilder und 3D-Ansichten in beliebigen Ebenen rekonstruieren kann. Zur Untersuchung eines Organs wird in der Praxis meist eine Serie von Schnittbildern angefertigt.

Der Schwächungskoeffizient (oft physikalisch ungenau als Dichte oder Röntgendichte bezeichnet) wird in der CT in Grauwerten dargestellt und auf der Hounsfield-Skala angegeben. Luft hat auf dieser Skala einen Absorptionswert von –1000, Wasser von 0 und Metall (z. B. Implantate) von über 1000. Spongiöses Knochengewebe (Knochenbälkchen, z. B. in den Wirbelkörpern) liegt typischerweise bei etwa 400..800 Hounsfield-Einheiten [HE oder HU], kompaktes Knochengewebe (z. B. im Schaft langer Röhrenknochen) weit über 1000 HU. Nach oben ist die Hounsfield-Skala offen, sie ist jedoch in der praktischen Anwendung auf 12 Bit (–1024 bis +3071) begrenzt.

Man unterscheidet CT-Geräte nach verschiedenen Generationen:

• Translation-Rotations-Scanner – Bei diesen Geräten sind die Röntgenröhre und der Detektor mechanisch miteinander verbunden. Die einzelnen Aufnahmen entstehen durch eine Dreh- und eine Verschiebebewegung der Röhre und des Detektors. Alte Geräte verwenden nur einen einzelnen Röntgenstrahl, neuere (2. Generation) bis zu 10.
• Rotate-Rotate-Geräte – Die Röhre muss hier keine translatorische Bewegung mehr durchführen, da ein Fächer von Strahlen ausgesendet wird, welcher den gesamten Bereich durchleuchtet. Sie wird nur noch um den Patienten gedreht, ein auf der gegenüberliegenden Seite des drehenden Teils angebrachtes Kreissegment von Detektorzellen nimmt den Fächer auf (3. Generation).
• Rotate-Stationary-Geräte – Bei diesen Geräten rotiert nur noch die Röntgenröhre um den Patienten herum, während die Detektoren in einem vollen 360°-Kreis um den Patienten angebracht sind (4. Generation).
• Elektronenstrahl-Scanner – Bei diesen Geräten bewegen sich keine mechanischen Komponenten mehr. Um den Patienten herum befindet sich ein 360°-Kreis mit Detektoren und ein Ring aus einem Material wie z. B. Wolfram, welcher als Target (Ziel) für einen Elektronenstrahl dient. Dieser Elektronenstrahl wird mittels elektrischer Felder jeweils zur gewünschten Position auf dem Target gelenkt. Wo er auftrifft, entsteht Röntgenstrahlung, welche dann den Patienten durchleuchtet. Durch diese Technik können sehr schnell Bilder erzeugt werden, sogar Echtzeitaufnahmen (z. B. am Herzen) sind möglich. Diese Geräte werden bisher nur in der Forschung eingesetzt.
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  Nachteile

Ein Nachteil der Computertomographie ist die Strahlenexposition. Das damit verbundene Risiko muss bei der Indikationsstellung berücksichtigt werden. Die hohe Aussagekraft der CT rechtfertigt jedoch oft die Durchführung.

Spiral-CT

Moderne Geräte arbeiten im Spiralverfahren, bei dem der Patient mit konstanter Geschwindigkeit entlang seiner Längsachse durch die Strahlenebene bewegt wird, während die Strahlenquellendetektoreinheit konstant rotiert. Je nach Gerät können auch mehrere Axialebenen (4 bis maximal 64, Stand 2004) gleichzeitig eingelesen werden (Mehrschicht- oder Multislice-Verfahren). Dadurch ist das Verfahren sehr schnell und es lassen sich Bewegungsartefakte (z. B. durch die Atmung) reduzieren. Auf dem mit dem Gerät verbundenen Rekonstruktionsrechner werden aus dem Datensatz die gewohnten 2D-Schnittbilder errechnet. Spiral-CTs verwenden Hochleistungs-Drehanoden.


Magnetresonanztomographie

Vorteile: wie CT, dabei besserer Weichteilkontrast, keine ionisierenden Strahlen, aber höherer zeitlicher und apparativer Aufwand, geringere Toleranz beim Patienten, Kontrastmittel zum Beispiel Gadoliniumverbindungen und superparamagnetische Eisenoxid-Partikel.


Ultraschalluntersuchung

Siehe Sonografie, das am häufigsten angewendete bildgebende Verfahren in der Medizin, Vorteile: schonend, wiederholbar, Echtzeitbeurteilung, zum Teil Funktionsbeurteilung; Nachteil: untersucherabhängig, nicht alle Gewebe und Areale zugänglich. Als Kontrastmittel werden kleinste Gasbläschen (microbubbles) eingesetzt, die die Struktur- und Funktionsdarstellung von Gefäßen und der Leber erleichtern, außerdem Wasser und gasabsorbierende Substanzen zur verbesserten Darstellung der Oberbauchorgane.

Der Facharzt für Radiologie

Um nach einem absolvierten Medizinstudium in Deutschland die Bezeichnung Facharzt für Radiologie zu erwerben, bedarf es einer fünfjährigen Weiterbildungszeit, von der ein Jahr im Stationsdienst abgeleistet werden muss. Auf die Weiterbildung anrechenbar sind:

· 1/2 Jahr Nuklearmedizin oder Strahlentherapie

Zudem ist der Nachweis einer bestimmten Anzahl selbständig durchgeführter Untersuchungen bei Kindern, Erwachsenen und in der Neuroradiologie zur Zulassung zur Facharztprüfung nötig.

Weitere Facharztbereiche außer Radiologie: Allgemeinmedizin   Anästhesiologie Arbeitsmedizin Augenheilkunde   Chirurgie   Frauenheilkunde Geburtshilfe   Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde   Herzchirurgie   Innere Medizin Kiefer-Orthopädie   Kinder-/Jugendpsychiatrie   Kinderarzt klinische Psychologie Kinderchirurgie Mund-, Kiefer-, Gesichts-Chirurgie   Neuro-Chirurgie   Neurologie   Nuklearmedizin   Pathologie Pharmakologie Plastische Chirurgie   Psychiatrie und Psychotherapie Rechtsmedizin Strahlentherapie Transfusionsmedizin Urologie   Zahnmedizin
 

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