Radiologie für Anästhesisten E-Book

• Herausgeber: Thieme
• Kategorie: Fachliteratur
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 613

Veröffentlichungsjahr: 2014

Beschreibung

Dieses Buch bietet das für Anästhesisten und Intensivmediziner relevante, radiologische Praxiswissen, um vor allem in Akutsituationen schnell und kompetent handeln zu können. - anschauliche Darstellung der Diagnosetechniken inklusive CCT, Angio-CT und MRT - umfassende Diagnostik des Thorax, Abdomens und Gehirns - Interpretation radiologischer Befunde nach Prognose, Mortalität und Outcome, zur Lagerungskontrolle von Fremdmaterial sowie zur Beurteilung des Allgemeinzustandes des Patienten vor Narkoseeinleitung - intensivmedizinische Therapiemöglichkeiten bei Erkrankungsbildern wie intrakranielle Blutungen, Subarachnoidalblutung, subdurales Hämatom, Ischämien, Thrombosen, Hirnödemen etc.

Leseprobe

Radiologie für Anästhesisten

Herausgegeben von

Katrin Waurick, Christoph Schülke

unter Mitarbeit vonHugo Van Aken Walter Heindel

Mit Beiträgen von

Laura Beck, Andrea Bink, Boris Buerke, Matthias Christian Burg, Delia Marie Fahrendorf, Hendrik Freise, Antje Gottschalk, Jan Hakenbeck, Walter Heindel, Volker Heßelmann, Anna Janina Höink, Georg Homann, Andre Kemmling, Stephan Kloska, Michael Köhler, Christian Lanckohr, Lars Matuszewski, Norbert Meier, Sebastian Rehberg, Rebecca Schmidt, Harald Seifarth, Hugo Van Aken, Henryk Welp, Manuel Wenk, Johannes Wessling

Vorwort

Als Folge der verbesserten Qualität der radiologischen Bildgebung und zunehmend komplexerer radiologischinterventioneller Prozeduren und Behandlungsmöglichkeiten werden vermehrt anästhesiologische Leistungen in der Radiologie erbracht.

Auch in der perioperativen Versorgung kritisch kranker Patienten müssen Radiologen und Anästhesisten eng zusammenarbeiten. Diese kollegiale Zusammenarbeit hat am Universitätsklinikum Münster eine lange Tradition; tägliche interdisziplinäre Konferenzen, regelmäßige gemeinsame Fort- und Weiterbildungsveranstaltungen, gemeinsame wissenschaftliche Projekte und Publikationen sowie das vorliegende Buchprojekt „Radiologie für Anästhesisten“ sind daraus erwachsen.

In der anästhesiologischen und intensivmedizinischen Versorgung von Patienten mit schwerwiegenden und auch lebensbedrohlichen Symptomen sind eine schnelle Diagnosefindung und Therapie entscheidend für das Behandlungsergebnis. Differenzialdiagnostische Überlegungen orientieren sich an der Anamnese, den Leitsymptomen, der Schmerzlokalisation und dem Schmerzcharakter sowie deren zeitlichem Verlauf. Neben der körperlichen und laborchemischen Untersuchung ermöglicht vor allem die radiologische Bildgebung den „Blick in den Patienten“ und eine schnelle Diagnosefindung.

Dieses interdisziplinär erarbeitete Buch bringt dem Leser radiologische Untersuchungsstrategien und typische Bildbefunde von anästhesiologisch und intensivmedizinisch relevanten Krankheitsbildern im Kontext ihrer Differenzialdiagnosen nahe. Der rote Faden wird von der klinischen Symptomatik über differenzialdiagnostische Überlegungen zur angebrachten radiologischen Untersuchung weiter bis zur Diagnosesicherung und Therapie gespannt.

Besonderes Augenmerk gilt dabei der Kompetenzvermittlung, bei einer klinischen Verdachtsdiagnose das jeweils „richtige“ radiologische Untersuchungsverfahren auszuwählen. Es ist offensichtlich, dass dieses nicht universell gültig existieren kann und in jeder individuellen Situation neu bestimmt werden muss. Dieser Auswahl kommt eine entscheidende Bedeutung zu, da gerade im akutmedizinischen, zeitkritischen Arbeitsumfeld lebensgefährliche Verzögerungen durch unnötige Untersuchungen vermieden werden müssen.

Die – in den jeweiligen radiologischen Modalitäten erhobenen – typischen Befunde, deren korrektes Erkennen und Benennen in Notfallsituationen ein schnelles und kompetentes Handeln ermöglichen, werden vorgestellt.

Die Therapieempfehlungen wurden nach dem aktuellen Stand der Leitlinien (sofern existent) und der wissenschaftlichen Fachliteratur zusammengetragen, um dem Leser ein umfassendes Werk angefangen vom Symptom über die Diagnose bis hin zur Therapie zur Verfügung zu stellen.

Das gesamte Buch wurde – vom Konzept bis zur jeweiligen Kapitelgestaltung – im radiologisch-anästhesiologischen Konsens von erfahrenen, klinisch versierten Kollegen und Kolleginnen beider Disziplinen verfasst. Das Buch ist speziell auf die Bedürfnisse von Anästhesisten und Intensivmedizinern ausgerichtet, empfiehlt sich aber auch für Ärzte anderer Fachrichtungen, die auf einer Intensivstation tätig sind.

Katrin WaurickChristoph SchülkeHugo Van AkenWalter Heindel

Inhaltsverzeichnis

Vorwort

Abkürzungen

Teil I Grundlagen

1 Prinzipien der Bilderzeugung

1.1 Einführung

1.2 Sonografie

1.3 Projektionsradiografie

1.4 Digitale Subtraktionsangiografie (DSA)

1.5 Computertomografie (CT)

1.6 Magnetresonanztomografie (MRT)

1.7 Literatur

2 Strahlenexposition und Strahlenschutz

2.1 Strahlenexposition

2.2 Strahlenschutz

2.3 Literatur

3 Kontrastmittel in der Radiologie

3.1 Einleitung

3.2 Kontrastmittelreaktionen

3.3 Literatur

4 Anästhesie in der Radiologie und bei radiologischen Eingriffen

4.1 Inzidenz von Zwischenfällen, Überwachungsmaßnahmen

4.2 Allgemeines

4.2.1 Periinterventionelle Komplikationen

4.2.2 Nachsorge

4.3 MRT

4.4 Angiografie

4.5 Literatur

5 Untersuchungsanforderung, Befunddokumentation und -kommunikation

5.1 Untersuchungsanforderung

5.2 Befunddokumentation und -kommunikation

5.3 Literatur

Teil II Bildgebung des Thorax

6 Kardinalsymptome und ihre bildgebende Konsequenz

6.1 Allgemeines zu Differenzialdiagnosen

6.2 Thoraxschmerz

6.3 Dyspnoe

6.4 Schock

6.5 Literatur

7 Röntgenanatomie und Untersuchungstechniken

7.1 Projektionsradiografie

7.1.1 Posterior-anteriore Aufnahme

7.1.2 Seitliche Aufnahme (links anliegend)

7.2 Computertomografie

7.2.1 Weichteilfenster

7.2.2 Lungenfenster

7.2.3 Knochenfenster

7.3 Literatur

8 Befundsystematik und Urteilsfindung

8.1 Röntgenbild des Thorax

8.1.1 Systematische Bildbetrachtung und -analyse

8.2 Computertomografie des Thorax

8.3 Literatur

9 Krankheitsentitäten

9.1 Erkrankungen der Pleura

9.1.1 Pneumothorax

9.1.2 Pleuritis

9.1.3 Pleuraerguss

9.2 Erkrankungen des Lungenparenchyms

9.2.1 Lungenemphysem

9.2.2 Atelektase

9.2.3 Aspiration

9.2.4 Pneumonie

9.2.5 Lungenödem

9.3 Erkrankungen des Mediastinums

9.3.1 Mediastinalemphysem

9.3.2 Mediastinitis

9.3.3 Ösophagusruptur

9.3.4 Mediastinales Massensyndrom

9.3.5 Trachealstenose und Tracheomalazie

9.4 Erkrankungen der thorakalen Gefäße

9.4.1 Lungenarterienembolie

9.4.2 Thorakales Aortenaneurysma

9.4.3 Akutes Aortensyndrom

9.5 Erkrankungen des Herzens

9.5.1 Endokarditis

9.5.2 Perikarditis und Perikarderguss

9.6 Akutes Lungenversagen und transfusionsassoziierte akute Lungeninsuffizienz

9.6.1 Definition und klinische Symptomatik

9.6.2 Untersuchungsstrategie

9.6.3 Typische Befunde

9.6.4 Therapeutisches Vorgehen

9.7 Literatur

10 Postoperative Veränderungen des Thorax

10.1 Ätiologie und klinische Symptomatik

10.2 Untersuchungsstrategie

10.3 Thorakale Fremdmaterialien

10.3.1 Endotrachealtubus

10.3.2 Trachealkanüle

10.3.3 Ernährungssonde

10.3.4 ZVK, Vorhofkatheter und Shaldon-Katheter

10.3.5 Pulmonalarterienkatheter (Swan-Ganz-Katheter)

10.3.6 Portkatheter

10.3.7 Herzschrittmacher/implantierbarer Cardioverter-Defibrillator (ICD)

10.3.8 Epimyokardiale Stimulationssonden

10.3.9 Temporäre Schrittmachersonden

10.3.10 Sternalcerclagen

10.3.11 Clip- und Hautklammermaterial

10.3.12 Ventrikuläres Unterstützungssystem (VAD)

10.3.13 Intraaortale Ballonpumpe (IABP)

10.3.14 Extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO)

10.3.15 Thorax- und Mediastinaldrainagen

10.3.16 Tupfer und Verbandmaterial

10.4 Spezifische thorakale Befunde

10.4.1 Zustand nach pulmonaler Operation

10.4.2 Zustand nach mediastinaler Operation

10.4.3 Zustand nach herzchirurgischer Operation

10.5 Literatur

Teil III Bildgebung des Abdomens

11 Kardinalsymptome und ihre bildgebende Konsequenz

11.1 Akutes Abdomen

11.1.1 Differenzialdiagnosen des akuten Abdomens

11.2 Gastrointestinale Blutung

11.3 Literatur

12 Röntgenanatomie und Untersuchungstechnik

12.1 Projektionsradiografie

12.2 Sonografie

12.3 Computertomografie

12.4 Magnetresonanztomografie

12.5 Anatomie

12.5.1 Weichteilfenster

12.5.2 Knochenfenster

12.6 Literatur

13 Befundsystematik und Urteilsfindung

13.1 Röntgenbild des Abdomens

13.1.1 Systematische Bildbetrachtung und -analyse

13.2 Sonografie

13.3 Computer- und Magnetresonanztomografie

13.4 Literatur

14 Krankheitsentitäten

14.1 Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts

14.1.1 Refluxösophagitis

14.1.2 Ösophagusruptur

14.1.3 Ösophagus- und Fundusvarizenblutung

14.1.4 Magen- und Duodenalulkus

14.1.5 Hohlorganperforation

14.1.6 Ileus

14.1.7 Divertikulitis

14.1.8 Pseudomembranöse Kolitis

14.2 Erkrankungen der Parenchymorgane

14.2.1 Akute Pankreatitis

14.2.2 Cholangitis und Cholezystitis

14.2.3 Milzinfarkt

14.3 Erkrankungen des Urogenitalsystems

14.3.1 Pyelonephritis

14.3.2 Akutes Nierenversagen

14.3.3 Harnverhalt

14.3.4 Extrauterine Gravidität und Tubarruptur

14.4 Erkrankungen der abdominellen Gefäße

14.4.1 Abdominelles Aortenaneurysma

14.4.2 Akutes Aortensyndrom

14.4.3 Akute mesenteriale Ischämie

14.4.4 Nicht okklusive Mesenterialischämie (NOMI)

14.4.5 Peritonitis

15 Postoperative Veränderungen des Abdomens

15.1 Ätiologie und klinische Symptomatik

15.2 Untersuchungsstrategie

15.3 Intraabdominelle Fremdkörper

15.3.1 Nasogastrale Magensonde

15.3.2 PEG- und PEJ-Sonde

15.3.3 Galledrainage

15.3.4 Anastomosen-Nahtmaterial

15.3.5 Perkutane Nephrostomie und Harnleiterschiene

15.3.6 Iatrogener Fremdkörper

15.4 Typische Abdominalbefunde

15.4.1 Freie intraabdominelle Luft

15.4.2 Postoperativer Aszites

15.4.3 Postoperative Blutung

15.4.4 Peritonitis

15.4.5 Abszess

15.4.6 Postoperative Darmatonie/Ileus

15.5 Spezifische Befunde nach abdominellen Organeingriffen

15.5.1 Zustand nach Leber- und Gallenwegs-OP

15.5.2 Zustand nach Pankreas-OP

15.5.3 Zustand nach Nieren-OP

15.5.4 Abdominelle Gefäß-OP

Teil IV Bildgebung des ZNS

16 Kardinalsymptome und ihre bildgebende Konsequenz

16.1 Kopfschmerz

16.2 Bewusstseinsstörungen

16.3 Periphere Paresen (Tetraparese/Paraparese) und Paralysen

16.4 Literatur

17 Röntgenanatomie und Untersuchungstechnik

17.1 Einleitung

17.2 Computertomografie

17.3 Magnetresonanztomografie

17.4 Kontrastmittel

17.5 Anatomie

17.5.1 Neurokranium

17.5.2 Zerebrale Gefäße

17.5.3 Wirbelsäule

17.6 Literatur

18 Befundsystematik und Urteilsfindung

18.1 Einleitung

18.2 Kopf

18.3 Wirbelsäule

18.4 Radiologischer Befundbericht

18.5 Literatur

19 Krankheitsentitäten

19.1 Hirnödem

19.1.1 Ätiologie und klinische Symptomatik

19.1.2 Untersuchungsstrategie

19.1.3 Typische Befunde

19.1.4 Therapeutisches Vorgehen

19.1.5 Literatur

19.2 Zerebrovaskuläre Erkrankungen

19.2.1 Ischämischer Schlaganfall

19.2.2 Dissektion der hirnversorgenden Arterien

19.2.3 Hirnvenen- und Sinusthrombosen

19.3 Intrakranielle Blutungen

19.3.1 Epidurales Hämatom

19.3.2 Subdurales Hämatom

19.3.3 Subarachnoidale Blutungen

19.3.4 Vasospasmen

19.3.5 Diffuse Axonschädigung

19.3.6 Intrazerebrale Blutung

19.4 Entzündliche Erkrankungen

19.4.1 Meningitis

19.4.2 Enzephalitis

19.5 Hydrozephalus

19.5.1 Ätiologie und klinische Symptomatik

19.5.2 Untersuchungsstrategie

19.5.3 Typische Befunde

19.5.4 Therapeutisches Vorgehen

19.5.5 Literatur

19.6 Spinale, epidurale und periphere Erkrankungen

19.6.1 Spinalis-anterior-Syndrom

19.6.2 Intraspinale Blutung

19.6.3 Epidurales Hämatom

19.6.4 Epiduraler Abszess

19.6.5 Bandscheibenvorfall

19.6.6 Konus- und Kaudaschädigung

19.6.7 Plexusläsion

20 Postoperative Kontrollen und Fremdmaterialien

20.1 Ätiologie und klinische Symptomatik

20.2 Untersuchungsstrategie

20.3 Liquordrainagen

20.4 Coils und Clips nach Hirnarterienaneurysma-Therapie

20.5 Kochleaimplantate

20.6 Typische Befunde nach Resektion

20.7 Literatur

Teil V Bildgebung des polytraumatisierten Patienten

21 Management des Polytraumas

21.1 Definition und allgemeine Informationen

21.2 Organisatorischer Ablauf

21.2.1 Transport

21.2.2 Versorgung im Schockraum

21.3 FAST-Sonografie

21.4 Röntgenuntersuchung

21.5 Computertomografie

21.6 Erweiterte Versorgung im MRT

21.7 „Damage Control Surgery“

21.8 Gerinnungsmanagement

21.9 Literatur

22 Typische Verletzungsmuster

22.1 Extremitätenverletzungen

22.1.1 Allgemeine Informationen und Therapiegrundsätze

22.1.2 Untersuchungsstrategie und typische Befunde

22.1.3 Spezielle Therapieaspekte

22.1.4 Literatur

22.2 Schädel-Hirn-Trauma

22.2.1 Allgemeine Informationen und Therapiegrundsätze

22.2.2 Untersuchungsstrategie

22.2.3 Typische Befunde

22.2.4 Spezielle Therapieaspekte

22.2.5 Literatur

22.3 Thorakale Verletzungen

22.3.1 Allgemeine Informationen und Therapiegrundsätze

22.3.2 Untersuchungsstrategie und typische Befunde

22.3.3 Spezielle Therapieaspekte

22.3.4 Literatur

22.4 Abdominelle Verletzungen

22.4.1 Allgemeine Informationen und Therapiegrundsätze

22.4.2 Untersuchungsstrategie, typische Befunde und spezielle Therapieaspekte

22.4.3 Literatur

22.5 Beckenverletzungen

22.5.1 Allgemeine Informationen und Therapiegrundsätze

22.5.2 Untersuchungsstrategie und typische Befunde

22.5.3 Spezielle Therapieaspekte

22.5.4 Literatur

22.6 Wirbelsäulenverletzungen

22.6.1 Allgemeine Informationen und Therapiegrundsätze

22.6.2 Untersuchungsstrategie

22.6.3 Typische Befunde

22.6.4 Spezielle Therapieaspekte

22.6.5 Literatur

22.7 Gefäßverletzungen

22.7.1 Allgemeine Informationen und Therapiegrundsätze

22.7.2 Untersuchungsstrategie und typische Befunde

22.7.3 Spezielle Therapieaspekte

22.7.4 Literatur

Teil VI Anhang

Anschriften

Sachverzeichnis

Impressum

Abkürzungen

ACS 

American College of Surgeons

ACVB 

aortokoronarer Venenbypass

ADC 

Apparent Diffusion Coefficient

AIS 

Abbreviated Injury Scale

AKIN 

Acute Kidney Injury Network

ALT 

Alanin-Aminotransferase

AP 

alkalische Phosphatase

ARDS 

akutes Lungenversagen (acute respiratory distress syndrome)

AST 

Aspartat-Aminotransferase

ATLS 

Advanced Trauma Life Support

BGA 

Blutgasanalyse

BNP 

natriuretisches Peptid Typ B (brain natriuretic peptide)

BOOP 

bronchiolitis obliterans with organizing pneumonia

CAP 

ambulant erworbene Pneumonie (community acquired pneumonia)

CCT 

kranielle Computertomografie

CK 

Kreatinkinase

COPD 

chronisch obstruktive Lungenerkrankungen

CPAP 

kontinuierlicher positiver Atemwegsdruck (continuous positive airway pressure)

CPP 

zerebraler Perfusionsdruck

CR 

Speicherfolienradiografie (computed radiography)

CRP 

C-reaktives Protein

CT 

Computertomografie

CTA 

CT-Angiografie

CTDI 

computed tomography dose index

DAI 

diffuse Axonschädigung (diffuse axon injury)

DCI 

verzögerte zerebrale Ischämie (delayed cerebral ischaemia)

DHC 

Ductus hepaticocholedochus

DIC 

disseminierte intravasale Koagulopathie (disseminated intravascular coagulation)

DLP 

dose length product

DSA 

digitale Subtraktionsangiografie

DVT 

digitale Volumentomografie

DWI 

Diffusionswichtung

ECMO 

extrakorporale Membranoxygenierung

EDH 

Epiduralhämatom

EK 

Erythrozytenkonzentrat

ERCP 

endoskopisch retrograde Cholangiopankreatikografie

ESBL 

extended-spectrum beta-lactamase

FAST-Sonografie 

Focused Assessment with Sonography for Trauma

FFP 

gefrorenes Frischplasma (fresh frozen plasma)

FiO2 

inspiratorische Sauerstofffraktion

FLAIR 

fluid attenuated inversion recovery

GCS 

Glasgow Coma Scale

GFR 

glomeruläre Filtrationsrate

GGT 

γ-Glutamyltransferase

GRE 

Gradient-Echo

HAP 

nosokomiale Pneumonie (hospital acquired pneumonia)

HCG 

humanes Choriongonadotropin

HE 

Hounsfield-Einheiten

H-FABP 

heart-type fatty acid-binding protein

HSV 

Herpes-simplex-Virus

IABP 

intraaortale Ballonpumpe

ICD 

implantierbarer Cardioverter-Defibrillator

ICP 

Hirndruck (intracranial pressure)

ICR 

Interkostalraum

iFABP 

intestinales fettsäurebindendes Protein (intestinal fatty acid-binding protein)

IMC 

Intermediate Care

INR 

International Normalized Ratio

ISS 

Injury Severity Scale

LDH 

Laktatdehydrogenase

LSL 

Linksseitenlage

LVAD 

linksventrikuläres Unterstützungssystem (left ventricular assist device)

MAD 

mittlerer arterieller Blutdruck

MCA 

Arteria cerebri media

MPR 

multiplanare Rekonstruktionen

MRA 

MR-Angiografie

MRSA 

methicillinresistenter Staphylococcus aureus

MRT 

Magnetresonanztomografie

MSCT 

Mehrschicht-Computertomografie (multislice CT)

MSSA 

methicillinsensibler Staphylococcus aureus

MTT 

mittlere Durchgangszeit (mean transit time)

NMH 

niedermolekulare Heparine

NOMI 

nicht okklusive Mesenterialischämie

NPH 

Normaldruckhydrozephalus

ÖGD 

Ösophagogastroduodenoskopie

p.-a. 

posterior-anterior

PACS 

Picture Archiving and Communication System

paO2 

arterieller Sauerstoffpartialdruck

PAU 

penetrierendes Aortenulkus

pAVK 

periphere arterielle Verschlusskrankheit

PCA 

Phasenkontrastangiografie

PCT 

Prokalzitonin

PCWP 

pulmonalkapillärer Verschlussdruck (pulmonary capillary wedge pressure)

pECLA 

pumpenlose extrakorporale Lungenassistenz (pumpless extracorporeal lung assist)

PEEP 

positiver endexspiratorischer Druck

PEG 

perkutane endoskopische Gastrostomie

PEJ 

perkutane endoskopische Jejunostomie

PPI 

Protonenpumpeninhibitoren

PTC 

perkutane transhepatische Cholangiografie

PTCA 

perkutane transluminale koronare Angioplastie

PTCD 

perkutane transhepatische Cholangiografie und Drainage

PTT 

partielle Thromboplastinzeit

ROTEM 

Rotationsthrombelastografie und -metrie

SAB 

Subarachnoidalblutung

SDH 

subdurales Hämatom

SIADH 

Syndrom der inadäquaten ADHSekretion

SIRS 

systemisch inflammatorisches Reaktionssyndrom

SpO2 

partielle Sauerstoffsättigung

SWK 

Sakralwirbelkörper

TAVI 

kathetergestützter Aortenklappenersatz (transapical/transfemoral aortic valve implantation)

TCD 

transkranielle Doppler-Sonografie

TEE 

transösophageale Echokardiografie

TEVAR 

endovaskuläre Therapie (thoracic endovascular aortic repair)

TIA 

transitorisch-ischämische Attacke

TIP(S)S 

transjugulärer intrahepatischer portosystemischer (Stent-)Shunt

TOF 

Time of Flight

TRALI 

transfusionsassoziierte akute Lungeninsuffizienz

VAD 

ventrikuläres Unterstützungssystem (ventricular assist device)

VAP 

beatmungsassoziierte Pneumonie (ventilator-associated pneumonia)

VATS 

videoassistierte Thorakoskopiezentraler Venenkatheter

ZVK 

zentraler Venenkatheter

Teil I Grundlagen

1  Prinzipien der Bilderzeugung

2  Strahlenexposition und Strahlenschutz

3  Kontrastmittel in der Radiologie

4  Anästhesie in der Radiologie und bei radiologischen Eingriffen

5  Untersuchungsanforderung, Befunddokumentation und -kommunikation

1 Prinzipien der Bilderzeugung

N. Meier

1.1 Einführung

Es ist nicht zu übersehen – in der medizinischen Bildgebung hat sich viel getan. Neben der ursprünglich vordringlichen Entwicklung von Messverfahren, die in diesem Kapitel vorgestellt werden, entsteht aktuell Fortschritt schwerpunktmäßig durch die Prozessierung, Auswertung und Abstraktion der aus dem Patienten gewonnenen Gewebeparameter.

Diese Entwicklungen zielen darauf ab, die klassische radiologische Bildbeurteilung durch hinreichend spezifische Analyseinstrumente zu ergänzen, mit dem Ziel, die Diagnose zu erschließen und zu präzisieren. Medizinphysiker stellen auf Fachtagungen und Kongressen viel versprechende Verarbeitungsstrategien vor, mit denen dieses Ziel umsetzbar erscheint. Selbst wenn der Einsatz in der klinischen Routine angesichts der immanenten Komplexität noch auf sich warten lässt, ist der Weg vorgezeichnet: Die grundlegende Voraussetzung für diese ideale Analysestation ist die bildhafte Kartierung der patientenindividuellen Parameterakquisition. Aus den physikalischen Eigenschaften werden durch aufwendige Verarbeitungsschritte nachfolgend medizinisch nutzbare Einsichten aufbereitet. Der methodische Ansatz, aussagekräftige Gewebeparameter örtlich hoch aufgelöst und feingradig abgestuft in grauskalierten oder farbkodierten Darstellungen zu visualisieren, gilt als Zwischenstufe auf dem Weg zur vollautomatischen Analysestation.

Nachfolgend werden verschiedene Strategien vorgestellt, mit denen diese Aufgaben angegangen werden. Grundsätzlich sind mechanische, elektrische, magnetische und elektromagnetische Messansätze sowie deren Kombination zu unterscheiden.

1.2 Sonografie

Zu den mechanischen Ansätzen gehört die Einwirkung von Ultraschall, dessen Brechung, Reflektion, Beugung und Absorption im Gewebe und an Gewebegrenzen ausgewertet wird. Die Grundlage der Ultraschalltechnologie ist die Erzeugung mechanischer Druckwellen unter Ausnutzung des inversen piezoelektrischen Effekts. Durch pulsartige Aufbringung von hochfrequenten Wechselspannungen wird eine mechanische Deformation von Keramik in eben dieser Frequenz erreicht. Nach entsprechender Ankopplung mit blasenfreien Kontaktmitteln dringt der Schall in das Gewebe ein und erfährt überall dort, wo sich die Schallgeschwindigkeit (bzw. die Schallkennimpedanz) verändert, leichte Brechungen mit Richtungsänderungen bis hin zur Reflektion, wenn sich die Schallgeschwindigkeiten stark unterscheiden. Erreichen diese Reflektionen schließlich wieder die Piezokeramik, erzeugen sie dort nun umgekehrt kleine Spannungspotenziale, die hinsichtlich Frequenz, Amplitude und Verzögerung analysiert werden. Aus der Verzögerung kann eine Distanz, aus der Amplitude die Konsistenz oder Kohäsion und aus der Frequenz eine relative Bewegung abgeleitet werden. Durch geschickte Verschaltungen der einzelnen Piezoelemente, kombiniert mit anschließender Bildverarbeitung, können medizinisch verwertbare, hoch aufgelöste Ultraschallbilder erstellt werden (► Abb. 1.1).

Abb. 1.1 Ultraschallsonden mit linearer und radialer Piezokeramikanordnung und typischem Schallkegelverlauf. Man unterscheidet Nahbereich, Fokusbereich und Fernfeld.

Merke

Von Knochen oder luftgefüllten Organen überdeckte Organbereiche sind durch die extreme, fast vollständige Schallreflektion und den damit verbundenen tiefen Schallschatten für eine Beurteilung mit Ultraschall diagnostisch unzugänglich.

Unter Einhaltung eines limitierenden Schalldrucks (Schallintensitäten im Bereich von 100 mW/cm2) verhält sich die mechanische Einwirkung auf Gewebe auch im derzeit gängigen Frequenzbereich von 1–40 MHz offenbar zerstörungsfrei, wenngleich die dauerhafte Verdichtung zu einem kleinen Fokus Gewebetemperaturen von 90 °C mit entsprechendem Gewebeuntergang bewirkt.

Im Fokusbereich wird die beste laterale und axiale Auflösung des Schallfeldes erreicht.

Im Nahbereich sind die Einzelimpulse des Piezoarrays noch separiert und im Fernfeld laufen die Impulse wieder auseinander. Die Auflösung bei 3,5 MHz beträgt theoretisch unter 0,5 mm (1 Linienpaar pro Millimeter); real liegt sie im Fokusbereich bestenfalls bei mehreren Wellenlängen (etwa 2 – 3 mm). Die Dämpfung (Schallschwächung) im Gewebe ist beträchtlich: Sie beträgt in 8 cm Tiefe rund 28 dB.

1.3 Projektionsradiografie

Grundlage der Röntgentechnik ist die Eigenschaft energiereicher Strahlung, anatomische Strukturen durchdringen zu können, ohne vollkommen absorbiert zu werden. Entscheidender Gewebeparameter ist der lineare Schwächungskoeffizient für ionisierende Strahlung, der auf einfache Weise mit elektromagnetischer Strahlung ermittelt werden kann. Die daraus resultierende Absorption der klassischen Röntgenstrahlen ist abhängig von der Dichte und Kernladungszahl der molekularen Gewebebestandteile sowie der energetischen Zusammensetzung der verwendeten Strahlung.

Geometrie Die der Strahlenquelle gegenüber positionierten Detektoren fangen die Reststrahlung auf, sodass die aufsummierten Gewebeschwächungen den Patienten abbilden können. Die den Patienten durchdringende Strahlung wird entweder durch Foto- und Compton-Effekt energie- und gewebeabhängig absorbiert oder gestreut, andernfalls aber nicht vom geradlinigen Weg abgelenkt. Schon W. C. Röntgen verblüffte die Eigenschaft der von ihm entdeckten „X-Strahlen“, scheinbar nicht ablenkbar zu sein, nicht einmal durch Linsen, Objektive oder Prismen, und dachte an eine „neue Art von Strahlen“.

Merke

Bei den Röntgenaufnahmen handelt es sich um klassische geometrisch projizierte Schattenrissaufnahmen mit den damit verbundenen geometrischen Verzerrungen, Vergrößerungen und Unschärfen.

Zudem werden Objekte in Abhängigkeit vom individuellen Abstand zum Detektor unterschiedlich stark vergrößert dargestellt. Typische Vergrößerungenbeispielsweise für die ventralen Rippen und das Sternum betragen beim Thorax in anterior-posteriorer Projektion und bei direkter Auflage des Patienten auf dem Detektor etwa 16% gegenüber der realen Größe. Durch die Divergenz des Strahlenbündels Richtung Patient sind die Randbereiche der Aufnahme schräg verzerrt und stärker vergrößert, da der Strahlengang zum ebenen Detektor hier eine im Verhältnis andere Geometrie aufweist. Allgemein gilt: Für größere Abstände zwischen Fokus und Patient sowie Detektor – und bei geringerem Abstand zwischen Patient und Detektor – fallen diese Unschärfen und Verzerrungen geringer aus (► Abb. 1.2).

Abb. 1.2 Entstehung einer Thoraxaufnahme durch Projektion mit Röntgenstrahlung.

Abb. 1.2b Am Ende erreicht ein über die Fläche durch die Absorptionsunterschiede stark modelliertes Strahlenrelief den Detektor. Die geometrische Unschärfe dort ist gegeben durch  , wobei f die Fokusgröße ist; der gleichzeitig am Detektor auftretende Vergrößerungsfaktor ist gegeben durch  .

Abb. 1.2c 3D-Darstellung der Röntgenintensitäten als gekipptes Strahlenrelief des Thorax.

Strahlenqualität Neben der Geometrie ist die Strahlenqualität bei der Exposition für die resultierende Bildqualität entscheidend. Mit Strahlenqualität ist die spektrale Zusammensetzung gemeint, sozusagen die „farbliche“ Mischung des Röntgenlichtes, die wesentlich die Absorptionswahrscheinlichkeit beeinflusst. Versteckt man die komplexen Energie- (E) und Materialabhängigkeiten (Z) des Absorptionsgeschehens in dem sog. Schwächungskoeffizienten µ (E, Z), bleibt ein einfacher allgemeiner Zusammenhang zwischen Eintrittsdosis (IE) vor dem Patienten, Dicke (d) und Austrittsdosis (IA) hinter dem Patienten übrig, bei dem die Strahlenmenge im Körper ca. alle 3–4 cm auf die Hälfe abnimmt (Schwächungsgesetz) ► [2]:

Eine korrekt eingestellte Thoraxaufnahme in anterior-posteriorer Projektion weist mediastinal eine Transparenz von etwa 1–2% auf (hinter den Lungenflügeln etwa 5%). Bei den in der Thoraxdiagnostik eingesetzten Strahlenqualitäten findet meist eine entsprechend energiereiche Mischung Anwendung: Dadurch erscheinen sogar Rippen und Wirbelsäule transparent, um überlagerte Strukturen beurteilen zu können (sog. Hartstrahltechnik mit über 100 kV erzeugender Hochspannung). Ist die Mischung insgesamt energiereicher, nimmt die Transparenz zu – gleichbedeutend mit geringerem Gesamtdosisbedarf bei gleicher Austrittsdosis.

Dieser Zusammenhang ist für den Strahlenschutz von äußerster Wichtigkeit. Bei energiereicheren Photonenmischungen nimmt der maximale Absorptionsunterschied etwa zwischen Knochen und Lunge ab: Das heißt, der maximal mögliche Kontrast im Bild verringert sich, bis er schließlich bei sehr hohen Energien sogar ganz verschwindet. Im Umkehrschluss geht eine energieärmere Mischung mit einem vermehrten Absorptionsunterschied einher. Dadurch verschwindet beim knöchernen Thorax jedoch die Transparenz beispielsweise der Rippen, sodass überlagerte Strukturen nicht mehr beurteilbar werden. Entgegen verbreiteter Annahme ist der optimale Kontrast also nicht unbedingt der maximale, sondern jener, der die Fragestellung ausreichend klären kann und gleichzeitig den Strahlenschutzaspekt angemessen berücksichtigt. In die Diskussion über die „angemessene“ Berücksichtigung bzw. „ausreichende“ Bildqualität hat der Gesetzgeber mit Dosisreferenzwerten regelnd eingegriffen, weil er eine „… gewisse Begrenzung der Exposition in der medizinischen Diagnostik (für) notwendig …“ erachtet ► [1].

Streustrahlenraster Zwischen Patient und Detektor werden aus Bildqualitätsgründen zudem sog. Streustrahlenraster eingesetzt. Diese Raster sind erforderlich, um die durch inelastische Stöße (Compton-Effekt) entstandenen Photonen vom Detektor fernzuhalten. Dieser Compton-Effekt würde durch eine in erster Näherung homogene Zusatzbelichtung den möglichen Kontrast im Bild reduzieren. Baubedingt dezimieren Raster immer auch den Anteil der nicht gestreuten informationstragenden Primärstrahlung. Das Verhältnis dieser beiden Absorptionen bezeichnet man als die Selektivität eines Rasters. Ein guter Raster erreicht je nach Lamellierung Selektivitäten entsprechend einer Reduktion auf 10% Streustrahlenanteil hinter dem Raster. Gewöhnlich sind Raster fokussiert, um gegenüber einer punktförmigen Strahlenquelle eine über das gesamte Bild gleichmäßige Selektivität aufzuweisen. Bei freien Aufnahmen im Patientenbett führt die Rasterfokussierung durch leichte Verkippung, Dezentrierung und unpassenden Abstand gegenüber der Röhre in der Regel zu ein- oder beidseitigen Dosisminderungen bzw. Verschattungen. Um die Diagnosequalität dadurch nicht negativ zu beeinflussen, werden bei Röntgenaufnahmen unter diesen Bedingungen stets fehlertolerantere, nicht fokussierte (parallel) Raster mit geringerer Selektivität (etwa 4 – 5) verwendet.

In der Praxis wird auf ein Raster verzichtet, wenn die Streustrahlung zum Beispiel bei Expositionen von Kleinkindern oder begrenzten Belichtungsfeldern kleiner 100cm2 anteilig ohnehin unter 20% liegt. Diese Vorgehensweise erlaubt im Sinne des Strahlenschutzes eine Reduktion der Primärstrahlung um die Hälfte.

Speicherfolienradiografie Der Detektor selbst nimmt ebenfalls eine entscheidende Rolle bezüglich der Bildqualität ein. Die Speicherfolienradiografie (computed radiography, CR) mit flexiblen dünnen Leuchtfolien, meist in Kassetten eingelegt, ist ein weit verbreitetes Standardsystem. Der Detektor besteht aus dotiertem Bariumfluorid und ist robust in der Verwendung im medizinischen Alltag, allenfalls durch Zerkratzen der Schutzschicht kann die hygroskopische Nutzschicht Schaden nehmen. Basis dieser Detektortechnologie ist die laserinduzierte Lichtemission in speziellen Lesegeräten. Das System weist über weite Belichtungsunterschiede hinweg ein ideal lineares Ansprechvermögen auf und hat den über 100 Jahre etablierten klassischen Röntgenfilm zwischenzeitlich fast völlig verschwinden lassen.

Die „Belichtungsfreiheit“ der modernen Projektionsradiografie erfordert ein genaues Monitoring der applizierten Dosis, da Überbelichtungen kaum bemerkt und sogar durch bessere Bildqualität belohnt werden. Bei Eintritt von tausenden Photonen pro Detektorelement sind theoretisch auch tausende Absorptionsabstufungen im Patienten abbildbar.

Umgekehrt fallen unterbelichtete Aufnahmen durch Detailverlust auf. Die verschwindend gering durchscheinende Strahlung begrenzt die Bildqualität. Geringe Kontrastunterschiede zwischen verschiedenen anatomischen Strukturen gehen infolge der geringen Photonenzahl verloren; steht vor Eintritt in den Patienten pro Detektorelement im Extremfall nur ein Photon zu Verfügung, kann es entweder absorbiert bzw. abgelenkt oder detektiert werden – feinere Gewebeunterschiede im Patienten gehen verloren.

Zudem kann ein schwaches Strahlenrelief durch das statistische Hintergrundrauschen, verursacht durch wärmebedingte Zufallssignale etwa im Detektor oder der Laserelektronik oder bei der Lichtumwandlung, nur schemenhaft erkannt werden. Extrem niedrig exponierte Thoraxbilder vermitteln daher einen eher verschneiten, unscharfen und detailärmeren Eindruck. Hoch exponierte Aufnahmen sehen dagegen gestochen scharf aus und können einen sehr detaillierten Kontrast zeigen. Eine aus Strahlenschutzgründen sinnvolle Belichtungsautomatik beispielsweise bei Bettaufnahmen ist zwar technologisch möglich, wurde jedoch bis heute von der Industrie nicht umgesetzt.

Flachdetektor Eine andere Detektortechnologie stellt der Flachdetektor dar (direct radiography, DR). Diese Technologie hat vieles gemein mit der Speicherfolienradiografie, weist jedoch eine höhere (Quanten-) Effizienz auf und erfordert kein spezielles externes Lesegerät. Der effizientere Detektorumsatz ermöglicht im Klinikalltag für eine qualitativ gleichwertige Aufnahme eine Reduktion der Dosis von ungefähr 20–50%, abhängig von Bautyp und Detektormaterial. Der im Vergleich zu Speicherfolienradiografie deutlich höhere Anschaffungspreis und die gleichzeitig deutlich geringere Einsatzflexibilität durch festes Format, hohes Gewicht und ausgeprägte Sturzempfindlichkeit hemmen trotz des geringeren Dosisbedarfs die Verdrängung von CR-Systemen.

Als Detektorsubstrat werden Leuchtstoffe verwendet, deren Anregungen durch Röntgenstrahlung mit winzigsten Rechnern unter jedem Pixel digitalisiert und aufsummiert werden. Bei Projektionsaufnahmen wie der Untersuchung des Thorax kommen die langsamen, aber dosiseffizienten Cäsiumiodid-Detektoren zum Einsatz. Bei zeitkritischen Verfahren mit schneller Bildfolge bis zu zehntausenden Projektionen pro Sekunde muss der Leuchtstoff dagegen in erster Linie fast ohne Nachleuchten schnell für die nächste Registrierung bereit sein. Hier setzt man gesinterte Yttrium- oder Gadoliniumoxysulfid-Keramiken ein. Diese schnellen Detektoren ermöglichen die raffinierte Strategie der Computertomografie, aus einfachen Übersichtsaufnahmen überlagerungsfreie kontrastreiche Schnittbilder der Gewebeschwächungen zu berechnen und darzustellen.

1.4 Digitale Subtraktionsangiografie (DSA)

Die digitale Subtraktionsangiografie ist als projektionsradiografisches Verfahren zur Gefäßdarstellung einzuordnen. Bei herkömmlichen monoplanaren Angiografiesystemen ist für eine Orientierung bzw. Abbildung der Gefäße in allen drei Raumebenen mindestens die Einstellung einer weiteren Projektionsebene erforderlich. Moderne biplanare Systeme können – durch den Einsatz von jeweils zwei Röntgenröhren und -detektoren – zwei unterschiedliche Projektionen gleichzeitig erfassen und somit eine ständige Umpositionierung des Systems vermeiden.

Im Gegensatz zu einer klassischen Durchleuchtungsuntersuchung werden bei der DSA-Technik zunächst ein Bild ohne Kontrastmittelgabe (Maske) und nachfolgend Aufnahmen der Kontrastmittelverteilung akquiriert. Das Maskenbild wird von den folgenden Bildern digital subtrahiert, sodass filmähnliche Sequenzen entstehen. Erfolgt die intravasale Kontrastmittelgabe nach Erfassung dieser Leeraufnahme, enthalten die errechneten Differenzbilder nur die kontrastmittelhaltigen (Gefäß-)Strukturen.

Merke

Mithilfe der DSA kann neben der Morphe insbesondere räumlich und zeitlich hoch aufgelöste Flussinformation erfasst werden.

Das Einsatzgebiet wandelt sich von einer vormals überwiegend diagnostischen Methode hin zu einem Mittel der Bildsteuerung bei therapeutischen minimal-invasiven Eingriffen (z.B. mechanische Gefäßrekanalisation bei Schlaganfall, Verschluss bzw. Ausschaltung von Aneurysmen, transarterielle Chemoembolisation oder Radiotherapie bei Lebermetastasen).

1.5 Computertomografie (CT)

Bei der Computertomografie umkreisen Röhre und Detektor den Patienten und sammeln so Projektionen aus allen Blickrichtungen. Die Idee hierzu gab es bereits lange (Cormack 1957) bevor die praktische Umsetzung durch Hounsfield 1971 erfolgte. Voraussetzung waren schnelle Computer, um die aufwendigen mathematischen Transformationen für ein überlagerungsfreies Schnittbild durchzuführen (► Abb. 1.3). Anschaulich gesprochen, wird aus den zweidimensionalen Projektionen durch Zuhilfenahme anderer zweidimensionaler Projektionen aus anderen Perspektiven die dreidimensionale Anordnung des Schwächungsverlaufs durch den Patienten errechnet. Schon bald konnte man zeigen, dass die exakte mathematische Behandlung des Rücktransformationsproblems auf eine unendliche Schar von möglichen Lösungsfunktionen (Faltungskernen) führt. Aus der Vielfalt der Lösungsfunktionen etablierten sich weltweit einige tausend Spezialfunktionen, die jeweils für bestimmte anatomische Bereiche eine bessere Bildqualität erzielen als die ursprünglich verwendeten einfachen Kerne von Ramachandran und Lakshmi Narajanan.

Weltweit wird der von Hounsfield eingeführte dimensionslose Bezug der Gewebeschwächungen µ (E, Z) auf die Schwächung von Wasser und Luft zur Darstellung verwendet, bei dem Wasser stets den Wert 0 und Luft den Wert –1000 erhält. Danach erhalten alle Gewebe mit höherer Schwächung als Wasser wie beispielsweise Knochen, Muskel, Niere, Milz und Leber positive und weniger schwächende Gewebe wie Fett und Lunge negative Hounsfield-Zahlen (Hounsfield-Einheiten, HE):

Abb. 1.3  Prinzip der Computertomografie (Quelle: ► [3])

Abb. 1.3a Bildberechnung durch gefaltete Rückprojektion der während der Rotation festgehaltenen dünnschichtigen Projektionen. Die registrierten Messwerte sind beispielhaft in dem jeweils angeschlossen Diagramm dargestellt. Ein zylinderförmiges Objekt verdeckt in Projektionsrichtung 1 den mittleren Detektor und einen Moment später in Projektion 2 einen weiter außen liegenden Detektor. Die Schwächungsprofile werden in Absorption umgerechnet, logarithmiert und gespeichert. Die Bildberechnung beginnt mit der mathematischen Multiplikation der einzelnen Projektion aus dem Rohdatensatz mit einem für die Fragestellung und Organbereich optimierten Faltungskern (Faltung). Die mathematisch gefaltete linienförmige Projektion wird nun in der ursprünglichen Projektionsrichtung flächig ausgedehnt. Diese Berechnung wird mit allen Projektionen durchgeführt und zum endgültigen Bild summiert. Das zylindrische Objekt ist im Ergebnis mit nur zwei Projektionen bereits erkennbar. Es gibt aber auch streifige Überreste in Richtung der jeweiligen Projektionen. Diese verschwinden bei hinreichender Anzahl der Projektion aufgrund der negativen Anteile der gefalteten Projektion im Endergebnis fast vollständig. Das Drehzentrum der Projektionen ist der Bildbereich mit der höchsten Abbildungstreue und Auflösung.

Abb. 1.3b Berechnetes Schnittbild des Abdomens in axialer Orientierung errechnet. Die Hounsfield-Einheiten (HE) sind für einige Organe angegeben. Kompakter Knochen setzt sich mit bis zu 2000 HE von den nur leicht positiven Werten zwischen 20 und 250 HE bei Weichteilen gut erkennbar ab. Fett liegt bei –100 HE.

Bei modernen Mehrschicht-CT-Systemen (multislice CT, MSCT) werden in kontinuierlicher Rotation einige Millionen Projektionen in hunderten Schichten gleichzeitig erfasst, während der Patient entlang der Drehachse verschoben wird. Die gesamte Rohdatenerfassung dauert nur wenige Sekunden. Aus diesen projektionsradiografischen, spiralig versetzt registrierten Rohdaten werden mit linearen Interpolationsmethoden ebene Schnittbilder errechnet. Die Position und Orientierung der berechneten Schicht sind anhand der ursprünglich lückenlosen volumenartig nahezu isotropen Abtastung frei wählbar.

Mit Abmessungen der Detektorelemente im Submillimeterbereich liegen die theoretisch erreichbaren örtlichen Auflösungen zwar nur bei etwa einem Linienpaar pro Millimeter, doch die Darstellung als transformierte Schnittebene kompensiert diesen scheinbaren Nachteil.

Beispielsweise können als CT-Angiografie Gefäßstrukturen aller Körperregionen hoch aufgelöst dargestellt werden. Dynamische Untersuchungen ermöglichen die Visualisierung der Organ- bzw. Parenchymperfusion. Diese modernen CT-Techniken werden zwischenzeitlich mithilfe fahrbarer Systeme oder in Hybrid-OPs sogar intraoperativ eingesetzt (► Abb. 1.4).

Diese enorme Informationsdichte erfordert allerdings eine deutlich höhere Strahlenexposition als eine vergleichbare Übersichtsradiografie der gleichen Körperregion. Die Hersteller von Computertomografiesystemen haben daher inzwischen Dosisreduktionsverfahren eingeführt, mit denen die vormals feste Dosiseinstellung pro Untersuchung nun im Hinblick auf (durchschnittlich) geringere Gesamtexposition pro Körperregion und Rotationswinkel variabel gestaltet wird.

Abb. 1.4 Intraoperativer Einsatz eines mobilen Mehrschicht-Computertomografen im Rahmen einer neurochirurgischen Operation.

1.6 Magnetresonanztomografie (MRT)

Die Magnetresonanztomografie arbeitet zwar ebenso wie die Computertomografie mit elektromagnetischer Strahlung, aber anstelle von Röntgenröhren und Detektoren werden ein starkes Magnetfeld sowie Sende- und Empfangsspulen für vergleichsweise langwellige (energieärmere UKW-) Strahlung verwendet. Grundlage dieses Verfahrens ist die kernmagnetische Resonanz (nuclear magnetic resonance, NMR).

Mithilfe eines Anregungspulses passender Frequenz wird das atomare System durch Energieübertragung in einer vordefinierten Schicht zur Mitschwingung angeregt. Nach Beendigung der Anregung kann das freie Abebben des Mitschwingens (Energieabgabe) aus der Schicht empfangen werden. Eine aufgeprägte Frequenzkodierung erlaubt eine räumliche Zuordnung innerhalb der angeregten Schicht. Das emittierte Signal, der freie Induktionsabfall (free induction decay, FID), wird hinsichtlich der abgegebenen Gesamtenergie (P), der Abgabegeschwindigkeit (T1) und der Geschwindigkeit der Synchronisationsverluste (T2) analysiert und visualisiert (► Abb. 1.5).

Moderne MRT-Systeme nutzen starke Magnetfelder (1–7 Tesla) und enorme UKW-Leistungen (bis zu 50 kW). Diese hohen Anregungsenergien erfordern inzwischen die Berücksichtigung spezifischer Absorptionsraten (SAR), um Schädigungen des Patienten, beispielsweise durch Überhitzung, zu vermeiden. Andererseits ermöglicht die MRT durch innovative Messverfahren nicht nur eine hoch aufgelöste Darstellung der Morphe, sondern auch die Erfassung metabolischer und funktioneller Gewebeparameter, wie z.B. Sauerstoffgehalt, Diffusion, Perfusion. Diese neuen Untersuchungstechniken werden zukünftig auch bei der Beantwortung anästhesiologischer und intensivmedizinischer Fragestellungen helfen (► [4], ► [5]).

Abb. 1.5 Beispiele unterschiedlicher Gewebekontraste in der MRT bei unterschiedlichen Sequenzparametern. Der Bildkontrast wird in der Spin-Echo-Sequenz vorwiegend durch die Wiederholungszeit (time of repetition, TR) und die Echozeit (time of echo, TE) beeinflusst. Man erhält unterschiedliche Bilder. In den ersten beiden Bildern ist die Relaxation des NMR-Signals des Gewebes parametrisiert, in Letzterem die Protonendichte.

Abb. 1.5a T1-gewichtetes Bild mit kurzer Wiederholungszeit (ca. 500 ms) und kurzer Echozeit (ca. 10 ms).

Abb. 1.5b T2-gewichtetes Bild mit langer Wiederholungszeit (ca. 2000 ms) und langer Echozeit (ca. 100 ms).

Abb. 1.5c Protonengewichtetes Bild mit langer Wiederholungszeit (ca. 2000 ms) und kurzer Echozeit (ca. 10 ms).

1.7 Literatur

[1]Bundesrepublik Deutschland. Bekanntmachung der aktualisierten diagnostischen Referenzwerte für diagnostische und interventionelle Röntgenuntersuchungen. Salzgitter: Bundesamt für Strahlenschutz; 22.06.2010

[2]Morneburg H. Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik. München: Publicis Publishing; 1995

[3]Schober O, Heindel W. PET-CT. Stuttgart: Thieme; 2008

[4]Topcuoglu MA, Oguz KK, Buyukserbetci G et al. Prognostic value of magnetic resonance imaging in post-resuscitation encephalopathy. Intern Med 2009; 48 (18): 1635–1645

[5]Weiss N, Galanaud D, Carpentier A et al. Clinical review: prognostic value of magnetic resonance imaging in acute brain injury and coma. Crit Care 2007; 11 (5): 230

2 Strahlenexposition und Strahlenschutz

N. Meier

2.1 Strahlenexposition

Effektive Dosis Die durchschnittliche jährliche Strahlenexposition der deutschen Bevölkerung resultiert zur Hälfte aus medizinischen Maßnahmen mit insgesamt etwa 136000000 Röntgenuntersuchungen im Jahr 2010 .