Frage 1
Aus welchen Komponenten besteht eine Röntgenanlage?
Antwort
Eine Röntgenanlage besteht aus:
1. Röntgenröhre
2. Generator
3. Röntgenanwendungsgerät (u.a. Blenden, Filter, Bucky-Tisch/Rasterwandstativ)
4. Bildempfänger (analoges oder digitales System)
Frage 2
Aus welchen Komponenten besteht eine Röntgenröhre?
Die Röntgenröhre besteht aus einer Kathode, einer Anode, einer Vakuumhülle und dem Strahlenschutzgehäuse.
Die Kathode ist negativ geladen und die Anode ist positiv geladen.
Die Vakuumhülle (meist bestehend aus Glas) dient dazu, das Vakuum um Kathode und Anode aufrecht zu erhalten. Somit soll vermieden werden, dass die Elektronen mit Luftmolekülen zusammenstoßen und in verschiedene Richtungen abgelenkt werden.
Das Strahlenschutzgehäuse besteht aus Blei und verhindert, dass die Röntgenstrahlen in jegliche Richtung im Raum heraustreten. Am Strahlenaustrittsfenster mit den hier verbauten Tiefenblenden wird der Röntgenstrahl gebündelt und tritt heraus. Das Strahlenschutzgehäuse ist mit Öl gefüllt, welches der Isolation, Kühlung und Wärmeabfuhr dient.
Frage 3
Aus welchen Bestandteilen und Material besteht die Kathode?
Die Kathode besteht aus einem Glühdraht (= gewendelter Wolframdraht), einem Stromkabel und dem Wehnelt-Zylinder.
Frage 4
Wozu dient der Wehnelt-Zylinder?
Der Wehnelt-Zylinder bündelt und fokussiert den emittierten Elektronenstrahl, welcher auf die Anode trifft. Er ist somit wichtig für die räumliche Auflösung des Röntgenbildes.
Der Wehnelt-Zylinder ist negativ geladen und stößt damit die negativ geladenen Elektronen ab. Dies führt zu einer Kompression und Fokussierung des Elektronenstrahls.
Frage 5
Was ist eine Doppelfokusröhre?
Eine Doppelfokusröhre besteht aus zwei verbauten Kathodendrähten (ein kurzer und ein längerer Draht). Diese können hintereinander oder nebeneinander verbaut sein.
Mithilfe einer Doppelfokusröhre können sowohl kleinere Körperregionen (aufgrund des schmalen, fokussierten Elektronenstrahls des kürzeren Kathodendrahts) mit hoher räumlicher Auflösung, als auch große Körperregionen (aufgrund des breiten Elektronenstrahls des längeren Kathodendrahts) abgebildet werden.
Frage 6
Welche Anodentypen kennst Du? Welcher wird in der Röntgendiagnostik eingesetzt?
Man unterscheidet die Festanode von der Drehanode. Die Drehanode wird in der Röntgendiagnostik eingesetzt, da sie eine deutlich höhere Belastbarkeit aufweist.
Wie der Name schon sagt, bewegt sich die Festanode nicht. Sie hat den Nachteil, dass sie nur eine geringe Wärmekapazität besitzt, da die Elektronen immer auf die gleiche Stelle treffen. Sie wird daher nur noch in dentalen Röntgengeräten verbaut.
Die Drehanode (80-90 mm breite Scheibe) mit der ständigen Rotation (ca. 3000-9000 Umdrehungen pro Minute) hat den Vorteil, dass der Elektronenstrahl auf eine größere Fläche verteilt und damit die Wärmekapazität erhöht wird.
Frage 7
Aus welchem Material besteht die typischerweise in der Röntgendiagnostik verwendete Drehanode?
Die Drehanode besteht meist aus einer Verbundanode mit verschiedenen Materialien. Die Brennfleckbahn, auf die die Elektronen treffen, besteht aus einer Wolfram-Rhenium-Schicht. Der Hauptkörper besteht in der Regel aus Molybdän, Zirkonium und Titan.
Die Wolfram-Rhenium-Schicht besteht zu 90% aus Wolfram. Wolfram hat eine hohe Ordnungszahl (Z=74) und ist extrem hitzebeständig mit einer Schmelztemperatur von ca. 3400°C. Damit hat es die perfekten Eigenschaften als Anodenmaterial.
Frage 8
Rekapituliere: Wie viel Röntgenstrahlung entsteht an der Anode?
An der Anode entsteht 1% Röntgenstrahlung und 99% Wärme.
Frage 9
Was ist der elektronische Brennfleck?
Der elektronische Brennfleck ist der Bereich der Anode, wo der Elektronenstrahl zuerst auftritt.
Daneben gibt es noch den thermischen Brennfleck. Dieser beschreibt den vom Elektronenstrahl getroffenen Bereich der Anodenoberfläche.
Bei einer Festanode ist der thermische Brennfleck gleich dem elektronischen Brennfleck.
Bei einer Drehanode dagegen ist der elektronische Brennfleck nur ein Teil des thermischen Brennflecks, bedingt durch die Rotation.
Frage 10
Was ist der optische Brennfleck?
Der optische Brennfleck verläuft senkreckt zum elektronischen Brennfleck und entspricht dem Bereich, wo der Röntgenstrahl auf Patient*innen auftrifft. Er bestimmt die räumliche Auflösung des Röntgenbildes.
Je kleiner der optische Brennfleck, desto höher die räumliche Auflösung des Röntgenbildes. Um einen kleinen optischen Brennfleck zu erreichen, wird die Anode mit einem bestimmten Neigungswinkel gebaut. Somit muss der elektronische oder thermische Brennfleck nicht verändert werden und die Wärmekapazität bleibt erhalten.
Frage 11
Beschreibe das Strichfokus-Prinzip.
Das Strichfokus-Prinzip beschreibt das Verhältnis von Anodenneigungswinkel und Größe des optischen Brennflecks. Ein kleiner Anodenneigungswinkel führt zu einem kleinen optischen Brennfleck und damit zu einer hohen räumlichen Auflösung des Röntgenbildes.
Das Strichfokus-Prinzip wird auch „Götze-Fokus-Prinzip“ genannt. Ein kleiner Anodenneigungswinkel (ca. 6-20°) wird insbesondere in der Mammographie verwendet, da hier eine hohe räumliche Auflösung gewünscht ist. Ein großer Anodenneigungswinkel mit einem entsprechend großen Nutzstrahlenfeld wird dagegen in der Durchleuchtung verwendet.
Frage 12
Was ist extrafokale Strahlung? Wo entsteht sie?
Extrafokale Strahlung entsteht außerhalb des Brennpunkts/des Fokus, z.B. am Röhrenschutzgehäuse oder am Anodenstiel. Sie tritt ungerichtet aus dem Strahlenaustrittsfenster und führt zu einer Verschlechterung der räumlichen Auflösung und des Bildkontrasts sowie zu einer Erhöhung der Patientendosis.
Um der extrafokalen Strahlung entgegenzuwirken, sollte das Nutzstrahlenfeld gut eingeblendet werden und nicht exponierte Körperregionen mit Blei abgeschirmt werden.
Frage 13
Was ist der Heel-Effekt?
Der Heel-Effekt ist ein radiographisches Phänomen, welches durch den Anodenneigungswinkel entsteht. Es beschreibt den Abfall der Dosisleistung an der Anode im Strahlenkegel, bedingt durch die Selbstabsorption der Anode.
Die Röntgenstrahlen entstehen nicht an der Oberfläche der Anode, sondern innerhalb des Anodenmaterials. Je kürzer der Austrittsweg aus der Anode, desto weniger wird die Röntgenstrahlung auf dem Weg zu Patient*innen geschwächt. Damit variiert die Stahlenintensität - anodenseitig ist die Dosisleistung geringer als kathodenseitig.
Das Ausmaß des Heel-Effekts ist abhängig vom Anodenneigungswinkel, vom Fokus-Detektor-Abstand und von der Größe des Nutzstrahlenfeldes.
Frage 14
Wo macht man sich den Heel-Effekt zu Nutze?
In der Mammographie.
Da das Brustgewebe thoraxwandnah dicker ist als mamillennah, ist es vorteilhaft, wenn das Intensitätsmaximum der Röntgenstrahlung thoraxwandnah liegt. Dies wird dadurch erreicht, dass die Anode mamillennah bzw. die Kathode thoraxwandnah platziert wird.
Frage 15
Wozu dient der Generator?
Mit dem Generator werden Hochspannung und Gleichstrom erzeugt, die für die Betreibung der Röntgenanlage essenziell sind.
Aus der „normalen Steckdose“ kommt nur Wechselstrom mit niedriger Spannung, sodass die Elektronen zwischen Kathode und Anode hin und her beschleunigt würden. Der Generator transformiert den Wechselstrom in Gleichstrom mit hoher Spannung um. Daneben liefert der Generator den Strom für den Heizstromkreis und den Röhrenstromkreis. Heutzutage wird in der Röntgendiagnostik mit sogenannten Hochspannungsgeneratoren gearbeitet.
Frage 16
Erkläre den Begriff der „Fallenden Last“.
Die maximale Leistung der Röntgengeneratoren ist begrenzt. Über kurze Zeit kann mit einem hohen Röhrenstrom gearbeitet werden, der bei zunehmend längerer Expositionszeit allerdings abnimmt (sogenannte „Fallende Last“).
Somit wird der Spannungsverlauf des Generators an die Belastbarkeitskurve der Röntgenröhre angepasst.
Frage 17
Was lässt sich am Schaltpult der Röntgenanlage einstellen?
Am Schaltpult lassen sich die Röhrenspannung (kV), der Röhrenstrom (mA) und die Belichtungszeit (in Sekunden) einstellen.
Frage 18
Wozu dient die Belichtungsautomatik?
Die Belichtungsautomatik führt zu einer konstanten Bildqualität.
Mit Hilfe der Belichtungsautomatik wird die Belichtungszeit für die von Hand voreingestellte Röhrenspannung (kV) gesteuert. Sobald die voreingestellte Dosismenge erreicht ist, wird die Belichtung automatisch gestoppt.
Vor dem Zeitalter der Belichtungsautomatik mussten Röhrenspannung, Röhrenstrom und Belichtungszeit manuell eingestellt werden („freie Belichtung“). Dies ist aufgrund verschiedener Einflussgrößen (u.a. Körperteil, Gewebedichte, Pathologie, Fokus-Detektor Abstand, etc.) allerdings sehr schwierig und führte häufig zu Über- oder Unterbelichtung.
Das Prinzip der Belichtungsautomatik ist wie folgt:
Die Belichtungsautomatik wird über mehrere Ionisationskammern gesteuert, die sich vor dem Detektor befinden. Sie messen die Strahlendosis, bevor sie auf dem Detektor auftrifft und sind mit dem Generator verbunden. Wenn der Messwert einen bestimmten, für das System und die Aufnahme vorprogrammierten Wert erreicht, wird ein Abschaltsignal an den Röntgengenerator gesendet und die Aufnahme beendet.
Frage 19
Wozu dienen Streustrahlenraster?
Streustrahlenraster dienen zur Filterung von Streustrahlung, bevor sie den Bildempfänger erreichen. Sie sind zwischen den Patient*innen und dem Detektor lokalisiert.
Streustrahlenraster erhöhen den Bildkontrast, führen jedoch auch zu einer erhöhten Patientendosis.
Das erste Streustrahlenraster wurde 1913 von Gustav Peter Bucky entwickelt.
Frage 20
Woraus bestehen Streustrahlenraster?
Streustrahlenraster bestehen aus dünnen Lamellen strahlenabsorbierenden Materials (Blei oder Wolfram), die durch strahlentransparente Zwischenlagen voneinander getrennt sind.
Frage 21
Welche Faktoren bestimmen die Effizienz des Rasters?
Die Effizienz des Rasters beim Herausfiltern der Streustrahlung wird durch zwei Faktoren bestimmt: das Schachtverhältnis und die Lamellenzahl.
Das Schachtverhältnis entspricht dem Verhältnis aus Lamellenhöhe in Bezug zum Lamellenabstand (z.B. 12:1).
Die Lamellenzahl entspricht der Anzahl der Lamellen pro cm.
Eine typische Kennzahl eines Streustrahlenrasters wäre z.B. Pb 12/40; f0 120.
Pb steht für Blei (Material); 12 entspricht dem Schachtverhältnis 12:1; 40 entspricht der Lamellenzahl/cm und f0 120 beschreibt den idealen Fokus-Detektor-Abstand von 120 cm.
Frage 22
Welche Typen von Streustrahlenraster kennst Du?
Man unterscheidet parallele und fokussierte Raster.
Daneben gibt es stationäre oder bewegte Raster.
Bei den fokussierten Rastern stehen die Rasterstege fokussiert, entsprechend dem Verlauf des Strahlengangs. Sie werden heutzutage ausschließlich verwendet.
Stationäre Raster sind z.B. in mobilen Röntgenanlagen wie auf der Intensivstation eingebaut. Bewegte Raster findet man dahingegen z.B. im Bucky-Tisch. Der Hauptvorteil eines bewegten gegenüber einem feststehenden Streustrahlenraster ist, dass die Rasterlinien beim bewegten Raster verwischt und damit nicht sichtbar werden.
Frage 23
Wozu führt eine Defokussierung eines fokussierten Rasters?
Eine Defokussierung (ein zu kleiner oder zu großer Fokus-Detektor-Abstand) führt zu einer geringeren Belichtung der Randbereiche.
Eine Defokussierung tritt gehäuft bei mobilen Röntgengeräten (z.B. auf Intensivstationen) auf, da der Abstand von Fokus und Detektor häufig nicht exakt abgestimmt ist.
Frage 24
Wozu führt eine Dezentrierung eines fokussierten Rasters?
Eine Dezentrierung (= wenn der Zentralstrahl nicht zentriert wird) führt zu einer gleichmäßigen Abschwächung der Belichtung.
Eine Dezentrierung tritt gehäuft bei Bettaufnahmen auf, wenn das Untersuchungsgebiet nicht zentriert wird bzw. Patient*innen sich bewegt haben.
Frage 25
Wozu dienen Filter?
Filter dienen zur Aufhärtung der Strahlung. Der Anteil an niederenergetischer (weicher) Strahlung wird reduziert, da er für das Bild nicht relevant ist und sonst nur zu einer unnötigen Strahlenexposition der Patient*innen beiträgt.
Weiche Strahlung ist schädlicher, da es von Gewebe fast vollständig absorbiert wird. Mit Hilfe von Filtern wird der weiche Strahlenanteil reduziert, die Strahlung „aufgehärtet“.
Frage 26
Wo befinden sich die Eigenfilter in der Röntgenanlage? Aus welchem Material bestehen sie typischerweise?
Zu den Eigenfilter der Röntgenanlage gehört u.a. die Wand des Vakuumzylinders, das Öl, das die Röhre umgibt und das Strahlenschutzfenster. In diesem findet sich typischerweise ein Filter aus Aluminium von wenigen mm Dicke.
Je nach Fragestellung können jenseits der Eigenfilterung auch noch zusätzliche Filter in den Strahlengang eingebracht werden, um bestimmte Effekte zu erzielen (z.B. um physiologische Ungleichheiten auszugleichen und das Bild gleichmäßig zu belichten oder aus Strahlenschutzgründen).
Frage 27
Nenne die verschiedenen Typen von Bildempfänger.
Man unterscheidet zwischen analogen und digitalen Bildempfängern.
Der analoge Bildempfänger besteht aus dem Film-Folien-System (FFS).
Zu den digitalen Bildempfängern gehören das Speicherfoliensystem (CR), der Bildverstärker (BV) und das volldigitale System (DX).
Zu der direkten digitalen Radiographie gehört das volldigitale System mit Flachdetektoren.
Zu der indirekten digitalen Radiographie gehört das Speicherfoliensystem mit den Speicherfolien-Kassetten.
Frage 28
Woraus besteht das Film-Folien-System?
Wie der Name schon sagt, besteht das System zentral aus dem Filmträger. Dieser ist umgeben von einer Emulsionsschicht. Über der Emulsionsschicht liegen vorne und hinten die zwei Verstärkerfolien. Außen umgibt die lichtundurchlässige Filmkassette die verschiedenen Schichten.
Der Filmträger ist relativ unempfindlich gegenüber Röntgenstrahlen. Daher ist die Kombination mit den Verstärkerfolien unabdingbar. Diese sorgen dafür, dass mit weniger Dosis ein Bild erzeugt wird. Die Verstärkerfolien mit Beschichtung aus seltenen Erden absorbieren die Röntgenstrahlung effizient und geben die absorbierte Energie über Lumineszenz in Form von Licht (sichtbar oder ultraviolett) wieder ab. Dieses Licht wiederum belichtet den direkt anliegenden Röntgenfilm.
Der Film wird somit zu 95% durch dieses Licht geschwärzt, nur zu 5% durch die Röntgenstrahlung selbst.
Frage 29
Erkläre den Begriff der Empfindlichkeit in Zusammenhang mit Film-Folien-Systemen.
Die Empfindlichkeit beschreibt die Sensibilität (S) eines Film-Folien-Systems für Röntgenstrahlung und ist durch den Dosisbedarf definiert, der notwendig ist, eine bestimmte Schwärzung auf dem Film hervorzurufen.
Ein Film ohne Folien hat die Empfindlichkeit S=1. Die Empfindlichkeiten werden in Empfindlichkeitsklassen (EK) zusammengefasst (z.B. 100, 200, 400, 800).
Eine hohe Empfindlichkeitsklasse bedeutet eine hohe Verstärkung und eine hohe Unschärfe. Diese werden beispielsweise bei großen Objekten mit kurzer Belichtungszeit (Thorax, Abdomen) eingesetzt.
Eine niedrige Empfindlichkeitsklasse bedeutet eine niedrige Verstärkung und eine niedrige Unschärfe.
Diese werden eingesetzt, wenn eine hohe Auflösung benötigt wird wie beispielsweise bei der Aufnahme der weiblichen Brust.
Frage 30
Woraus besteht das Speicherfoliensystem?
Das Speicherfoliensystem besteht aus einem Trägermaterial, einer Phosphorschicht und einer Schutzschicht.
Am Übergang vom analogen zum digitalen Röntgen wurden die Speicherfolien häufig eingesetzt, da die Röntgengeräte weiterverwendet werden konnten. Nur die Film-Folien-Kassetten hatte man dann durch die Speicherfolien-Kassetten ersetzt.
Frage 31
Erkläre kurz das Funktionsprinzip des Speicherfoliensystems.
Die Speicherfolie (Phosphorschicht) speichert die Intensität der eingetroffenen Röntgenstrahlung. Anschließend wird die Speicherkassette in ein Lesegerät eingegeben und mit einem Laserscanner ausgelesen. Das Bild wird digitalisiert und der Inhalt der Speicherfolie gelöscht, sodass diese wieder verwendet werden kann.
Frage 32
Erkläre kurz das Funktionsprinzip des volldigitalen Systems.
Das volldigitale System besteht aus eingesetzten Flachdetektoren. Man unterscheidet Detektoren mit Szintillator und solche ohne Szintillator. Im Detektor werden die einfallenden Röntgenquanten in elektrische Signale konvertiert. Bei Systemen ohne Szintillator bzw. mit dem Halbleiter Selen als Konvertermaterial werden die eingestrahlten Röntgenquanten direkt in elektrische Impulse umgewandelt. Bei Detektoren mit Szintillatoren (typischerweise Cäsiumjodid) wird die Röntgenstrahlung zunächst in Licht umgewandelt und dann von Photodioden registriert.
Detektoren unterscheiden sich einmal in dem Grundprinzip der Konversion (mit/ohne Szintillator) sowie in der Matrixgröße und Pixelgröße.
Frage 33
Nenne die Vorteile der digitalen Radiographie.
Die digitale Radiographie bietet die gleich hohe Bildqualität wie das analoge System mit jedoch deutlicher Reduktion der Dosis.
Die Bilder sind direkt digital verfügbar und können in ein Bildarchivierungs- und Kommunikationssystem (PACS) integriert werden. Dies ermöglicht eine digitale Nachbearbeitung.
Der kassettenfreie Betrieb bzw. die Verwendung der Flachdetektoren beschleunigt den Arbeitsablauf und ermöglicht eine schnelle Befundung.
Frage 34
Wie unterscheiden sich analoge und digitale Radiographie in ihrem Belichtungsspielraum?
Die digitale Radiographie hat einen deutlich größeren Belichtungsspielraum als die analoge Radiographie. Dies liegt in dem linearen Verlauf der Gradationskurve (Beziehung zwischen Strahlendosis und Schwärzung des Röntgenbildes). Die Strahlendosis wird linear in Grauwerte umgewandelt. Bei dem analogen System verläuft die Gradationskurve S-förmig und nur in einem geringen Bereich wird bei optimaler Strahlendosis ein optimales Bild aufgenommen.
Beim digitalen System kommt es zu keiner Unter- oder Überbelichtung. Erst bei stark reduzierter Strahlendosis kommt es zu einer verminderten Bildqualität (zunehmendes Rauschen). Die Wiederholung einer Aufnahme wegen Fehlbelichtung kommt bei digitalen Systemen praktisch nicht vor.
Frage 35
Welche Röhrenspannung wird in der Mammographie verwendet?
In der Mammographie wird niederenergetische Röntgenstrahlung mit einer Röhrenspannung von 25-35 kV (Weichstrahltechnik) verwendet.
Die Verwendung der Weichstrahltechnik ermöglicht die Darstellung von geringen Absorptionsunterschieden zwischen Brustdrüsengewebe, Fett, Bindegewebe und Haut.
Frage 36
Nenne technische Besonderheiten des Mammographie-Geräts.
1. Als Anodenmaterial wird Molybdän (oder Rhodium) verwendet.
2. Zusätzlich werden Molybdän-Filter (oder Rhodium) eingesetzt, welche den Bremsstrahlenanteil stark abschwächen, sodass hauptsächlich charakteristische Röntgenstrahlung durchgelassen wird.
3. Verwendung eines kleinen Brennflecks zur Erhöhung der Bildschärfe.
4. Verwendung der Kompression zur Verbesserung der Bildauflösung und des Bildkontrasts.
5. Nutzung des Heel-Effekts: Platzierung der gewebsdichten Thoraxwand kathodenseitig.
Die verschiedenen technischen Einstellungen in der Mammographie werden von der Bundesärztekammer (Leitlinie der Bundesärztekammer zur Qualitätssicherung in der Röntgendiagnostik) vorgegeben (u.a.):
Aufnahmespannung: 25-35 kV
Brennflecknennwert: analog ≤ 0,3 mm, digital ≤ 0,4 mm
Fokus-Detektor Abstand: ≥ 60 cm
Belichtungsautomatik
Expositionszeit: < 2 s
Streustrahlenraster: bewegtes Spezialraster r4, 27 L/cm; r5, 30 L/cm
Frage 37
Welche Standardaufnahmen werden in der Mammographie angefertigt?
Es werden mediolateral-oblique Schrägaufnahmen (MLO) und kraniokaudale (CC) Aufnahmen angefertigt.
Frage 38
Nenne die Qualitätskriterien einer MLO (mediolateral-oblique) Aufnahme.
- Die Brust einschließlich Cutis, Subcutis, Drüsenkörper und Fettgewebe sind vollständig abgebildet
- Pektoralismuskel relaxiert und bis in Höhe der Mamille abgebildet (Pectoralis-Nipple-Line ‚a‘)
- Pektoralismuskel im richtigen Winkel abgebildet (> 10°)
- Mamille im Profil abgebildet
- Inframammäre Falte dargestellt
Die Kassenärztlichen Vereinigungen fordern von allen Ärzten, die eine Genehmigung zur Durchführung von Mammographien besitzen, regelmäßig Aufnahmen und schriftliche Dokumentationen von jeweils zehn Patientinnen auf Grundlage der Abrechnungsunterlagen an. Dies ist Teil der Qualitätssicherung in der Mammographie.
Auswertungen der aktuellen Überprüfungen (Ausgabe 2017) zeigten vor allem Mängel bei MLO-Aufnahmen, viel seltener sind Mängel bei CC-Aufnahmen.
Die Hinweise zur regelrechten Erstellung von Aufnahmen in der Mammographie von der Kassenärztlichen Bundesvereinigung
Frage 39
Nenne die Qualitätskriterien einer CC (kraniokaudalen) Aufnahme.
- Die Brust einschließlich Cutis, Subcutis, Drüsenkörper und Fettgewebe sind adäquat abgebildet (Pectoralis-Nipple-Line ‚b‘; b > a - 15 mm)
- Mamille mittig oder leicht nach medial oder lateral zeigend (< 20°)
Frage 40
Wie hoch ist die Strahlenbelastung (effektive Dosis) der beidseitigen Mammographie (2 Ebenen)?
Die effektive Dosis der beidseitigen Mammographie liegt bei ca. 0,2-0,4 mSv.
Frage 41
Nenne die Vorteile der digitalen Mammographie.
Vorteile der digitalen Mammographie sind:
1. Dosisreduktion (bis zu 25% gegenüber der analogen Technik)
2. Verbesserte Bildqualität
3. Möglichkeiten der Nachbearbeitung
Frage 42
Nenne die beiden Techniken der digitalen Mammographie.
Man unterscheidet die digitale Speicherfolien-Mammographie (computed radiography, CR) und die digitale Vollfeld-Mammographie (full-field digital mammography, FFDM).
Die digitalen Speicherfolien können an allen konventionellen Mammographie-Einrichtungen anstelle der analogen Film-Folien-Systeme eingesetzt werden. Hierbei werden die Kassetten mit den Speicherfolien wie analoge Film-Folien-Systeme zur Ausleseeinheit getragen, wobei aus einem latenten Bild ein digitaler Datensatz gewonnen wird.
Die digitalen Vollfeldsysteme besitzen einen integrierten Detektor. Hierbei werden je nach Hersteller Systeme mit oder ohne Szintillator unterschieden. Bei den Systemen mit Szintillator (z. B. amorphes Silizium mit Szintillator aus Cäsiumjodid) werden die Röntgenstrahlen primär in sichtbares Licht umgewandelt, das anschließend in ein elektrisches Signal übersetzt wird. Systeme ohne Szintillator (z. B. amorphes Silizium mit Konversionsschicht aus amorphem Selen) wandeln hingegen die Röntgenstrahlen direkt in elektrische Signale um.
Frage 43
Erkläre kurz die Funktionsweise der Mammographie-Tomosynthese.
Bei der Tomosynthese (auch 3D Mammographie genannt) werden Serien von Schichtaufnahmen der Brust aus verschiedenen Richtungen aufgenommen. Aus dem 3D Datensatz wird dann ein räumliches Bild mit einer hohen Auflösung erstellt. Somit kann insbesondere bei dichtem Drüsenkörper die Beurteilbarkeit erhöht werden, da Überlagerungen von Gewebestrukturen ausgeblendet werden.
Die effektive Dosis der (3D) Tomosynthese und der (2D) Mammographie sind vergleichbar.
Frage 44
Für wen wird das Mammographie-Screening empfohlen?
Das Mammographie-Screening dient zur Früherkennung von Brustkrebs und wird alle 2 Jahre bei Frauen zwischen 50-75 Jahren empfohlen.
In Deutschland gibt es das nationale Mammographie-Screening seit 2005. Im September 2023 hat der Gemeinsame Bundesausschuss (G-BA) die Altersgrenze angehoben, sodass auch Frauen im Alter von 70-75 Jahren alle 2 Jahre an dem Screening teilnehmen können. Die Erstellung der Mammographien erfolgt dabei in speziellen Screening-Einheiten, die hohen Qualitätsanforderungen unterstellt sind. Die Befundung der Mammographien erfolgt von zwei Ärzten mit einer Berufserfahrung von jeweils mind. 5000 Mammographie-Befundungen pro Jahr unabhängig voneinander („Doppelbefundung“). Sollte eine Befundung abweichen, beurteilt eine „Konsensuskonferenz“ die Aufnahmen (Bundesamt für Strahlenschutz).
Die Einladung zum Mammographie-Screening erfolgt schriftlich per Brief.
Frage 45
Nenne die Besonderheiten in der Röntgendiagnostik bei Kindern.
Bei Kindern werden regelmäßig zusätzliche Filter eingesetzt.
Bei Kindern mit einem Körperdurchmesser < 15 cm dürfen keine Streustrahlenraster verwendet werden.
Frage 46
Welche Filter werden in der Kinderradiologie (z.B. Thoraxaufnahme) eingesetzt?
Nach der Leitlinie der Bundesärztekammer zur Qualitätssicherung in der Röntgendiagnostik wird für eine Thoraxaufnahme bei Kindern ein Zusatzfilter von 1 mm Aluminium und mindestens 0,1 mm Kupfer eingesetzt.
Frage 47
Wieso werden bei Kindern keine Streustrahlenraster eingesetzt?
Streustrahlenraster filtern nicht nur die Streustrahlung effizient heraus, sie entfernen auch Teil der Strahlung, die für die Entstehung des Röntgenbildes benötigt wird. Somit muss die Dosis gesteigert werden, welches eine erhöhte Strahlenexposition nach sich zieht. Bei einem Körperdurchmesser von < 15 cm wird weniger Streustrahlung produziert, was den Einsatz von Rastern entbehrlich macht.
Frage 48
Was muss vor Anwendung ionisierender Strahlung bei jeder Frau im gebärfähigen Alter erfragt werden?
Es muss immer erfragt werden, ob eine Schwangerschaft besteht oder bestehen könnte.
Frage 49
Was gilt es bei einer Schwangerschaft bzw. möglichen Schwangerschaft bzgl. der Anwendung von ionisierender Strahlung zu beachten?
Die Notwendigkeit der Strahlenanwendung sollte unter Nutzen-Risiko-Abwägung kritisch überprüft werden. Alternative Methoden ohne ionisierende Strahlung wie z.B. Ultraschall oder MRT sollten erwogen werden.
Röntgenuntersuchungen, die keine Notfallindikationen besitzen, sollten so weit wie möglich auf das Ende / den Zeitraum nach der Schwangerschaft verlegt werden.
Je nach Phase der Schwangerschaft kann die Strahlenbelastung sich unterschiedlich auswirken.
In der Frühphase der Schwangerschaft kann es dazu kommen, dass sich die befruchtete Eizelle nicht einnistet oder abstirbt. In der Organogenese besteht das Risiko für Fehlbildungen. Ab der 10. SSW können Strahlenbelastungen zu Fehlbildungen des Gehirns führen. Neben diesen deterministischen Strahlenschäden gibt es die stochastischen Strahlenschäden. Dabei bestehen ein erhöhtes Krebsrisiko und Leukämierisiko für ein Kind nach Strahlenbelastung im Mutterleib.
Die Schwellendosis für die ersten beiden genannten deterministischen Strahlenschäden liegt bei ca. 50-100 mSv (Organdosis für die Gebärmutter). Für die Strahlenwirkung der Fehlbildungen des Gehirns wird die Schwellendosis von ca. 300 mSv angenommen.
Frage 50
Bei welchen Aufnahmen ist die Strahlendosis am geringsten für den Uterus?
Bei radiographischen Aufnahmen des peripheren Skeletts oder Schädels ist die Uterusdosis am geringsten.
Die Uterusdosis einer Schädel-CT wird mit < 0,001 mSv angegeben; die Uterusdosis einer Röntgenaufnahme des peripheren Skeletts mit < 0,1 mSv.
Zum Vergleich liegen die Uterusdosis bei einer Röntgenaufnahme der LWS bei ca. 1-5 mSv und bei einer Becken-CT bei ca. 15-30 mSv.
Insgesamt können radiographische Aufnahmen, bei denen der Uterus nicht im Zielvolumen liegt, als unkritisch angesehen werden. Die Optimierung der Untersuchung unter Anwendung aller sinnvollen Strahlenschutzmaßnahmen ist notwendig [Loose et al. 2018]. Dazu gehört beispielsweise das Umlegen einer Bleischürze um das Abdomen/Uterus der Schwangeren bei einer Röntgen- oder CT-Untersuchung, bei denen das Strahlenfeld außerhalb des Abdomens liegt. Eine Rückstreuung in Richtung des Körpers der Patientin ist bei einer Bleiabdeckung (aufgrund der hohen Ordnungszahl und Überwiegen des Photoeffekts) nicht zu befürchten.
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