Aufnahmetechnik
Die Qualität der radiologischen Diagnose ist von verschiedenen Faktoren abhängig:
Diese Faktoren entscheiden darüber, ob die Erwartungen hinsichtlich der Beantwortung
der diagnostischen
Fragestellung erfüllt werden. Das schwächste Glied in dieser Kette bestimmt letztlich
über das Endergebnis
„Qualität der Diagnose“.
Röntgenuntersuchungen des Thorax stellen auch patientenseitig sehr hohe Anforderungen
an die
Aufnahmetechnik. Die Herausforderungen ergeben sich aus der Kleinheit der abzubildenden
Strukturen sowie aus
den Bewegungen durch Atmung und Herzschlag.
Projektion und Lagerung
Basisuntersuchungen
Die Basisuntersuchung erfordert 2 Aufnahmen in 2 senkrecht zueinander stehenden Projektionsebenen.
Auf
diese Weise können die Strukturen räumlich zugeordnet werden. Das Beispiel in ▶ Abb.
[
1
] zeigt, dass bei Verzicht auf eine 2. Aufnahmeebene selbst deutliche
Veränderungen übersehen werden können. Bei vermuteten Lungenveränderungen (z. B. bei
der Suche nach
Rundherden, Massen oder pneumonischen Veränderungen) kann es zudem sinnvoll sein,
laterolaterale
Aufnahmen in rechter und linker Seitenlage anzufertigen.
Abb. 1
Berner Sennenhund, weiblich, 6 Jahre. a) In der rechtsseitig anliegenden seitlichen Aufnahme
sind keine Veränderungen nachweisbar. b) Die ventrodorsale Aufnahme zeigt eine vollständige
Verdichtung des rechten Mittellappens. Alveoläre Lungenveränderungen sind auch im
rechten
Kaudallappen vorhanden. Die Veränderungen weisen auf eine Pneumonie hin. Die scheinbare
Diskrepanz
in der Abbildung der Veränderung lässt sich darauf zurückführen, dass die tischseitige
Lungenhälfte
in der seitlichen Aufnahme den intrinsischen Kontrast verloren hat.
Auf die Anfertigung der Aufnahme in der 2. Ebene kann nur ausnahmsweise verzichtet
werden.
Dies ist z. B. bei Lagerungsschwierigkeiten von Traumapatienten der Fall. Insbesondere
dann, wenn eine
Aufnahme bereits eine augenblicklich ausreichende diagnostische Information liefert.
Weitere Indikationen, bei denen eventuell nur eine Aufnahme hinreichend genaue Informationen
liefert,
könnten sein:
Einflüsse der Schwerkraft
Die Einflüsse der Schwerkraft sind bei Thoraxaufnahmen besonders deutlich (▶ Abb.
[
2
], ▶ Abb.
[
3
]):
Abb. 2
Röntgenaufnahmen des Thorax eines Golden Retrievers in rechter (a) und linker (b)
Seitenlage (Normalbefund). Durch die Schwerkraft kommt es zu Lageveränderungen thorakaler
und
abdominaler Organe. Markante Darstellungen der Herzsilhouette (a: länglich; b:
abgerundet) und der Zwerchfellkontur (a: parallel verlaufende Pfeiler; b: kreuzende
Pfeiler) sind die Folge.
Abb. 3
Röntgenaufnahmen des Thorax eines Pekinesen (Normalbefund) in ventrodorsaler (a) und
dorsoventraler Projektion (b). Der Einfluss der Schwerkraft führt zur unterschiedlichen
Darstellung der Herzsilhouette und der Zwerchfellkontur.
-
Der Druck der tischseitigen (unten liegenden) abdominalen Organe auf die dort angrenzenden
Zwerchfellanteile beeinflusst das Aussehen der Zwerchfellkontur.
-
Das Herz ist „locker aufgehängt“. Es kann seine Lage daher – je nach Projektion –
leicht verändern,
sodass das Aussehen der Herzsilhouette variiert.
-
Die tischseitigen Lungenanteile zeigen recht schnell Atelektasen. Damit geht der intrinsische
Kontrast der Lunge verloren.
Als Faustregel gilt, dass nur die gut belüfteten (oben liegenden) Lungenanteile zu
sehen sind (▶
Abb.
[
1
]).
Wahl der Projektionsebene
Für die Wahl der Seite sind bei laterolateralen Projektionen vordergründig persönliche
Präferenzen
ausschlaggebend. Für die Wahl zwischen ventrodorsaler und dorsoventraler Projektion
gibt es hingegen
fachliche Argumente:
Ventrodorsale Aufnahmen sind anzufertigen
Dorsoventrale Aufnahmen sind anzufertigen
-
bei dorsal gelegenen pulmonalen Läsionen,
-
zur Bewertung der Kontur der Herzsilhouette und
-
bei kardiorespiratorisch hochgradig eingeschränkten Patienten.
Zusatzaufnahmen
Es kann notwendig sein, weitere Aufnahmen anzufertigen. Dies hängt von der diagnostischen
Zielstellung
bzw. den bis dahin erhobenen Befunden ab.
Vorteile weiterer Aufnahmen:
-
Mit schrägen und tangentialen Aufnahmen können Überlagerungen „freiprojiziert“ werden.
Sie eignen
sich z. B. zur Darstellung von Veränderungen der Pleura, der Brustwand und der Rippen.
-
Zudem bieten sich Aufnahmen im horizontalen Strahlengang oder bei schräger Lagerung
des Patienten
an. Sie dienen insbesondere dazu, Gase, Flüssigkeiten und Massen voneinander abzugrenzen.
Um eine Vergleichbarkeit gewährleisten zu können, ist es daher notwendig, stets nach
dem gleichen
Protokoll vorzugehen. Dies ist z. B. für die Beurteilung von Verlaufs- oder Therapiekontrollen
nötig.
Lagerungsfehler
Fehler bei der Lagerung können relativ leicht zu fehlerhaften Beurteilungen von Organgrößen
und -lagen
führen (▶ Abb.
[
4
]). Aus diesem Grund ist es wichtig,
besonders sorgfältig vorzugehen (▶ Tab.
[
2
]). Für eine
korrekte Lagerung sind Erfahrung, ein gutes Augenmaß und Lagerungskissen grundlegende
Voraussetzungen.
Abb. 4
Röntgenaufnahmen des Thorax eines Mittelschnauzers in rechter Seitenlage (a, b) und
eines Mischlings in Rückenlage (c, d). Die Aufnahmen beider Tiere zeigen
Normalbefunde. In beiden Fällen verhindert die deutliche Rotation des Patienten um
die Längsachse
die Beurteilung von Lunge, Herzsilhouette und Mediastinum.
Tab. 2
Merkmale einer guten Lagerung.
|
laterolaterale Aufnahmen
|
ventrodorsale und dorsoventrale Aufnahmen
|
|
Rippenbogen und ventrale Grenzen der knöchernen Rippen beider Seiten liegen auf gleicher
Höhe
|
Sternum und Brustwirbelsäule sind übereinander projiziert, sodass die Thoraxhälften
etwa
gleich groß sind
|
|
beide Vordergliedmaßen sind im Winkel von etwa 45° zur Körperlängsachse nach vorne
gelagert
|
die Vordergliedmaßen liegen lateral „symmetrisch“ der Brustwand an
|
|
Hals ist unterpolstert, sodass Kopf und Hals eine „neutrale“ Position einnehmen
|
Kopf und Hals weisen mittig nach kranial
|
Respirationsstadium
Thoraxaufnahmen sind aus 2 Gründen in der inspiratorischen Pause anzufertigen:
-
Die Lunge erreicht dabei maximalen intrinsischen Kontrast. Die Darstellbarkeit kleiner
Objekte wird
dadurch verbessert (▶ Abb.
[
5
]).
-
Die „relative Bewegungslosigkeit“ trägt zur Schärfe der Abbildung bei.
Abb. 5
Einfluss der Respiration auf den Kontrast. a) Aufnahme in Inspiration: Die Strukturen der
Lunge weisen einen hohen Kontrast auf. Die kaudodorsal gelegenen Rundherde sind deshalb
gut
abgrenzbar. b) Aufnahme in Exspiration: Die Rundherde sind schlechter abgrenzbar. Die Lunge
erscheint in ihrer Transparenz gemindert, sodass der Verdacht auf eine weitere Lungenerkrankung
aufkommt. Durch das kleinere Thoraxfeld entsteht der Eindruck, dass die Herzsilhouette
vergrößert
ist.
Ausnahmen
Ausnahmen bilden Aufnahmen zum Nachweis eines Kollapses der Trachea und der Stammbronchien.
Sie müssen
während der Respiration angefertigt werden:
-
unmittelbar vor Erreichen der inspiratorischen Pause zur Darstellung eines Kollaps
der zervikalen
Trachea
-
unmittelbar vor Erreichen der exspiratorischen Pause zur Darstellung eines Kollaps
der thorakalen
Trachea und der Stammbronchien
Aufzeichnungssysteme
Film-Folien-Systeme
Um die Strukturen des Thorax scharf abzubilden, ist ein sorgfältiges Vorgehen notwendig.
Die
Belichtungszeit darf 0,02 (–0,05) Sekunden nicht überschreiten. Die Strukturen des Thorax sind
insbesondere bei kleinen Hunden, Katzen und Heimsäugetieren sehr klein. Deshalb werden
Aufzeichnungssysteme mit hoher Ortsauflösung benötigt. Mit leistungsstarken Geräten ist es
möglich, auch bei Verwendung feinzeichnender Film-Folien-Systeme Belichtungszeiten
unter 0,02 Sekunden zu
erreichen. Dies setzt eine entsprechende Einstelltechnik der Geräte voraus (hoher
kV-Wert, niedriges
mAs-Produkt).
Die „Schwärzungskurve“ des Röntgenfilms stellt die Schwärzung des Filmes in Abhängigkeit von der
Dosis grafisch dar. Mit Filmen, die einen „flachen“ Anstieg der Kurve haben, kann
die große Anzahl der
Graustufen (Dynamikumfang) im Thorax abgebildet werden. „Steile“ Filme sind für die
Thoraxdiagnostik
hingegen ungeeignet, weil Grauwerte zusammengefasst werden.
Digitale Detektoren
Digitale Systeme zur Bildaufzeichnung (Speicherfolien, Flachdetektoren) weisen einen
extrem großen
Dynamikumfang auf. Sie sind deshalb in der Lage, eine sehr große Zahl an Graustufen
zu detektieren. Die
Herausforderung besteht beim Einsatz digitaler Detektoren eher darin, die aufgezeichneten
Informationen
mithilfe geeigneter Bildverarbeitungsalgorithmen adäquat darzustellen (▶ Abb.
[
6
]).
Abb. 6
Mit einem Speicherfoliensystem aufgenommene Thoraxaufnahme von einer Katze. Die Bildverarbeitung
erfolgte mit 2 unterschiedlichen Algorithmen. a) Mit der gewählten Prozessierung werden auch
kleine Lungengefäße wiedergegeben. b) Die Bildverarbeitung ist zu stark kantenbetont. Dies
führt zu einem Verlust von Detailinformationen, da das Bildrauschen verstärkt wird
und Artefakte
entstehen.
Belichtung
Belichtungsparameter
Die Thoraxstrukturen absorbieren die Röntgenstrahlen unterschiedlich stark. Der Strahlungskontrast
des
Thorax ist daher sehr groß. Bei der Bildaufzeichnung ist es nachteilig, wenn diese
großen
Absorptionsunterschiede zusätzlich betont werden (Bildkontrast). Der Dynamikumfang
würde verringert
werden. Die folgenden Maßnahmen sind geeignet, den Bildkontrast zu verringern:
-
Verwendung hoher kV-Werte bei gleichzeitig niedrigen mAs-Produkten (Hartstrahltechnik)
-
Verwendung von Filmen mit „flacher“ Schwärzungskurve
-
Reduktion der Streustrahlenmenge am Bildempfänger durch den Einsatz von Streustrahlenrastern
Belichtungszeit
Die Belichtungszeit darf 0,02 (–0,05) Sekunden nicht übersteigen (▶ Abb.
[
7
]).
Abb. 7
Ausschnitte der Thoraxaufnahmen von Katzen. a) Die Aufnahme mit einer Belichtungszeit von
einer 1/10 Sekunde (0,1 Sekunde) weist deutliche Bewegungsunschärfen auf. Es kann
nicht beurteilt
werden, ob die Lungenzeichnung normal ist oder nicht. b) Bei kleineren Belichtungszeiten
(1/50 Sekunde = 0,02 Sekunden) ist eine zuverlässige Bewertung möglich.
Es bestehen mehrere Möglichkeiten, die Belichtungszeit zu verkürzen:
-
Belichtung optimieren (mAs-Produkt verringern + kV-Wert erhöhen): Wenn das mAs-Produkt
verringert werden soll, muss der kV-Wert „kompensatorisch“ erhöht werden, damit eine
adäquate
Filmschwärzung erreicht wird. Bei der Verwendung digitaler Detektoren kann auf die
Erhöhung des
kV-Werts verzichtet werden, wenn die Zunahme des Bildrauschens die Auswertbarkeit
nicht nachhaltig
beeinflusst.
-
Verringerung des Abstands zwischen Fokus und Bildempfänger: Zwischen der Dosis und dem Weg
besteht gemäß dem Abstandsquadratgesetz ein Zusammenhang. Daher ist die Dosisersparnis
bei
verringertem Abstand deutlich. Es erfolgt eine Verringerung des mAs-Werts (nicht des
kV-Werts).
-
Verwendung eines Film-Folien-Systems mit höherer Empfindlichkeit: Auch hier wird das
mAs-Produkt verkleinert. Es ist jedoch zu beachten, dass Systeme mit höherer Systemempfindlichkeit
(größerem S-Wert) eine geringere Abbildungsschärfe (Materialunschärfe) aufweisen.
-
Leistungsstärkere Röntgengeräte einsetzen: Geräte mit höherer Leistung benötigen für die
Erzeugung der erforderlichen Strahlenmenge weniger Zeit. Diese Zeit entspricht der
Belichtungszeit.
Als Faustregel gilt: Wird das mAs-Produkt halbiert, muss der kV-Wert um 10 kV erhöht
werden.
Raster
Übersteigt die Schichtdicke des Thorax 15 cm, ist die Verwendung eines Rasters erforderlich.
Es vermeidet
Unschärfen (Streustrahlenunschärfe) und Kontrastverlust (Schleier) durch Streustrahlen.
Bei geringen
Schichtdicken ist auf den Einsatz eines Rasters konsequent zu verzichten. Dieser Grundsatz
gilt auch für
die Bildaufzeichnung mit digitalen Detektoren.
Bildauswertung
Bei der Interpretation von Röntgenaufnahmen geht es darum, die Aufnahmen anhand eines
für die jeweilige
Region aufgestellten „Fahrplans“ systematisch zu lesen und die Beobachtungen zu bewerten.
Ein systematisches
Vorgehen stellt dabei sicher, dass:
-
alle Veränderungen erkannt werden.
-
die Befunde begrifflich richtig beschrieben werden.
-
die Unabhängigkeit von Assoziationen zu klinischen Befunden oder früher diagnostizierten
Fällen
gewahrt wird.
„Der größte Fehler bei der Auswertung von Röntgenaufnahmen besteht darin, sofort nach
Veränderungen zu
suchen, die anhand der klinischen Untersuchung erwartet werden. Dadurch werden viele
andere Informationen
des Röntgenbilds übersehen“ (Morgan u. Wolvekamp 1995).
Schritt 1
Fehlerhafte Befundungsergebnisse (falsch-positive oder falsch-negative Befunde) sind
häufig in einer
schlechten Aufnahmetechnik begründet. Bei der Auswertung wird daher zunächst die
Untersuchungstechnik kritisch beurteilt.
Wichtige Kriterien sind:
Es sind 3 Beurteilungen möglich:
-
Die Röntgenaufnahmen sind in vollem Umfang auswertbar.
-
Die Auswertung unterliegt Einschränkungen.
-
Die Untersuchung ist so schlecht ausgeführt, dass sie wiederholt werden muss.
Aufnahmen, die aufgrund mangelnder Qualität nicht oder nur eingeschränkt ausgewertet
werden können,
erfordern eine Wiederholung. Diese stellt eine ungerechtfertigte Strahlenexposition
des Haltepersonals
dar, das in den meisten Fällen benötigt wird. Das Bemühen, stets Aufnahmen mit guter
(diagnostischer)
Qualität anzufertigen, ist ein außerordentlich wichtiger Teil des Strahlenschutzes.
Er wird deshalb auch als technischer Strahlenschutz bezeichnet.
Schritt 2
Befundung bedeutet, Abweichungen vom Normalbild zu erkennen und zu beschreiben. Dabei müssen
verschiedene Faktoren berücksichtigt werden.
Folgende Faktoren haben Einfluss auf die Röntgenanatomie des Thorax:
-
Respirationsstadium
-
Herzaktion
-
Schlucken
Es ist eine schlechte Angewohnheit, sich bei der Beurteilung von Röntgenaufnahmen
mit dem ersten Eindruck
zufriedenzugeben. Dies führt zu Fehlern, da unerwartete Veränderungen übersehen (▶ Abb.
[8]) und andere Beobachtungen überbewertet werden. In beiden Fällen geht der
„Blitzdiagnostiker“ mit einer Erwartungshaltung zu Werke.
Abb. 8
Die Katze wurde von einem Auto erfasst. Auf der laterolateralen Aufnahme sind Zeichen
eines
beidseitigen Pneumothorax (Dreiecke) vorhanden. Im Unterschied zu dieser offensichtlichen
Veränderung fällt ein weiterer Befund nur auf, wenn die Aufnahme systematisch analysiert
wird: die
geringe Breite des Intervertebralspalts Th13–L1 (Pfeil). Diese Veränderung weist auf
einen
traumatischen Bandscheibenvorfall oder eine Luxationsfraktur hin.
Durch systematische Beurteilung der Aufnahmen wird sichergestellt, dass keine Struktur
vergessen
wird.
Folgendes Vorgehen hat sich bewährt:
-
Hals (u. a. zervikale Trachea)
-
Thoraxwand (u. a. interkostale Muskulatur, subkutanes/kutanes Gewebe, Mamma)
-
Abdomen (u. a. Leber, Magenachse)
-
Skelett (Skapula, Humerus, Schultergelenk, Wirbelsäule, Sternum, Rippen)
-
Zwerchfellkontur
-
Pleurahöhle
-
Mediastinum
-
gesamter Verlauf
-
Ösophagus
-
Trachea
-
Herzsilhouette
-
große Gefäße
Für jede Struktur muss entschieden werden, ob Veränderungen im Hinblick auf die folgenden
Kriterien
vorhanden sind:
-
Lage
-
Größe
-
Form und Kontur
-
Dichte
-
Anzahl
-
Architektur
-
Funktion
Schritt 3
Die vom Normalbild abweichenden Befunde werden interpretiert. Eine Liste mit Differenzialdiagnosen
wird erstellt.
Schritt 4
Es folgt die Wichtung der Differenzialdiagnosen. Dazu werden alle verfügbaren Informationen zum
Patienten herangezogen: Signalement, Anamnese, Ergebnisse der klinischen und paraklinischen
Untersuchung.
Es entsteht eine Liste gewichteter Differenzialdiagnosen. Je nach Fragestellung kann
es sinnvoll sein,
auch Ausschlussdiagnosen zu formulieren.
Schritt 5
Abschließend kann es notwendig sein, Vorschläge für eine weiterführende Diagnostik bzw. den
Behandlungsplan zu entwerfen.
Fazit
Thoraxaufnahmen haben hohe Anforderungen an die Bildqualität. Die Aufnahmetechnik
muss dem Umstand gerecht
werden, dass die Lungenstrukturen sehr klein sind. Zudem kann die Atmung schnell zu
unscharfen Abbildungen
führen. Das verwendete Aufzeichnungssystem muss deshalb in der Lage sein, auch kleine
Bilddetails
wiederzugeben. Die Belichtungszeit darf dabei 0,02 Sekunden nicht übersteigen.
Die Auswertung von Röntgenaufnahmen muss systematisch erfolgen. Zeitdruck und Oberflächlichkeit
führen zu
Fehlern. Als Erstes wird die Bildqualität einer kritischen Prüfung unterzogen. Die
Beschreibung von
Veränderungen und deren Interpretation sind voneinander unabhängige Schritte.
