Röntgenstrahlen sind hochenergetische Strahlen, die in unterschiedlichen Graden durch die meisten Substanzen dringen können. Sehr niedrig dosierte Röntgenstrahlung wird als diagnostisches Hilfsmittel zur Erstellung von Bildern verwendet. In höheren Dosen findet Röntgenstrahlung als Strahlentherapie zur Krebsbehandlung Anwendung.
Röntgenstrahlung kann allein als einfache Röntgenuntersuchung oder in Kombination mit anderen Techniken wie Computertomografie (CT) verwendet werden. (Siehe auch Bildgebende Verfahren im Überblick und Hintergrundstrahlung.)
Ablauf einer Röntgenaufnahme
Zur Erstellung einer gewöhnlichen Röntgenaufnahme wird der Patient so gelagert, dass sich der zu beurteilende Körperteil zwischen der Röntgenquelle und einem Gerät zur Aufzeichnung der Bilder befindet. Der Röntgenassistent stellt sich hinter eine strahlendichte Scheibe und betätigt das Röntgengerät nur für den Bruchteil einer Sekunde. Der Patient muss während der Aufnahme still halten. Meist werden mehrere Aufnahmen erstellt, um Bilder aus verschiedenen Blickwinkeln zu erhalten.
Ein Röntgenstrahlenbündel wird durch den zu beurteilenden Körperteil geschickt. Verschiedene Gewebe blockieren die Röntgenstrahlung je nach Dichte des Gewebes unterschiedlich stark. Die durch das Gewebe dringenden Röntgenstrahlen werden auf einen Film oder einen Strahlendetektor aufgezeichnet und erstellen ein Bild, das die unterschiedliche Gewebedichte wiedergibt. Je dichter das Gewebe, desto mehr Röntgenstrahlen blockiert es und desto mehr Weiß erscheint auf dem Bild:
Metall erscheint als vollständig weißer (röntgendichter) Gegenstand.
Knochenstrukturen erscheinen beinahe weiß.
Fett, Muskeln und Flüssigkeiten erscheinen grau gefärbt.
Luft und Gas erscheinen schwarz (röntgenstrahlendurchlässig).
Anwendung von Röntgenuntersuchungen
Einfache Röntgenbilder sind typischerweise die ersten bildgebenden Untersuchungen zur Beurteilung der Arme, der Beine, des Brustraums und gelegentlich der Wirbelsäule und des Bauchraums. Diese Körperteile enthalten wichtige Strukturen mit sehr unterschiedlicher Dichte, die sich leicht auf Röntgenbildern erkennen lassen. Daher werden einfache Röntgenbilder zur Diagnose folgender Störungen verwendet:
Frakturen: Der beinahe weiße Knochen kontrastiert klar mit den grauen, ihn umgebenden Muskeln.
Lungenentzündung (Pneumonie): Die schwarz dargestellte Luft in der Lunge kontrastiert klar mit dem weiß erscheinendem, infizierten Gewebe, das die meisten Röntgenstrahlen blockiert.
Darmverschluss: Die schwarz dargestellte Luft im abgeschlossenen Darmstück bildet einen klaren Kontrast zum grauen, umgebenden Gewebe.
Mammografie
Bei der Mammografie kommt ebenfalls Röntgenstrahlung zur Anwendung, um Brusterkrankungen, wie beispielsweise Brustkrebs, zu diagnostizieren.
Die Strahleneinwirkung ist ein Problem, da Brustgewebe der Strahlung gegenüber empfindlich ist. Zur Minimierung der Strahlenexposition werden spezielle Mammografieeinrichtungen und digitale bildgebende Methoden angewendet.
Varianten der Röntgenuntersuchung
Röntgenuntersuchung mit röntgendichten Kontrastmitteln
Einfache Röntgenuntersuchungen können auch nach Gabe eines röntgendichten Kontrastmittels (manchmal fälschlicherweise als Farbstoff bezeichnet) erfolgen, der als Injektion in eine Vene, oral oder durch Einführen in den After (Rektum) verabreicht wird. Durch das röntgendichte Kontrastmittel wird das abgebildete Gewebe bzw. die Struktur für Strahlen weniger durchlässig als das umgebende Gewebe. Auf der Röntgenaufnahme erscheint es dadurch weißer und ist besser sichtbar.
Bei einer konventionellen Angiografie wird eine Röntgenaufnahme nach Injektion eines röntgendichten Kontrastmittels in die Blutgefäße durchgeführt.
Vor einer Röntgenuntersuchung des Magen-Darm-Trakts werden Patienten möglicherweise gebeten, das strahlenundurchlässige Kontrastmittel Barium bzw. Gastrografin als Flüssigkeit oder in einer Mahlzeit einzunehmen. In der Röntgenaufnahme lassen sich dann die so hervorgehobene Speiseröhre, der Magen und der Dünndarm darstellen. Ein Röntgenassistent kann das Barium auch über ein in den Anus eingeführtes Rohr (Kontrasteinlauf) verabreichen, dann vorsichtig Luft in den unteren Teil des Darms (Kolon) pumpen und ihn so erweitern. Barium erleichtert die Darstellung von Geschwüren, Tumoren, Verschlüssen, Polypen und Divertikulitis. Der Barium-Kontrasteinlauf kann zu milden bis moderaten, krampfartigen Schmerzen und Stuhldrang führen.
Für die Bildgebung der Speiseröhre, des Magens und des oberen Darmtrakts hat die Endoskopie die Röntgenuntersuchung nach Einnahme von Barium oder Gastrografin weitgehend verdrängt.
Fluoroskopie
Mit dieser Technik lassen sich, ähnlich wie mit einer Videokamera, Bewegungen abbilden. Eine Fluoroskopie kann Organe oder Strukturen im Rahmen ihrer Funktionen zeigen: das Herz, wie es schlägt, den Darm, wie er Nahrung fortbewegt, und die Lunge beim Ein- und Ausatmen.
Die Fluoroskopie wird häufig wie folgt angewendet
Im Rahmen einer elektrophysiologischen Untersuchung (aufgrund von Herzrhythmusstörungen) und während einer Untersuchung der Koronararterien, um zu überprüfen, ob der Katheter korrekt im Herzen liegt (Koronar-Katheterisierung)
Zusammen mit einem meistens oral eingenommenen röntgendichten Kontrastmittel (wie beispielsweise Barium) zur Untersuchung des Magen-Darm-Trakts
Im Rahmen von Untersuchungen muskuloskelettaler Verletzungen, um Bewegungen der Knochen und Gelenke zu beobachten
Nachteile von Röntgenuntersuchungen
Andere bildgebende Verfahren liefern möglicherweise eine bessere Auflösung, sind sicherer oder schneller oder ermöglichen eine genauere Diagnose einer Erkrankung als einfache Röntgenstrahlen.
Der größte Nachteil ist die
Strahlenexposition
Strahleneinwirkung
Bei einfachen Röntgenaufnahmen sind pro Bild nur sehr kleine Strahlenmengen erforderlich. Bei einer einzelnen Röntgenaufnahme des Brustraums (Thorax) entspricht die Strahleneinwirkung in etwa derjenigen aus der Umwelt, der Menschen im Verlauf von 2,4 Tagen ausgesetzt sind (Exposition gegenüber der Hintergrundstrahlung).
Jedoch sind für manche Röntgenuntersuchungen mehrere Aufnahmen, eine höhere Strahlendosis pro Bild oder beides erforderlich. Folglich ist dann die Strahlenbelastung insgesamt höher, wie etwa in den folgenden Beispielen:
Röntgenaufnahmen des unteren Rückens, die als Serie aufgenommen werden: Die Strahlenmenge entspricht etwa drei Monaten der Hintergrundstrahlung.
Bei einer Mammografie entspricht die Strahlenmenge einer Aussetzung von etwa ein bis zwei Monaten gegenüber Hintergrundstrahlung.
Bei einer Fluoroskopie sind normalerweise höhere Strahlendosen erforderlich als bei einer routinemäßigen Röntgenuntersuchung, sodass stattdessen, falls möglich, andere Untersuchungen durchgeführt werden.
Das Röntgenpersonal achtet stets darauf, die Strahlenexposition für Patienten möglichst gering zu halten. Frauen, die schwanger sind oder sein könnten, sollten ihren Arzt darüber informieren. Das Röntgenpersonal kann dann alle Vorkehrungen treffen, um den Fötus vor dem Kontakt mit Röntgenstrahlen zu schützen. Eine Untersuchung des Abdomens oder Beckens einer schwangeren Frau kann der Arzt stattdessen ohne Strahlenexposition, z. B. mittels Unterschall durchführen. Doch setzen einfache Röntgenuntersuchungen, nicht des Bauchs oder des Beckens, die Gebärmutter nur sehr geringen Strahlendosen aus.
Weitere Nachteile
Einige bestimmte Untersuchungen bergen andere Risiken. So kann z. B. oral oder als Kontrasteinlauf verabreichtes Barium zu Verstopfung führen.