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Radiologie

Einleitung

Die Radiologie ist ein Fachbereich in der Medizin, der elektromagnetische und mechanische Strahlen zu wissenschaftlichen oder im Klinikalltag zu diagnostischen und therapeutischen Zwecken verwendet. Die Radiologie ist ein sich stark fortentwickelnder und größer werdender Fachbereich, der seinen Anfang mit Wilhelm Conrad Röntgen 1895 in Würzburg gefunden hat.

Anfänglich wurden nur Röntgenstrahlen verwendet. Im Laufe der Zeit wurden auch andere sogenannte „ionisierende Strahlen“ verwendet. Auch die Magnetresonanztomographie ist ein Aspekt der Radiologie. Sie verwendet keine ionisierende Strahlung, sondern elektromagnetische Felder. Auch die Strahlentherapie in der therapeutischen Medizin ist ein Teilbereich der Radiologie. Eingesetzt wird sie zum Beispiel in der Krebsbehandlung.
Den größten Anteil der Radiologie nimmt die diagnostische Radiologie im klinischen Alltag ein. Die Ultraschalluntersuchung stellt ebenfalls ein Teilgebiet der Radiologie dar und ist das am häufigsten eingesetzte bildgebende radiologische Verfahren. Die einfachste Aufnahme mit ionisierender Strahlung ist das konventionelle Röntgen. Die Erzeugung eines Röntgenstrahls geschieht mit Hilfe von zwei Elektroden. Eine Glühwendel, die „Kathode“, setzt kleine Elektronen frei und beschleunigt sie stark. Die Elektronen treffen auf die gegenüberliegende zweite Elektrode, die „Anode“ und prallen darauf so stark auf, dass eine sogenannte „Bremsstrahlung“ entsteht. Die Bremsstrahlung ist der Röntgenstrahl, der nun auf den Patienten gerichtet wird. Die Strahlen durchqueren den Patienten und werden auf der anderen Seite wieder eingefangen und aufgezeichnet. Früher ist das auf einem Röntgenfilm passiert, heute gibt es digitale Detektoren zur Aufzeichnung.
Mithilfe der Strahlung macht man sich zu Nutze, dass Strukturen im Körper unterschiedliche Dichten haben und aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Treffen Strahlen auf sie, absorbieren sie Teile der Strahlung. Je nachdem, welche Bereiche des Körpers die Strahlen durchqueren, desto stärker oder schwächer werden sie auf der anderen Seite des Körpers wahrgenommen und aufgezeichnet. Diese Schatten überlagern sich dann zu einem zweidimensionalen Bild und man erhält eine Momentaufnahme vom Inneren des Körpers.
Eine Computertomographie (CT) funktioniert nach einem sehr ähnlichen Mechanismus. Sie liefert jedoch mehr Bilder aus verschiedenen Ebenen und somit auch mehr Informationen über das Innere das Körpers.
Ebenfalls häufig in der Klinik angewandt ist die Magnetresonanztomographie (MRT). Die MRT arbeitet mit einem anderen, gesundheitsschonenderen Mechanismus und liefert vor allem detaillierte Informationen über die menschlichen Weichteilgewebe.
Sowohl Ultraschall, Röntgen, CT als auch MRT sind als bildgebende diagnostische Verfahren in der modernen Medizin nicht mehr wegzudenken. Sie lassen sich zum Teil ergänzen mithilfe von Kontrastmitteln, um Organbereiche und Strukturen kontrastierter untersuchen zu können.


Röntgen

Röntgen bezeichnet den Prozess der Bestrahlung des Körpers mit Röntgenstrahlen und der Aufzeichnung der Strahlen zur Umwandlung in ein Bild. Auch die CT Untersuchung bedient sich des Mechanismus der Röntgenaufnahme. Deshalb bezeichnet man die CT auch korrekt als „Röntgen Computertomographie“. Meint man im Klinikalltag das herkömmliche einfache Röntgen, nennt man es auch „konventionelles Röntgen“ oder „Radiographie“. Eine konventionelle Röntgenaufnahme ohne Kontrastmittel wird als „natives Röntgen“ bezeichnet.
Heutzutage wird das Röntgenbild auf einem Fotofilm registriert und chemisch umgewandelt, kann aber zumeist über digitale Detektoren auch auf dem Computer eingelesen werden.

Dichte Strukturen absorbieren die Röntgenstrahlen besonders stark. Mithilfe dieses Wissens lassen sich die Aufnahmen schnell verstehen. Knochen werfen somit einen Schatten auf den Film und erscheinen weißlich, Luft ist dagegen im Röntgenbild schwarz.

Besonders häufig wird das Röntgen bei Knochenbrüchen angewandt. Da das konventionelle Röntgen nur ein zweidimensionales Bild liefert, muss je nach Fraktur zur genaueren Diagnostik eine zweite Aufnahme einer anderen Ebene angefertigt werden. Zum Beispiel kann ein Knochenbruch von vorne nicht zu sehen sein, von der Seite aber schon. Hierfür gibt es den Ärzten bekannte standardisierte Aufnahmetechniken.
Das Hauptanwendungsgebiet des konventionellen Röntgens liegt somit in der Diagnostik von Knochenbrüchen.
Eingesetzt wird es aber auch zur Beurteilung von Herz- und Lungenstruktur, Mammographie, Entdeckung von luftgefüllten Räumen im Brust- oder Bauchbereich oder Darstellung von Gefäßen. Zur Darstellung von Gefäßen bietet sich die Verwendung von Kontrastmitteln an. Je nach Wirkverhalten im Körper reichert sich das Kontrastmittel in dem Gefäß- oder Organbereich an, welches man genauer darstellen möchte. Möglich sind zum Beispiel die Darstellungen von Arterien, Venen, Lymphgefäßen oder vom harnableitenden System. Die Bereiche leuchten im Röntgenbild stärker auf und lassen sich genauer identifizieren und beurteilen.

In der Zahnheilkunde werden oftmals Röntgenbilder angefertigt, um Karies in den Zahnzwischenräumen oder die Lage der Weisheitszähne zu erkennen.

Lesen Sie mehr zum Thema unter: Röntgen der Zähne

Die verwendeten Strahlen sind für den Körper gesundheitsschädigend. Die Dosis ist bei einer Röntgenaufnahme sehr gering, jedoch sollte sie nicht zu häufig angewandt werden. Mithilfe von Röntgenpässen können Patienten die Zahl der Strahlenaussetzungen bewusster überprüfen. Häufige Strahlenbelastungen steigern zu einem kleinen Prozentsatz das Risiko im Leben an Krebs zu erkranken.

Lesen Sie mehr zu diesem Thema auf unserer Hauptseite zu Röntgen.

MRT

Die Magnetresonanztomographie wird auch als „Kernspintomographie“ bezeichnet. Der Mechanismus ist ein anderer als beim Röntgen. Die schädlichen Röntgenstrahlen spielen bei der MRT keine Rolle. Die Wirkungen des Magnetfeldes in der MRT sind nicht vollständig erforscht, man geht jedoch davon aus, dass sie keine gesundheitlichen Auswirkungen auf den Menschen haben.

Die Aufnahme in der MRT geschieht mithilfe eines sehr starken Magnetfeldes. Der Patient befindet sich in dem röhrenförmigen Tomographen. Das erzeugte extrem starke Magnetfeld bewirkt, dass alle Atome im Körper zu einer Bewegung angeregt werden. Dabei geben sie ein messbares Signal ab. Die MRT ermöglicht enorm detaillierte, hochauflösende und kontrastreiche Schichtendarstellungen des Körpers, ebenso wie die Röntgen CT.
Die Unterscheidung einzelner Organbereiche geschieht in der MRT nicht wie in der CT über helle und dunkle Bereiche, sondern hauptsächlich über die Kontraste zwischen zwei fremden Strukturen. Vor allem Weichteilgewebe stellt die MRT sehr kontrastreich dar. Es bietet sich auch an, MRT-Aufnahmen mit einem Kontrastmittel anzufertigen. Dabei lassen sich vor allem unterschiedlich beschaffene Gewebe gut erkennen, zum Bespiel Entzündungen oder Tumore.

Der große Vorteil ist, dass MRT Aufnahmen ohne schädliche ionisierende Röntgenstrahlung auskommen. Man kann sie also bedenkenlos wiederholen, ohne gesundheitliche Risiken eingehen zu müssen. Auch der hohe Weichteilkontrast bietet Vorteile bei der Diagnostik, zum Beispiel von Bändern, Knorpeln, Tumoren, Fett- oder Muskelgeweben.

Eine herkömmliche MRT Untersuchung dauert allerdings zwischen 20 und 30 Minuten, weshalb es schnell dazu kommt, dass die Bilder verwackelt sind durch Bewegungen des Patienten oder der Organe. Neue Techniken versprechen jedoch, in Zukunft auch Echtzeitaufnahmen anfertigen zu können, zum Beispiel bei der Untersuchung des Herzens.

Das starke Magnetfeld bei der Aufnahme bewirkt leider auch, dass Patienten mit jeglicher Art von Implantaten, zum Beispiel künstlichen Gelenken oder Herzschrittmachern, nicht für MRT Aufnahmen in Frage kommen.

Lesen Sie mehr zu diesem Thema unter: Ablauf einer MRT Untersuchung.

CT

Die „Röntgen Computertomographie“, wie sie korrekt heißt, bedient sich ebenfalls der ionisierenden Röntgenstrahlen. Hierbei befindet sich der Patient in einem röhrenähnlichen Tomographen, der Röntgenbilder aus vielen Richtungen aufzeichnet. Die Bilder werden digital erkannt und lassen sich auf dem Computer betrachten. Durch das Aufzeichnen einiger Bilder aus verschiedenen Richtungen erhält man Schnittbilder durch den zu untersuchenden Bereich des Körpers. Das lässt eine viel genauere Diagnostik zu. Die digitalen überlagerungsfreien Bilder haben auch eine höhere Qualität als die herkömmlichen Röntgenaufnahmen.

Die CT-Bilder zeigen das gleiche Absorptionsverhalten wie die Röntgenbilder. Besonders Knochen und luftgefüllte Bereiche lassen sich genau ermitteln. Mithilfe von Kontrastmitteln und qualitativeren Bildern können auch Gefäße gut sichtbar gemacht werden. Ein wichtiger Einsatzbereich dafür ist die sogenannte „Koronarangiographie“, bei der die Gefäße, die das Herz versorgen und bei einem Herzinfarkt in der Regel betroffen sind, dargestellt werden.

Eingesetzt werden Röntgen Computertomographie Aufnahmen auch bei Darstellung von Lymphgefäßen und einzelnen Organgebieten, zum Beispiel dem Magen-Darm-Trakt oder im harnableitenden System.
Der große Nachteil, der qualitativ sehr hochwertigen CT Aufnahmen ist die hohe Strahlenbelastung. CT Aufnahmen machen in der diagnostischen Radiologie deutlich weniger als ein Zehntel der Untersuchungen aus. Dennoch sind sie verantwortlich für etwa die Hälfte der Strahlenbelastungen. Schon eine einzige CT Aufnahme in mehreren Schichten steigert das Risiko einer Folge-Krebserkrankung um einen kleinen Prozentsatz.

Lesen Sie mehr zum Thema unter: Strahlenbelastung bei der Computertomographie

Um sich vor den Strahlen zu schützen, kann man zwischen die Strahlen und den Körper Blei legen. Das Blei absorbiert die Strahlen stark und schon eine dünne Schicht schützt nahezu vollständig vor den Strahlen. Während Operationen für die Chirurgen oder zum Schutz von nicht zu untersuchenden Organsystemen können Bleischürzen verwendet werden.

Lesen Sie mehr zu diesem Thema auf unserer Hauptseite: Computertomographie.

Ultraschall

Der Ultraschall, oder auch „Sonographie“ genannt, ist das am häufigsten durchgeführte, bildgebende Verfahren im klinischen Alltag. Er verwendet zur Herstellung der Bilder Schallwellen, die von unterschiedlichen Organstrukturen reflektiert werden und somit eine Unterscheidung der Organe zulässt. Es kommt ohne die schädlichen Röntgenstrahlen aus. Die Ultraschalluntersuchung kann schnell, sehr leicht und beliebig oft durchgeführt werden. Von außen drückt man den Schallkopf, der die Wellen von sich gibt, auf die Haut auf.
Mit dem Ultraschall lassen sich nur Weichteilgewebe darstellen, da der Knochen die Wellen nicht durchlässt.
Eingesetzt wird es zur Erkennung von flüssigkeits- oder luftgefüllten Räumen, zur Darstellung von Gefäßen und Bauchorganen. Auch in der Schwangerendiagnostik kommt das Ultraschallgerät häufig zum Einsatz um die Entwicklung des Kindes beurteilen zu können.

Lesen Sie mehr zum Thema: Ultraschall in der Schwangerschaft

Häufig wird er auch zur Erkennung und Verlaufsdiagnostik von bösartigen Tumoren verwendet. Nur erfahrene Ärzte können ein Ultraschallbild gut auswerten. Die Auflösung und Aussagekraft einer Ultraschalluntersuchung ist sehr begrenzt und hängt von der Erfahrung des Arztes ab.

Lesen Sie mehr zu diesem Thema auf unserer Hauptseite zu: Ultraschall.

Interventionelle Radiologie

Die interventionelle Radiologie ist kein Teil der diagnostischen Radiologie, sondern stellt eine Hilfe bei minimalinvasiven therapeutischen Maßnahmen dar. Es gibt diesen Teilbereich der Radiologie noch nicht sehr lange. Fast ausschließlich werden in der interventionellen Radiologie Gefäßsysteme dargestellt, oftmals mithilfe von Kontrastmitteln. Dazu zählen Arterien, Venen, Lymphgefäße oder auch Gallenwege.
Die bildgebenden Verfahren werden hierbei zeitgleich mit einem minimalinvasiven Eingriff durchgeführt. Dazu zählen vor allem die Aufdehnungen von Gefäßen, das Anlegen von Stents, die Verödungen von Blutungen oder die Beseitigung von Verengungen (Stenosen) der Gefäße. Um zu garantieren, dass die minimalinvasive Behandlung an der richtigen Stelle innerhalb des Gefäßes durchgeführt wird, kann mithilfe der interventionellen Radiologie die Lage des Gefäßes und die Durchführung des Eingriffs genau beobachtet werden.
Auch in Organen, zum Beispiel bei der Behandlung von Tumoren der Leber, lässt sich mithilfe der Bildaufnahmen mit Kontrastmitteln der genaue Ort der Therapie feststellen und überprüfen.
Bei der interventionellen Radiologie gilt es auch, auf den Strahlenschutz zu achten, denn auch sie arbeitet mit den ionisierenden, gesundheitsschädlichen Röntgenstrahlen.

Weitere Informationen zu diesem Thema

Weitere Informationen zum Thema Radiologie finden Sie unter:

Eine Übersicht aller Untersuchungsmethoden, die wir bereits veröffentlicht haben finden Sie unter: Diagnostik A - Z

Qualitätssicherung durch: Dr. Nicolas Gumpert      |     Letzte Änderung: 16.07.2018
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