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Röntgenuntersuchung

Wirbelsäule

Zusammenfassung:
Seit mehr als hundert Jahren werden Röntgenstrahlen in der medizinischen Diagnostik zum Nachweis krankhafter Veränderungen im menschlichen Körper eingesetzt (Radiologie). Bestimmte Körperteile (wie die Knochen) absorbieren die Strahlung, wenn sie den Körper durchläuft, andere (wie Lunge oder luftgefüllte Organe wie der Magen) lassen sie zum größten Teil passieren. Die den Körper durchquerenden Röntgenstrahlen schwärzen ähnlich einer normalen fotografischen Aufnahme spezielle fotografische Filme. Zunehmend werden auch statt der Röntgenfilme digitale Bildspeicher verwendet, die mehrmals ausgelesen werden können. Es entsteht dadurch eine Röntgenaufnahme, die der Diagnose von Lungen- und Herzerkrankungen, Erkrankungen der weiblichen Brust sowie von Skeletterkrankungen (Knochenbrüche, Missbildungen, etc.) dient. Um den Bildkontrast der Weichgewebe (Magen-Darm-Trakt, Niere) zu verbessern, können diesezwecks Untersuchung mit einem Kontrastmittel gefüllt werden.



Technik

Röntgenstrahlen sind kurzwellige elektromagnetische (ionisierende) Strahlen, die in einer Röntgenröhre unter Hochspannung erzeugt werden und die Eigenschaft haben, organisches Gewebe zu durchdringen. Je mehr Spannungsenergie Anwendung findet, desto "härter" wird die Röntgenstrahlung, das heisst, sie hat eine höhere Durchdringungskraft. Energiearme Strahlung heißt "weiche" Röntgenstrahlung.
Zur Durchführung einer Röntgenuntersuchung (radiologische Untersuchung) bedarf es eines Geräts, das die Röntgenstrahlen erzeugt, durch den Körper oder den Körperteil schickt, und das Strahlungsrelief nach Austritt der Strahlen aus dem Körper aufzeichnet. Dieses Gerät besteht aus der eigentlichen Röntgenröhre, einem Transformator für verschiedene Spannungsenergien und einem Bildauffang-System.
Für die Aufnahme durchdringen die Röntgenstrahlen das zu untersuchende Gewebe und werden dort teilweise absorbiert: je dichter das Gewebe, desto mehr werden die Strahlen abgeschwächt. Dabei wird die Energie der Strahlen an die Atome des durchstrahlten Stoffs abgegeben.
Das Bildauffang-System zeichnet die ausgetretenen Strahlen in einer Kassette (Röntgenfilm mit Verstärkerfolien) oder an einem digitalen Bildempfänger auf, wobei dichtes Gewebe (z.B. Knochen) üblicherweise hell erscheint (da nur wenige Röntgenstrahlen das Gewebe durchdringen und den Röntgenfilm hinter dem Patienten schwärzen), durchlässiges Gewebe (z.B. Lunge) üblicherweise dunkel (viele Röntgenphotonen schwärzen den Film). Der "Röntgenschatten" ist also der helle Teil der Aufnahme. Damit können ungewöhnlichen Veränderungen in der Gewebestruktur der Lunge, der weiblichen Brust (Mamma) und des Knochens, Fremdkörper im Gewebe, krankhafte Organvergrößerungen, Ablagerungen, Frakturen und Tumore diagnostiziert werden.
Ein Röntgenbild entsteht nach einer möglichst kurzen Bestrahlung (ca. 1 Millisekunde bis 1 Sekunde) unter Anwendung unterschiedlicher Stromstärke (gemessen im Milliampere, von welcher die Stärke der Strahlung abhängig ist) und Spannung (gemessen in Kilovolt, wovon die Härte der Strahlung abhängig ist).
Diese Werte variieren je nach Diagnoseerfordernis und untersuchtem Körperteil. Auch der Körperbau des Patienten ist entscheidend - je größer der Körperquerschnitt und je höher das Körpergewicht, desto höher die Strahlendosis.
Im Sinne des Strahlenschutzes und der Vermeidung von Bewegungsunschärfen wird eine möglichst kurze Röntgenbestrahlung angstrebt. Bei bestimmten diagnostischen Verfahren mit Eingriffen und bei minimalinvasiven Operationen (z.B. Herzkatheter) oder auch bei dynamischen Abläufen (Magen-Darm-Röntgen) kann es jedoch erwünscht sein, dass zur Überprüfung des Verlaufs über einen längeren Zeitraum durchleuchtet wird. Dazu wird die Röntgenstrahlung statt auf ein Bildauffang-System auf einen Bildschirm geleitet, und mittels Bildverstärker als digitales Videosignal in einen Bildrechner weitergeleitet. Diese Durchleuchtung ist mit einer höheren Strahlenbelastung verbunden als eine reguläre Röntgenaufnahme.

Vorgehensweise

Zur Herstellung einer gewöhnlichen Röntgenaufnahme (Nativröntgen) ist eine spezielle Vorbereitung des Patienten nicht erforderlich. Der Patient wird ja nach Art der Aufnahme stehend oder liegend zwischen Röntgenröhre und Bildauffang-System positioniert. Empfindliche Körperteile, die nicht in den Diagnosebereich fallen, werden mit einer Bleiabdeckung vor Streustrahlung geschützt (beispielsweise bekommt bei einer Oberkörperaufnahme der Patient eine Bleischürze zum Schutz der Leistengegend - Eierstöcke bei der Frau, Hoden beim Mann sind zu schützen). Bei modernen Röntgengeräten kann die Strahlendosis auch viel geringer sein. Bewegungen während der Aufnahme erzeugen Unschärfen, der Patient darf sich also nicht bewegen. Zur Unterstützung der Fixierung werden manchmal anatomisch stützende Polster verwendet.
Die eigentliche Aufnahme, während der das Röntgenpersonal zum eigenen Schutz den Raum verläßt, dauert wenige Augenblicke. Moderne Geräte haben meist eine Belichtungsautomatik mit einem Strahlendetektor, der nach Erreichen der vorgegebenen Dosisleistung die Röntgenstrahlung automatisch abschaltet.

Kontrastmittel-Röntgen
Die Verwendung von Kontrastmitteln bei einer Röntgenuntersuchung erhöht oft die Aussagekraft, da so die unterschiedlichen Körperstrukturen voneinander und von krankhaften Veränderungen besser abzugrenzen sind. Das Wirkungsprinzip von Kontrastmitteln ist, dass sie entweder die Strahlenabsorption erhöhen (also einen stärkeren "Schatten" in der Röntgenaufnahme produzieren, das sind jod- bzw. bariumhaltige "positive" Kontrastmittel) oder aber die Strahlendurchlässigkeit im Vergleich zu den umgebenden Geweben steigern (was durch Einbringung von Luft oder Gasen erfolgt, als "negative" Kontrastmittel bezeichnet).

Kontrastmittel kann man in verschiedenen Körperregionen anwenden:
Im Magen-Darm-Trakt entweder durch orale Aufnahme (Trinken) oder durch rektale Aufnahme (Einlauf). Je nach Fragestellung und klinischer Situation geschieht dies entweder mit jodhaltigen, sogenannten wasserlöslichen Kontrastmitteln (farblose, aromatisierte, eher dünne Flüssigkeiten) oder mit Bariumsuspensionen (weißlich, je nach Wasseranteil dünn- bis dickflüssig).
Oft wird auch eine "Doppelkontrastuntersuchung" durchgeführt, was bedeutet, dass gleichzeitig ein positives und ein negatives Kontrastmittel eingebracht wird. Dadurch entsteht ein Röntgenbild, welches nicht nur die Umrisse der kontrastmittelgefüllten Körperstrukturen zeigt, sondern das detaillierte Relief der Schleimhaut erkennbar macht und dadurch Erkrankungen besser zeigt. Für Speiseröhre und Magen geschieht dies durch Brausepulver, welches Kohlendioxid freisetzt und unmittelbar vor dem Trinken der Bariumsuspension geschluckt werden muss. Beim Kontrastmitteleinlauf in den Dickdarm (Irrigoskopie oder Kolonkontrasteinlauf) wird zusätzlich zur Bariumsuspension Luft eingeblasen.
Aus dem Magen-Dram-Trakt werden die Kontrastmittel mit dem Stuhl wieder ausgescheiden. Nach der Anwendung von Barium-Kontrastmitteln empfiehlt sich eine ausreichende Flüssigkeitsaufnahme, um ein Verklumpen des Kontrastmittels mit nachfolgender Verstopfung zu vermeiden.
In die übrigen Körperstrukturen muss das Kontrastmittel (jodhaltige, nichtionische Kontrastmittel) mittels Injektion in die Vene verabreicht werden. Es lassen sich entweder die Blutgefäße direkt darstellen (Angiografie, Phlebografie) oder die Nieren und ableitenden Harnwege. Das Kontrastmittel verteilt sich nach wenigen Sekunden im Blutkreislauf und wird anschließend hauptsächlich über die Niere ausgeschieden. Während des Ausscheidungsprozesses reichert sich das Kontrastmittel im Bereich der Niere und der Harntrakt am stärksten an, und erzeugen dadurch einen besonders deutlichen Röntgenschatten. Niere, Nierenbecken, Harnleiter und Blase kann man daher im normalen Röntgen darstellen, während die Kontrastmittel-Anreicherung in den übrigen Körperorganen zu schwach ist und nur durch ein Spezialverfahren, die Computertomografie , nutzbar ist.
In speziellen Fällen kann man Kontrastmittel auch in andere Körperstrukturen injizieren, beispielsweise in Gelenksräume (Arthrografie) bzw. in Fistelgänge (Fistelfüllungen).

Kontrastmittel-Überempfindlichkeit
Bei einer Kontraströntgenuntersuchung kann in seltenen Fällen eine Überempfindlichkeit (manchmal nicht ganz korrekt als "Kontrastmittel-Allergie" bezeichnet) auftreten, die sich durch Brechreiz und Übelkeit, manchmal auch Atemnot und Auftreten eines Hautausschlages äußert. Solche Nebenwirkungen können unabhängig von der eingesetzten Dosis extrem selten auch mit lebensbedrohlichen Beschwerden wie Kreislaufkollaps (bis hin zum Herzstillstand) auftreten.
Bei einer Röntgenuntersuchung mit Kontrastmitteluntersuchung kann in seltenen Fällen eine Unverträglichkeit (manchmal nicht ganz korrekt als "Kontrastmittel-Allergie" bezeichnet) auftreten, die sich durch Brechreiz und Übelkeit, manchmal auch Atemnot und Auftreten eines Hautausschlages äußert. Solche Nebenwirkungen können unabhängig von der eingesetzten Dosis extrem selten auch mit lebensbedrohlichen Beschwerden wie Kreislaufkollaps (bis hin zum Herzstillstand) auftreten. Das Risiko einer tödlichen Kontrastmittel-Unverträglichkeitsreaktion beträgt ca. 1:100.000. Allerdings muss dieses Risiko gegenüber dem Vorteil einer Kontrastmittelverabreichung abgewogen werden, da manche Erkrankungen im Röntgen und in der Computertomographie - die das gleiche Kontrastmittel verwendet - nur mit Hilfe von Kontrastmittel diagnostiziert werden können.
Risikopatienten mit bekannter Kontrastmittel-Unverträglichkeit erhalten vor der Verabreichung des Kontrastmittels eine Injektion mit Kortison, um die unerwünschte Reaktion zu vermeiden.
Schilddrüsen-Funktionsstörungen. Das üblicherweise in Kontrastmitteln vorhandene Jod kann bei Patienten mit Neigung zu Schilddrüsenüberfunktion zu einer Störung des Schilddrüsenstoffwechsels führen. Falls eine Kontrastmitteluntersuchung trotzdem unbedingt notwendig sein sollte, müssen die Schilddrüsenwerte kontrolliert und gegebenenfalls Medikamente (sogenannte Schilddrüsenblockade) verabreicht werden. Bei Patienten mit anderen Schilddrüsenproblemen (Struma/Kropf mit normaler Schilddrüsenfunktion, Schilddrüsenunterfunktion) ist die Anwendung von jodhaltigen Kontrastmitteln im Allgemeinen problemlos.
Bei Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion gibt es genaue Vorschriften zur Benutzung von intravenösen Kontrastmitteln bei radiologischen Untersuchungen. Auch eine Einschränkung der Nierenfunktion als Folge der Injektion von Kontrastmitteln ist möglich. Es ist empfehlenswert, nach einer solchen Untersuchung als Ausgleich möglichst viel Flüssigkeit zu trinken.
Das Vorliegen einer Diabeteserkrankung erhöht das Risiko einer kontrastmittelbedingten Nierenfunktionsstörung. Die Einnahme blutzuckersenkender Medikamente, die Metformin enthalten, muss vor einer Kontrastmitteluntersuchung pausiert werden. Zur Vorbeugung ist es wichtig, vor einer intravenösen Kontrastmittelverabreichung die Nierenfunktion mittels Blutabnahme und Messung des Kretaininwerts zu bestimmen. Dadurch können Patienten mit vorgeschädigten Nieren herausgefiltert werden, bei denen außer bei lebensbedrohenden Erkrankungen kein Kontrastmittel verabreicht werden soll.

Strahlenrisiko

Der Mensch ist durch Strahlen aus dem All und aus der Erde ständig einer natürlichen Radioaktivität ausgesetzt. Diese natürliche Strahlenexposition variiert lokal recht stark (beispielsweise durch die von Edelgas - wie Radon - und bestimmten Gesteinen - wie Granit - abgegebenen Strahlung). Auch im menschlichen Körper selbst finden sich von Natur aus radioaktive Isotope. Der menschliche Organismus setzt sich also ständig mit ionisierenden Strahlen auseinander, indem er deren zellschädigende Wirkung ununterbrochen und normalerweise erfolgreich repariert.
Das Verhältnis der aus natürlichen Quellen stammenden zur zivilisatorisch verursachten Strahlenexposition beträgt in Deutschland 2,5 Millisievert zu 1,5 Millisievert (Sievert = Strahlendosis-Einheit, 1 Millisievert = 1 Tausendstel Sievert). Dabei stammt der Großteil (über 90 Prozent) der zivilisatorischen Strahlenexposition aus Röntgenuntersuchungen, wobei zumindest in Mitteleuropa andere Quellen wie Fallout aus Atombombenversuchen oder Reaktorunfällen (Tschernobyl) und Ausscheidungen von Kernreaktoren quantitativ in den Hintergrund treten.
Nach dem derzeitigen Stand der Wissenschaft gibt es keinen Schwellenwert, unterhalb dessen eine Schädigung durch Röntgenstrahlen ausgeschlossen werden kann. Mit anderen Worten: Es kann sich grundsätzlich bereits eine geringe Bestrahlung in späterer Folge schädigend auswirken. Deshalb geht man von der vorsichtigen Annahme aus, dass jede Röntgenuntersuchung im Prinzip die Gefahr einer Zellveränderung (genetische Mutation) und das Risiko einer Entwicklung von bösartigen Tumoren steigert. Allerdings ist die statistische Wahrscheinlichkeit dafür umso geringer, je kleiner die empfangene Strahlendosis ist und die liegt bei den im Rahmen der Röntgendiagnostik in einem Bereich, in dem die wissenschaftliche Nachweisbarkeit bzw. Größenbestimmung eines Effektes sehr schwierig ist.
Nicht genau bekannt ist, ob die Auswirkungen von Röntgenstrahlen durch den menschlichen Organismus wieder ausgeglichen werden können. Die von den meisten Regierungen verordneten Strahlenschutzgesetze sollen dabei helfen, die Menschen vor einer unnötigen Strahlenbelastung zu schützen.

Strahlendosis
Entsprechend den Schätzungen der "Internationalen Strahlenschutzkommission" liegt das Risiko, nach einer Strahlenexposition im Laufe des weiteren Lebens eine tödliche Krebserkrankung zu erleiden, bei etwa 5 Prozent pro Sievert (= Strahlendosis-Einheit. Dies gilt für Personen um die 20 Jahre, bei Kindern beträgt dieser Wert 10 bis 20 Prozent, bei älteren Menschen fällt er unter 1 Prozent, da jüngere Organismen empfindlicher sind als ältere).
Zum Vergleich: die typische Strahlendosis einer Computertomografie des Bauchraumes (eine der Untersuchungen mit relativ hoher Strahlendosis) liegt bei 10 bis 20 Millisievert, die eines Lungenröntgens bei 0,05 Millisievert. Das durch eine Röntgenuntersuchung ausgelöste tödliche Krebsrisiko liegt somit im Bereich von Promille-Bruchteilen bis maximal einigen wenigen Promille; dem muss man das Risiko einer nicht durchgeführten Röntgenuntersuchung entgegenhalten.
Es liegt dennoch im Interesse des Patienten, dass unnötige Röntgenuntersuchungen möglichst vermieden werden. Daher werden Röntgenuntersuchungen richtigerweise nur dann eingesetzt, wenn der Nutzen zu unmittelbaren Diagnose bei einer möglichen Erkrankung insgesamt höher eingeschätzt wird als das langfristige Risiko.
Für den untersuchten Patienten ist es empfehlenswert, die gemachten Röntgenaufnahmen aufzubewahren. Es ist möglich, dass eine Wiederholungsuntersuchung z.B. nach einem Arztwechsel damit vermieden werden kann. Außerdem steigt die Diagnosesicherheit, wenn der Radiologe frühere Aufnahmen zum Vergleich zur Verfügung hat.

Schwangerschaft
Die ionisierende Strahlung ist für das ungeborene Kind besonders schädlich. Eine radiologische Untersuchung während einer Schwangerschaft (auch im Anfangsstadium, also bei überfälliger Menstruation) sollte vermieden werden und darf nur dann durchgeführt werden, wenn dies unbedingt nötig und klinisch gerechtfertigt ist.
 

Letzte Aktualisierung:
31.07.2007 (Patricia Herzberger)
Autor:
Frank Hartmann
Experten für diese Seite:
Univ. Prof. Dr. med. Andrea Maier (Radiodiagnostik)
Univ. Prof. Dr. med. Wolfgang Schima (Radiodiagnostik)


Diese Informationen können den Besuch beim Arzt nicht ersetzen, sondern können Ihnen helfen, sich auf das Gespräch mit dem Arzt vorzubereiten. Eine Diagnose und die individuell richtige Behandlung kann nur im persönlichen Gespräch zwischen Arzt und Patient festgelegt werden.


Quelle: surfmed; 13.09.2005, aktualisiert am 03.03.2010
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