Inhaltsverzeichnis:
Kapitel 1: Die verschiedenen Aspekte des Strahlenschutzes; (folgt gleich nach diesem Inhaltsverzeichnis)
1a Strenge Unterscheidung zwischen Konstruktion und Anwendungstechnik
1b Strahlenschutz des Patienten oder des Untersuchers
1c Verwirrende Fülle der Parameter
1d Unterschiedlicher Strahlenschutz bei den verschiedenen Methoden
Kapitel 2: Strahlenschutz bei Röntgenaufnahmen (Abb. 1 -10)
Kapitel 3: Durchleuchtung (DL), (Abb.11 -22)
3a DL mit direktem Patientenkontakt
3b Fernbedienung
3c Die Regeln im Strahlenschutz
Kapitel 4: Computertomographie CT (Abb.23 – 25)
4a Wichtigste Dosisgröße: Angabe des Dosis-Längenprodukts (DLP)
4b ALARA-Prinzip – kritische Überlegungen zu “Low-dose”
4c Indikationen und Alternativen zur CT
5a Punktion unter Durchleuchtung?
5b Punktion in der CT
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TABELLE: 4 wichtige Dosen, je nachdem ob Einzeldosis oder protrahierte Dosis, je nachden ob Ganzkörper oder lokale Bestrahlung
| Einzeldosis | Protrahierte Dosis | ||
| Ganzkörper | Dosis letalis 50% = 4Gy= 4Sv | Effektive Dosis im mSv: Lebenszeitdosis = 400 mSv; Jahresdosis höchstens 20mSv |
|
| Lokal | Epilationsdosis = 4Sv | Teilkörper Jahresdosis: Haut/Hände/Füße = 500 mSv |
Untertitel: Einfache und sichere Punktion (Wahl der Methode: CT-, Durchleuchtung- oder Ultraschall-gesteuert)
Kapitel 1: Die verschiedenen Aspekte des Strahlenschutzes
1a Unterscheidung zwischen Konstruktion und Anwendungstechnik
Wir sollten bei allen Überlegungen scharf unterscheiden zwischen
- dem, was uns unsere Partner, die Firmen, installieren (mit Abnahmeprüfung etc.) und
- der Art der Anwendung (in Dienstanweisungen beschrieben und festgelegt).
Der erste Punkt betrifft die Industrie, der 2. die medizinischen Anwender.
Für beides bestehen Regelungen in Form von Verordnungen. Der Strahlenschutzbeauftragte muss sich um beides kümmern.
Aber nicht alles ist geregelt; manche Entscheidung bleibt uns als den Verantwortlichen überlassen, und muss mit gesundem Menschenverstand und mit Sachkenntnis geregelt werden. Dabei ist manche Maßnahme vernünftig und ratsam, auch wenn sie nicht durch Verordnung gefordert wird.
Verantwortliche sind wir als Nutzer, aber auch die Hersteller. Beide sollten über die Mode und den Markt hinaus denken und handeln. Öfters läuft eine Beschaffung so: Zwei altgediente Ärzte unternehmen einen Ausflug nach X, wo man ihnen z. B. ein Durchleuchtungsgerät zeigt, welches vorwiegend für Interventionen verwendet werden soll. Beide sind beeindruckt von den “scharfen” Bildern. Ihr Lob geht in die Entscheidung und Bestellung ein. Diese beiden haben keine Vorstellung, wie hohe Bildqualität (auch) zustande kommen kann: Hohe und sehr hohe Dosis macht geringes Rauschen und damit einen sehr guten Bild-Eindruck. Bei einer hohen Dosis ist das unwissende Publikum geblendet. Verantwortlicher Strahlenschutz bedeutet Kenntnis solcher Zusammenhänge.
Ein anderes Beispiel: Die beiden potentiellen Käufer besichtigen ein CT-Gerät. Sie gewinnen einen – objektiv richtigen – Eindruck von der Qualität der Bilder. Sie sind sich aber nicht im Klaren, dass die Rauscharmut erkauft wurde mit hohen Milliampere (mA). Richtig wäre gewesen, sich Bilder mit niedrigem Röhrenstrom zeigen zu lassen. Besonders an der Lunge und am Herzen wäre das auch gut verantwortbar. Bei CT mit Spiral-Technik sollte man das Augenmerk auf den Pitchfaktor lenken. Ist der Tischvorschub nicht zu klein im Verhältnis zur Schichtdicke? Wird dadurch eine beeindruckende, aber ungewöhnliche (und vom Strahlenschutz unnötige) Qualität erzeugt? Es gab große Fortschritte, wir sollten darauf drängen dass diese objektiviert werden in Form von verpflichtend und automatisch aufgezeichneten cGy x cm
1b Strahlenschutz des Patienten oder des Untersuchers
Die Röntgenverordnung (RöV) beschäftigt sich mit dem Personal. Arbeitgeber und Vorgesetzte werden in die Pflicht genommen, die Voraussetzungen für den Strahlenschutz zu schaffen. Zunehmend wird auch der Patient in den Regelungen beachtet.
Es wird immer wieder behauptet, dass bei unterschiedlichen Untersuchungen zwischen Patientendosis und Untersucherdosis kaum eine Korrelation besteht. Das ist, jedenfalls in didaktischer Sicht, nicht richtig. Sicher kann es Fehler geben, die die Besonderheit haben, dass sie zu Ungunsten entweder des Patienten oder des Untersuchers gehen. Meistens ist es aber ein “sowohl als auch”: Bei einer ganz konkreten Untersuchung (z. B. Angiographie des Herzens) ist die Dosis für Patient und Untersucher sehr eng verknüpft. Sie steigt für beide im Verlauf der Untersuchung nahezu gleichmäßig an. Bricht man theoretisch die Untersuchung in der Mitte der Zeit ab, halbiert sich in etwa die Dosis für Patient und Untersucher.
Es ist meines Erachtens durchaus vernünftig, zwischen dem Strahlenschutz von Patient und Untersucher nicht streng zu trennen. Was dem einen nützt, kann auch dem anderen nützen. Keinesfalls darf irgendwo der Eindruck entstehen, Strahlenschutz beim Untersucher würde auf Kosten des Strahlenschutzes beim Patienten erreicht.
1c Scheinbar verwirrende Parameter
Was soll man anstreben: Äquivalentdosis in mSv oder Flächendosisprodukt cGy x cm² (FDP) Bei Röntgenaufnahmen und Durchleuchtungs- Untersuchungen?
Das Flächendosisprodukt FDP ist eine rein physikalische, leicht zu messende Größe und sehr geeignet, die Patientenbelastung zu ermitteln. Für letztere ist das cGy x cm² ein Maß, mit dem man arbeiten kann. In der Richtlinie wird dafür “geworben”, das Flächendosisprodukt cGy x cm² als wichtigstes Maß anzusehen! Seine Beachtung wird daher gerade für den medizinischen Alltag empfohlen.
Die Äquivalentdosis ist eine biologische Größe zur Ermittlung der Belastung des Körpervolumens eines Patienten, sie ist nur mit einem gewissen Aufwand zu ermitteln. Biologische Größen sind aus den physikalischen in gewisser Annäherung über einen “Konversionsfaktor” abzuschätzen.
Die Organdosis ist eine biologische Größe, angegeben in mSV. Sie ist im Bereich der hier behandelten Röntgendiagnostik gleich der physikalischen Dosis angegeben in mGy und schwieriger zu berechnen.
Die effektive Dosis dient der biologischen Bewertung, wenn mehrere Organe betroffen sind. Die Angabe erfolgt in mSV und wird berechnet (nicht gemessen) aus den betroffenen Organdosen unter Berücksichtigung der jeweiligen Strahlenempfindlichkeit, die vom Erkenntnisstand abhängt.
Im Kurs beschäftitgen wir uns hauptsächlich mit effektiver Äquivalentdosis, die in bestimmten Zeiträumen also protrahiert eingestrahlt wird. Es gibt aber auch andere Formen und Größenordnung der Exposition. Daher erscheint mir die Tabelle wichtig, die am Ende des Inhaltsverzeichnisses aufgeführt wurde (siehe oben).
Kapitel 2:
Strahlenschutz bei Röntgenaufn. (Abb. 1-10)
Kapitel 2: Unterschiedlicher Strahlenschutzes bei verschiedenen Methoden: a.konventionelles Röntgen, b.Durchleuchtung (DL) und c.Computertomographie (CT).
Zuerst beschäftigen wir uns mit dem konventionellen Röntgen beschäftigen und demonstrieren dessen Vielfalt mit den Bildern 1-10. Die anderen Methoden zu unterscheiden ist aber wichtig, weil das wichtigste Maß für den Strahlenschutz bei den beiden Techniken einen Unterschied aufweist.
Bei Aufnahmetechnik und DL das DFP: cGy x cm2
In der CT das DLP: cGy x cm
Abb.01: Thorax im Stehen.
Diagnose: Freie Luft im Abdomen.
Zwerchfelle stellen sich nicht nur mit einfacher Silhouette dar, sondern sie zeigen eine Silhouette oben und unten, also das “Schalenzeichen” (siehe Beitrag “Thorax and Pleura, Radiology).
Abb.02: Gleiche Diagnose, andere Technik: Freie Luft im Abdomen.
Bauchübersicht in Seitenlage; horizontaler Strahlengang.
Bei großen Dichteunterschieden gelingt keine gute Aufnahme. Bessere Bedingungen beim Abdomen in Seitenlage und horizontalem Strahlengang, der Standard-Einstellung. Trotzdem ist die Diagnose eindeutig.
Wir müssen am Film eine bestimmte Dosis erreichen, ansonsten ist der Film unterbelichtet, und dadurch ginge viel Information verloren.
Mit Speicherfolie oder Bildverstärker lässt sich zwar der optische Eindruck scheinbar ausgleichen, aber das Bildrauschen ist hoch, die Qualität schlecht. Wir akzeptieren aus guten Gründen im konventionellen Röntgen solche unterbelichteten Bilder nicht und erhöhen bei einem voluminösen Patienten die Dosis.
Abb.: 3 Zwei Übersichtsaufnahmen sind spiegelbildlich gegenübergestellt. Also handelt es sich bei beiden um die rechte Lunge. Es zeigt einen Verlauf innerhalb von vier Stunden!
Das linke Bild zeigt eine Verschattung, die Herzsilhouette ist unscharf und, die Gefäße sind überwiegend ausgelöscht. Rechts der kurzfristige Verlauf. Welche Lungenverschattung kann sich so schnell bessern?
Zustand nach Lavage im Rahmen einer Bronchoskopie.
Abb.: 4 Ein Klassiker. Schwerer Auffahrunfall. Röntgen Lendenwirbelsäule seitlich: Riss durch die Bogenwurzeln und durch den Wirbelkörper. Wie ist die englische Bezeichnung??
Seatbelt-fracture.
Man muss dieses Bild kennen, obwohl man heutzutage bei diesem Unfallgeschehen und wahrscheinlich auch klinischen Verdachtsmomenten auf eine möglicherweise instabile Fraktur frühzeitig – am besten schon im Schockraum – die CT durchführt.
Abb. 6: Detailaufnahme dieses metalldichten Materials im Colon.
Abb.7: Punktion und Biopsie mammographisch verdächtiger Befunde.
Die Lokalisation braucht eine 2. Ebene. – Diese wichtigen Techniken wurden in diesem Beitrag nicht weiter bebildert.
Abb.: 8: Vielfalt der Verfahren, die sich der Röntgenstrahlen bedienen. Lymphographie
Abb.: 9: Kunstprodukt bei einer versuchten Lymphographie (iatrogener Artefakt, siehe Beitr. 13).
Kontrastmittel ist in Blutadern geraten, dies muss sehr rasch erkannt werden, um Nebenwirkungen niedrig zu halten
Abb. 10a: Rö. Defäkographie. Die Darstellungen des Enddarms.
Schwarzer Darm: Ruhe mit Anspannung des Beckenbodens; siehe die Eindellung an der unteren Begrenzung. Weißer Darm: Während der Entleerung des Rektum. Beide Bilder A und B sind subtrahiert; dadurch wird die eine Phase schwarz, die andere weiß, das Slekett wird nahezu ausgelöscht und überlagert nicht.
Diagnose zusammen mit dem klinischen Befund: mäßig ausgeprägte vordere Rektocele. Empfohlen: Biofedback, keine Indikation zur Operation.
Diese Technik (Abb. 19a) wurde vom Autor entwickelt und angewendet ; zunächst aus Strahlenschutzgründen. Einige Anwender fertigten für diese Art der Untersuchung mehrere 100 Kamera-Aufnahmen an. Mit dieser neuen Methode war es möglich die Diagnostik wichtigen Informationen mit viel geringer Dreierdosis zu erreichen. Trotzdem ist die Röntgenuntersuchung in einer von Natur aus so umfänglichen Region, mit so starker Überlagerung durch Knochen eine besondere Herausforderung für den Strahlenschutz. Da wurde speziell für diese Region ein Phantom gebaut und experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse sind im folgenden Kapitel zu finden.
Abb.: 10b Phantom für eigene Experimente: Dosis bei Aufnahmen und bei Durchleuchtung.
Wassertank simuliert die Weichteile, ein zentrales Gefäß stellt den Enddarm dar.
Das Prinzip “ALARA” gilt für alle Röntgen-Methoden. Es besagt, dass der Untersucher bestrebt sein soll, größtmöglichen Nutzen mit möglichst kleiner Strahlenbelastung zu erreichen. In dieser Abteilung spieleten Röntgenuntersuchungen am Becken durch die Ausrichtung der Klinik eine besondere Rolle. Daher erschien der schwierige Strahlenschutz im Beckenbereich sehr wichtig.
Das Dosisflächenprodukt ist für den Strahlenschutz des Patienten ein wichtiges, einfaches und gut zu handhabendes Maß (cGy × cm2).
Die Liste der Faktoren, die die Dosis beeinflussen wurde in vielen Publikationen aufgezeigt; sie wird im nachstehenden Beitrag besprochen und bebildert: Streustrahlung, ausreichend hohe kV, geeignete Filterung etc. etc..
Es folgt ein eigenes Experiment bei Röntgenaufnahmen: Phantom siehe Abb.10b; Fragestellung:
Wieviel % spare ich ein wenn a statt b?
Verminderung des Dosisflächenproduktes (DFP), wenn jeweils ein bestimmter Parameter geändert wird:
| 100 kV 125 kV Minusstufe 10 x 10 Kleiner Fokus |
statt 75 kV statt 100 kV statt “Standard” statt 16 x 16 cm statt großer Fokus |
40% 76% 66% 50% 0% |
|
| 0,2 g BaSO4/ml | statt 2 g/ml | bis 33%! | |
| Objekt- Bildverstärker 0 cm |
statt 20 cm | 84% |
Am Ende des letzten Kapitels wurde ein Experiment gezeigt. Es befasste sich mit Röntgenaufnahmen. Es war geeignet, Fehler in der Aufnahmetechnik zu demonstrieren. Umgekehrt wird auch aufgezeigt, welcher Gewinn zu erzielen ist: durch höhere kV. Auch oberhalb von 100 kV ist noch mit einer Verbesserung zu rechnen.
Bei der Einblendung ist der Gewinn nicht ganz so groß, wie dies nach der Fläche zu erwarten wäre, aber die Dosis-Einsparung ist trotzdem beträchtlich.
Von großer Bedeutung ist bei dieser Untersuchungstechnik, dass das Kontrastmittel im Rektum nicht den Iontomat zudeckt. In diesem Falle meldet die automatische Belichtung: “hier ist ein Objekt sehr hoher Dichte/Ordnungszahl” und setzt die mAs entsprechend herauf. Die starke Verdünnung des Kontrastmittels hat in diesem Fall eine ausgeprägte Wirkung auf den Strahlenschutz.
Es ist wichtig, zwischen Objekt und Bildverstärker keinen Zwischenraum zu lassen, da sonst unnütz Dosis und Bildqualität verschenkt werden.
Zusammenfassend waren bei dieser (bewußt nachlässigen) Untersuchungstechnik und diesem nicht ganz modernen Gerät pro Aufnahme 200 bis 300 cGy x cm² erforderlich.
Was passiert, wenn alle genannten Punkte beachtet werden?? Dieser Faktoren multipliziert sich in ihrem positiven Effekt: 20 bis 30 cGy x cm² pro Aufnahme.
Im Folgenden befassen wir uns im Text und mit Bildbeispielen mit der Röntgen-Durchleuchtung.
Kapitel 3: Durchleuchtung. Auch mit Zielaufnahmen unter DL,
(Abb. 11 -22)
Abb.: 11 : Gallenwege und Pankreasgang sind über ein Endoskop mit DL-Hilfe mit Kontrastmittel aufgefüllt = ERCP.
CHOL = Choledochus. PANKR = Pankreasgang. Das Endoskop ist zwischenzeitlich entfernt.
Der Choledochus kommt über den Ductus hepaticus ursprünglich aus vielen Leberästen. In dieses System mündet der Gallenblasengang (= Zystikus) seitlich ein. In diesem Cuctus cysticus steckt ein großes, schalig verkalktes Konkrement, welches nicht nur den Zystikus selbst verschließt, sondern auch die genannten anderen Gänge zusammendrückt. Entzündungen und narbige Stenosierungen sind die Folge = Mirizzi-Syndrom.
Abb. 12: Seltener Fall der Verletzung des Gallengangs bei der endoskopischen Auffüllung (ERCP).
Bei der Durchleuchtung wird frühzeitig Kontrastmittel nicht nur im, sondern auch außerhalb der Wand des Gallegangs beobachtet. Die dunkle Linie zu beiden Seiten der Kontrastmittelstraßen entspricht der Wandlung des Gallegangs (Choledochus); das ist ein pathologischer Befund der sofort ein Alarmsignal geben muss!
Unterkapitel: 3a.
Durchleuchtung mit direktem Patienten- Kontakt
Einer der Vorteile jeder Form von DL ist die zeitliche Auflösung, die Überwindung der auf einen bestimmten Moment eingefrorenen Darstellung. Dazu lassen sich sehr leicht die Ebenen variieren, um einen räumlichen Eindruck zu gewinnen.
Kurz zur Geschichte: Bei bis zur Mitte des letzten Jahrhunderts konstruierten Durchleuchtungsgeräten konnte man ohne manuellen Kontakt zum Patienten den mit der Röhre geometrisch verbundenen Bildschirm verschieben.
Vielen Untersuchern war die DL mit direktem Patientenkontakt gewohnt und vertraut. Mit der Einführung der Bildverstärker-Fernsehleuten änderte sich ezunächst wenig. Es war lediglich eine große Erleichterung für den Untersucher, dass er nicht an die Dunkelheit adaptiert sein musste. Auch für den Patienten war es eine große Erleichterung, dass er nicht im Dunkeln untersucht werden musste, was bei vielen trotz bester Aufklärung große Ängste erzeugte. Die Vorteile im Strahlenschutz waren erheblich.
Die psychologischen Vorteile der Arbeit direkt am Patienten waren und sind unstrittig. – Somit war die Fernbedienung bei der Durchleuchtung, bei der sich der Untersucher in größerem Abstand aufhalten konnte für die Mehrzahl der Patienten eine völlig neuartige und verunsichernde Untersuchungssituation, Die Nähe des Arztes kann dem Patienten Angst nehmen. Diesen Vorteil schätzen Untersucher bei allen geographischen und endoskopischen Prozeduren welche die Durchleuchtung brauchen. Voraussetzung war und ist allerdings, dass Der ganze Untersuchungsablauf durch ein persönliches, aufklärendes und beruhigendes Gespräch vorbereitet wird. Oft muss über die ärztliche Kontaktaufnahme hinaus der Bewegungsablauf demonstriert und eingeübt werden. Schon die Körperdrehung ist für die in keiner Weise mit der Untersuchung vertrauten Patienten in eindrucksvoller Weise erschwert.
Weiterhin gilt für jede Form der DL: Arzt/Ärztin wirken unsicher und unkonzentriert, wenn ihm selber die Bedienung der “Maschine” nicht in Fleisch und Blut übergegangen ist. Er soll sich auf den Patienten und sein virtuelles Abbild konzentrieren können, undenkbar und sträflich, wenn er dabei noch zusätzlich die Knöpfe suchen muss.
Die “alte” DL-Technik, bei der der Untersucher beim Patienten steht, ist unverzichtbar bei Angiographien (Gefäßdarstellungen) und bei den meisten Interventionen; zumindest in einigen Phasen der Untersuchung.
Abb. 13: Zustand nach einem Unfall mit ausgedehnten Bauchverletzungen. Operative Entfernung der Milz. Nicht verheilender Fistelgang im linken Oberbauch
Dieser Fistelgang wurde hier mit Kontrastmittel unter Durchleuchtung aufgefüllt. Also Hautfistel des Pankreas.
Abgebildet ist ein Subtraktionsbild einer frühen und etwas späteren Füllung: Es bildet den Gang der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) hell ab.
Abb. 14 : Bei Aufstau der ableitenden Harnwege im Bereich der rechten Niere Kontrastmitteldarstellung des rechten Harnleiters von unten:
3 cm lange, ganz unregelmäßige Einengung in Höhe des 5. LWK. Es handelt sich um ein Harnleiterkarzinom.
Schwarz und weiß sind in diesem Bild vertauscht = Inversion.
Unterkapitel: 3b Fernbedienung
Heutzutage will man den Patienten definiert/standardisiert auf dem Tisch lagern und sich mit den “Maschinen” um ihn herum bewegen. So bei CT, (MR), Strahlentherapie und auch bei der Durchleuchtung. Wir sprechen bei letzterer von der “ferngesteuerten DL”.
Die Dosis des Untersuchers geht hier im besten Fall nach Null.
Die oben geschilderten Probleme mit der Kooperation des Patienten werden allerdings durch die Fernbedienung nicht gelöst. Seine Unsicherheit und Angst sind eher vergrößert. Die Lösung ist der klare Blick für die Sorgen des Patienten. Alle können hier mithelfen: Zuweiser, Schwester, “Hol- und Bringdienst”, Aufnahme im Röntgen und MTRA. Am meisten ist der Untersucher selbst gefordert.
Abb. 15: Darstellung des Uterushohlraumes und der Eileiter: Anlagevariante, der Uterus bicornis.
Abb. 16: Röntgenaufnahmen des Dickdarms bei Füllung mit Kontrastmittel und Luft unter Durchleuchtungskontrolle.
Die alte Technik ist sehr weitgehend durch Koloskopie (mit ihren unverzichtbaren Möglichkeit der Biopsie und Therapie) ersetzt.
In gewissem Umfang auch durch die virtuelle Koloskopie in der CT .
Die Abb. zeigt wei Ebenen. Links: Strahlengang sagittal von hinten nach vorn. Rechts: streng seitlich. Diese seitliche Aufnahme soll noch mal jedem, der mit Patienten arbeitet, vor Augen führen, worauf streng zu achten ist: die Vorderwand des Enddarms nicht mit dem Darmrohr zu drücken oder sogar zu verletzen. Diese Gefahr wird drastisch gemindert durch die vor einem Eingriff (mit oder ohne Röntgen) durchzuführende digitale Auslastung des Analkanals und unteren Rektum. Der aufgeklärte Patient versteht alle Maßnahmen, die zur Erleichterung und zur Sicherheit der Untersuchung beitragen.
Abb. 17: Röntgendarstellung der unteren Hohlvene. Wo und wie wurde punktiert ?
Abb. 18: Ebenfalls Darstellung der unteren Hohlvene durch Kontrastmittelinjektion in eine Blutader. Hier ist in der Leiste ein Katheter linksseitig eingelegt.
Punktion der Blutadern in Höhe der Leisten und Kontrastmittelinjektion.
Große Aussparung im Bereich der Einmündung der rechten Nierenvene. Da ein Nierentumor vorlag, handelt es sich sehr wahrscheinlich um einen großen Tumorzapfen in der Nierenvene. Nicht ungewöhnlich bei Hypernephromen!
Die Hohlvene wird großbogig eingeengt und verlagert. Ursache wahrscheinlich ein Lymphknotenpaket. Das war auch der Verdacht im Ultraschall (Sonographie).Die durchgeführte Cavographie ist eine seltene Untersuchung.
3c Weitere Regeln im Strahlenschutz bei Durchleuchtung
Diese betreffen insbesondere den Untersucher/die Untersucherin. Das wird am deutlichsten in einem eigenen Experiment. Im vorangegangen Kapitel wurden mit diesem Versuchsaufbau Röntgenaufnahmen untersucht. Im Folgenden wird die Durchleuchtung bei dieser speziellen Untersuchungstechnik (Darmfunktion) untersucht. So ausgefallen die Untersuchung auch ist (großes und dichtes Körpervolumen), zeigt sie doch die Probleme des Strahlenschutzes bei DL sehr deutlich.
Die Aufnahmeserie ist mit einem C-Bogen angefertigt. Der Versuch wurde an dem in der Abbildung 10b gezeigten Phantom durchgeführt.
Verwendet wurde eine vorgegebene, automatische Dosisleistungsregelung (ADR). Da bei dieser Untersuchung der größtmögliche Querschnitt des Menschen durchstrahlt wird, sind die Ergebnisse nicht geschönt sondern besonders gravierend:
Ein Minute DL entspricht 42 Aufnahmen,
10 Minuten DL entsprechen 420 Aufnahmen.
“Strahlenschutz bei DL-Untersuchungen” ist tatsächlich sehr bedeutsam.
Die Ergebnisse wären nicht ganz so drastisch ausgefallen, hätte man auf unterschiedliche Fragen zugeschnittene kV-mA-Kennlinien (ADR) zur Verfügung gehabt. Mittlerweile ist das erfreulicherweise oft der Fall. Sie sollen im folgenden besprochen werden.
Die Tatsache der Automatisierung bei der ADR ist an sich ein Fortschritt. Sie besteht seit vielen Jahrzehnten und soll an dieser Stelle auch nicht in Frage gestellt werden. Die Art und Weise der Regelung muss jedoch kritisch beleuchtet werden: Sie sollte nicht nur ein makellos schönes und lückenlos kontinuierliches Durchleuchtungsbild schaffen, sondern auch Strahlen sparen!
Nicht angewendet wurde im geschilderten Versuch die gepulste Durchleuchtung. Sie ist eine ganz segensreiche Variante der klassischen kontinuierlichen Durchleuchtung.
Es gibt jetzt schon eine EKG-getriggerte DL. Sie macht nur in definierten Phasen der Herzaktion Bilder. Das bedeutet DL scheinbar ohne die Störungen durch mechanische Bewegung Unruhe der Herzaktion. Es bedeutet eine eindrucksvolle Dosisverminderung bis zu 90% und sei ganz überwiegend bei allen Herzkatheteruntersuchungen anzuwenden. Wenn wir diese eindrucksvollen Zahlen „90 %“ hören, müssen wir uns im Klaren sein, dass dies relative Werte sind. Die Ausgangswerte sind dann oftmals dramatisch hoch. Und mancher sollte mit der Industrie und sich selber sehr kritisch zurate gehen, wieso er lange Zeit solche hohen Werte zugelassen hat, bevor nicht die auf der Hand liegenden drastischen Einsparungen durchgeführt wurden.
Zuerst: Was bedeutet ADR? Dosiseinsparungen Was ist der entscheidende Unterschied der ADR zur Röntgenaufnahme?
Bei der Röntgenaufnahme muss der Untersucher die Strahlenqualität festlegen, indem er die kV vorgibt. Die geeignete mAs findet bei den meisten Untersuchungen die Automatik mit Hilfe des Iontomats. Letzterer schaltet den Röhrenstrom ab wenn die erforderliche Dosis am Film oder der Speicherfolie erreicht ist.
Bei der ADR werden aber kV und mA vom Gerät automatisch gesucht: Im Einzelnen verhält es sich folgendermaßen: Ist das Objekt zu dick und dicht,kommt zu wenig Strahlung “durch”; Die kV werden zuerst bis zu einem Wert von ca. 68 kV hochgesetzt. Kommt immer noch nicht genug Dosis am Bildverstärker an, ist also das Objekt immer noch zu dick/dicht, wird – bei konstanten kV– der Röhrenstrom (mA) immer mehr hochgesetzt. Erst ab einem gewissen mA-Wert erfolgt eine weitere Erhöhung der kV.
Für die Bildqualität (Kontrast) ist dieses Verfahren gut geeignet, da Knochen oder Röntgenkontrastmittel bei ca. 68 kV sehr gut dargestellt werden. Da haben wir die schönsten Kontraste. Doch Vorsicht; wir reden jetzt von der Bildqualität, und diese wird auf Kosten des Strahlenschutzes hergestellt: Bei allen Objekten die nicht besonders dick und dicht sind, beharrt die ADR sehr lange auf diesen Vom Strahlenschutz scheußlichen 67 KV. Vom Strahlenschutz ist es besser, nicht so “lange” auf diesen relativ niedrigen kV zu verharren. Strahlenspar-Kennlinien machen jetzt nichts geheimnisvolles; sie regeln großzügiger die kV nach oben und sparen mit den mA.
Eine Episode am Rande: eine Firma hat an einem Gerät einen Knopf implementiert auf diesem stand “high quality”. Fragen Sie, was hier eingestellt wurde? Der Röhrenstrom wurde um den Faktor 10 hoch gesetzt, die Dosis wurde also verzehnfacht. Das macht schöne Bilder! Die Industrie beschwichtigt, warum sollt ihr nicht auch einmal ausnahmsweise ein qualitativ besonderes Bild anfertigen bei einer ungewöhnlichen Fragestellung? In Wirklichkeit zeigt es, wie geistig Minderbemittelt die Industrie das Medizinpersonal einschätzt.
Ein ganz wichtiger Fortschritt ist die gepulste Durchleuchtung. Sie liefert zwar ein abgehacktes Bild, reicht aber für die Geschwindigkeit aus, mit der sich der Untersucher orientieren kann und bedeutet erhebliche Einsparungen bei der Dosis. Das kommt dem Patienten und gleichermaßen dem Untersucher zu Gute.
Anwendungstechnik versus Gerätetechnik,
Über dieses Thema sollten wir noch viel diskutiert werden. Die Industrie konstruiert uns dankenswerterweise interessante Geräte. Die Industrie ist auch verantwortlich, dass viele notwendige Errungenschaften wie die Abkehr von einer unsinnigen ADR, die Einführung der gepulsten Durchleuchtung, die Einführung einer EKG getriggerten Durchleuchtung mit vielen vielen Jahren Verzögerung den Patienten und dem Medizinpersonal zugute kommen. Die Industrie hat eine ehrliche und verständliche Ausrede: wir haben das, aber ihr kauft es ja nicht bei uns. Die Politik wird ins Spiel gebracht. Die großen Errungenschaften des Strahlenschutzes wurden durch gesetzliche Verordnungen eingeführt (oder soll man sagen erzwungen).
Wenn man an die Anwendungstechnik denkt, muss man auch mit dem Medizinbetrieb sehr kritisch sein. Wie wenig Aufklärung betreiben wir. Wie wenig Gewinnen wir eigene experimentelle Daten. wies wenig Fortbildung können wir uns und unseren Mitarbeitern.
Beide “Themen-Bereiche” greifen ineinander; sie überlappen sich. Daher werden sie nicht in getrennten Kapiteln abgehandelt.
Für den gesamten Komplex DL gilt das Prinzip “ALARA”, es bedeutet:
größtmöglicher Nutzen mit möglichst kleiner Strahlenbelastung.
Dieses Prinzip hat auch für jeden Unterpunkt Gültigkeit. Eine Tatsache, die keineswegs allgemeine Anerkennung und Beachtung gefunden hat.
Die effektive Dosis ist eine wichtige Größe, die die biologische Wirksamkeit von Strahlung berücksichtigt und ganz unterschiedliche Untersuchungen vergleichbar macht.
Aber die effektive Dosis ist schwierig auszurechnen. Dafür brauchen wir den Physiker. Je mehr Daten eingehen, desto größer ist die Unsicherheit nach der Fehlerformel.
Abb. 19: Ein Rätsel. Um was handelt es sich? In welcher Weise wurde hier Kontrastmittel gegeben?
Versuch der Darstellung der unteren Hohlvene (Vena cava) mit Kontrastmittel.
Die rechte Niere ist funktionslos, die Cava verschlossen. Stattdessen fließt das Venenblut über paravertebrale Venen und Venen im Spinalkanal nach oben ab. Es hat sich bereits ein Nebenkreislauf ausgebildet.
Die Auffüllung des Kolon stammt von einer älteren Untersuchung im Magen-Darm-Trakt. Das ist ein Qualitätsmangel. Das Bild ist ein Kuriosum. ..
Abb. 20: Darstellung der linken Niere über einen Katheter in der Schlagader. Was ist der unterschied bei der, bei der gleichen Untersuchung gewonnener Bilder?
Zwei (!) Arterien versorgen die Niere: ein Ast die inneren zentralen Abschnitte und ein anderer Ast den äußeren Mantel; kein Krankheitswert
Zusammenfassung der wichtigen Regeln für die Durchleuchtung:
- Kurze und rationale Durchleuchtungszeit! Nicht den Durchleuchtungsstrom einschalten und dann nachdenken.
- Möglichst kleinflächige Einblendung!
- Abstand zum Patienten! Wenn irgend möglich: Zurücktreten und damit den Abstand zur Streustrahlenquelle vergrößern!
- Am Körper zu tragender Strahlenschutz, Bleischürze, Schilddrüse und Linsen schützen!
- Personendosimetrie
- Einweisung am Gerät, Dienstanweisungen und ihre Kontrolle
- Übung am Gerät
- Kontinuierlicher Erfahrungsaustausch
- Zusätzliche frei bewegliche Blende verwenden!
- Rückstreuung im Untersuchungsraum beachten und messen.
- Moderne Bilderzeugungssysteme
- Vorprogrammierte Kennlinien (u. a. so genannte Low-Dose-Kenn-linien)
- Gepulste Durchleuchtung
- Automatisierte Dokumentation des integralen Dosisflächenproduktes
- Halbtransparente Blenden, Keilfilterblenden
- Virtuelle Einblendung
- Strahlungslose Kontrolle der Tischverschiebung
Die genannten wichtigsten Fehler und Themen im Strahlenschutz im Einzelnen ohne Fixierung auf eine Methode:
# Einer der wichtigsten Fehler in der Handhabung sind zu lange DL-Zeiten.
# Wenn durchleuchtet wird, ohne den Durchleuchtungsbildern sinnesphysiologisch folgen zu können, verstößt dies gegen das ALARA-Prinzip. Es darf nicht durchleuchtet werden, solange das DL-Bild nicht geistig verarbeitet werden kann; in einem solchen Fall ist Exposition zu nichts nütze. Sie stellt – grob gesprochen – eine Körperverletzung dar.
# Eine weitere Nachlässigkeit des Untersuchers ist die fehlende Einblendung auf den absolut wichtigen und notwendigen Bereich.
# Oft werden unter Missachtung dieses Grundsatzes nicht interessierende Bereiche in das Strahlungsfeld mit einbezogen. Dies verschlechtert außer der sinnlosen Strahlenbelastung (von Patient und Untersucher) die Bildqualität durch vermehrte Streustrahlung.
# Nach den gesetzlichen Bestimmungen sollen die von UntersucherInnen zu tragende Bleigummischürzen 0,35 mm Bleigleichwert haben. Lastet das volle Gewicht der Schürze auf den Schultern, ist die Atmung behindert. Durch einen Gürtel kann ein Teil des Gewichtes von den Hüftknochen abgefangen werden. Das ist für Untersucher/Untersucherin sehr erleichternd.
# Augenlinse, Schilddrüse und Hände sind nicht geschützt. Das erfordert persönliche Strahlenschutzmittel und/oder ortsbewegliche Abschirmungen, siehe unten. Die Kombination von Bleischürze und fest installiertem Bleiglas (Deckenaufhängung) vervielfacht den Strahlenschutz des Untersuchers.
# Solche fest installierte Hilfen müssen vorhanden und benutzbar sein, und sie müssen benutzt und optimal eingesetzt werden [Eder 1995].
Dieses Beispiel zeigt die enge Verflechtung der technischen Ausstattung und der Anwendung. Es handelt sich um die klassische “conditio sine qua non”. Kein Effekt im Strahlenschutz, wenn eines von beiden fehlt: Installation und gezielte Anwendung.
Die Bedeutung des an der Decke aufgehängten, frei positionierbaren Bleiglasfensters muss der Strahlenschutzbeauftragte immer wieder herausstreichen, z. B bei den Fachgesprächen mit allen Mitarbeitern nach §66 RöV und in Gesprächen mit seiner Verwaltung.
Wie ist das frei positionierbare Bleiglasfenster einzustellen? Dazu muss man sich klar werden: Von wo geht die Streustrahlung aus? Wo liegt die Streustrahlenquelle?
Der Untersucher muss dieses verschiebliche Bleifenster so einstellen, dass er im obersten Bereich des Fensters die obere Grenze des Patientenabschnittes sieht, der durchstrahlt wird. Extrem wichtig ist das, wenn sich die Röhre “übertisch” oder im seitlichen Strahlengang auf der Seite des Untersuchers befindet. In beiden Fällen ist die “Patienten-Oberfläche” eine besonders starke Streustrahlenquelle, da sie nicht durch den Patienten selbst abgeschirmt wird.
Die Griffe der beweglichen Blende lassen sich leicht steril umhüllen, sodass der Untersucher auch während eines sterilen Eingriffes die optimale Einstellung wählen und korrigieren kann.
Ist der bewegliche Schutz zu nahe am Untersucher, wird ein zu kleiner Teil von dessen Körper abgedeckt. Es gibt Argumente, das frei positionierbare Bleiglasfenster nahe an die Strahlenquelle zu positionieren. Dann ist die überwiegende Körpermasse des Untersuchers, zumindest von der Linse bis zum Unterbauch, im schützenden “Schatten”.
Allerdings wird dann das Fenster nach dem Abstandsquadratgesetz von einer höheren Dosis getroffen. Dies ist von geringerer Bedeutung, da der Bleigleichwert hoch ist (z. B. 1 cm Pb).
Ist der bewegliche Schutz in dieser Weise nahe an der Hauptquelle der Streustrahlung positioniert, dann ist nicht nur der Körper des Untersuchers im Schatten, es wird auch von der Wand weniger zurückgestreut: Es entsteht im Raum weniger Streustrahlung. Der Schutz für den Körperstamm des Untersuchers ist durch die oben beschriebene Hilfe sehr gut, trotzdem muss er durch das unter der Bleischürze zu tragende Personendosimeter geprüft werden. Dies wurde schon ausführlich behandelt. Es kann sich Dosis über einen bestimmten Zeitraum summieren und dadurch in guter Näherung die Jahresdosis (oder Lebenszeitdosis) prüfbar machen.
# Bei der (ausführlichen) Einweisung am Gerät sollen Hersteller und Nutzer Hand in Hand arbeiten. Diese Einweisung muss an alle nicht teilnehmenden Mitarbeiter weitergegeben werden. Nach der Einführung in den Arbeitsplatz darf kein Stillstand erfolgen. Erfahrungen müssen ausgetauscht, möglichst auch dokumentiert werden. So erfolgt eine Optimierung der Arbeitsabläufe. Gekonnte Anwendung erfordert Weiterbildung, das heißt auch kontinuierliche Diskussion. Grundlage dafür sind Daten, unverzichtbar ist Verifizierung (Kontrolle).
# Unverzichtbar ist – auf der Nutzer-Seite – eine geübte Anwendung.
Dies beginnt mit der Forderung, dass jeder, der ein DL-Gerät bedient, vorher einige Stunden “trocken”, d. h. ohne Patient, geübt hat. Anderenfalls resultiert eine Ablenkung und Verschwendung von Strahlung während der Untersuchung.
# Eng verknüpft mit dem Strahlenschutz der Anwendung sind die baulichen und apparativen Voraussetzungen. Diese kommen Patienten und Untersuchern gleichermaßen zugute. Die Ausstattung zeigt, wie aktiv sich der Strahlenschutzbeauftragte eingebracht hat. Sorgfalt in der Strahlenschutz-Ausstattung zeigt auch, wie der Krankenhausträger seine Mitarbeiter (und seine Patienten) wertschätzt.
# Die Rückstreuung von Wänden, Decke und Fußboden sollte möglichst gering gehalten werden. Das kann durch entsprechend große Abstände zwischen Strahlenquelle einerseits und Wänden, Decke und Fußboden andererseits geschehen (> 1,5 m). Verbessert wird die Rückstrahlung auch durch Belegung dieser Flächen mit einem rückstreuarmen Belag [DIN 6812, 2002].
# Stand der Technik ist der Einsatz von modernen Bilderzeugungssystemen. Man muss einräumen, dass der “Stand der Technik” schwer zu definieren ist. Zu gerne behauptet ein Konstrukteur, dass seine Entwicklung einen solchen Status genießt. Stand der Technik könnte man beschreiben mit allgemeingültigen diagnostischen Erfordernissen, gegebenen Richtlinien im Strahlenschutz und mit der Möglichkeit der flächendeckenden Realisierung von Seiten der Hersteller. Auch die schon angesprochene “gepulste Durchleuchtung” gehört zu den technischen Möglichkeiten, die nicht mehr verzichtbar sind.
# Bei Durchleuchtungen wird zu Recht eine lückenlose Anzeige und Dokumentation des integralen Dosisflächenproduktes (DFP, Dimension: cGy x cm2) gefordert. Es ist ein großer Fortschritt, wenn diese Aufzeichnung automatisiert ist und vom System vorgenommen wird. Dadurch wird Arbeitskraft entlastet und “geschönten Aufzeichnungen” vorbeugt.
# Die Forderung, “DFP nach Durchleuchtung und nach Aufnahmen getrennt aufzuzeichnen”, wäre wichtig für die Kontrolle der Dosisgrenzwerte. (Wahrscheinlich beträgt die Dosis der Aufnahmen nur ca. 30% der DL-Dosis).
# Was die Durchleuchtung betrifft, so sollten verschiedene, vom Hersteller vorprogrammierte Kennlinien (u. a. so genannte Low-Dose-Kennlinien), zur Verfügung gestellt sein. Sie müssen vom Untersucher zur nutzbringenden Anwendung gut verstanden werden.
Die Kennlinie besagt, wie das Gerät KV und mA automatisch regelt:
Häufig geschieht dies so, dass ein “schönes” Bild unter Vernachlässigung aller Regeln des Strahlenschutzes erzielt wird. Über eine implementierte Taste “High Quality” Habe ich schon meine Meinung geäußert: Diese bedeutete nichts anderes als eine Steigerung des Röhrenstroms; der Röhrenstrom ist bei gegebener Durchleuchtungszeit direkt proportional zur Dosis. Tatsächlich resultiert daraus ein “schönes” Bild.
# Es gibt aber Kennlinien, die sehr günstig auf die Dosis einwirken. Das betrifft die Dosis für den Patienten und damit auch für den Untersucher! Diese müssen eingeübt (Mitarbeiterschulung) und ausgenutzt werden. Das ist eine zeitgemäße und vernünftige Forderung.
Kennlinien sind ein typisches Beispiel, wie Technik und Installation eine Voraussetzung bilden, die nur durch sinnvolle Anwendung zum Tragen kommen.
# Gepulste Durchleuchtung: Zeitliche Modulation der Röntgenstrahlung. Sie stellt einen weiteren sehr großen Fortschritt dar.
Die ursprüngliche Form der Durchleuchtung mit dem Fluoreszenzschirm war praktisch nicht gepulst. Mit der Fernsehdurchleuchtung gewann man die Überzeugung erkannte man, dass 20 bis 40 Bilder in der Sekunde ausreichen, um eine bewegtes, kontinuierliches Kinobild zu erzeugen. In der Euphorie über das kinematographische Röntgenbild verschloss man sich viele Jahrzehnte der Frage, ob nicht weniger Bilder pro Sekunde für viele Fragestellungen ausreichen würden. Im Allgemeinen sind tatsächlich 7,5 bis 15 Bilder in der Sekunde (und keine höhere Bildfrequenz) ausreichend.
Somit lautet die moderne Forderung: keine DL mit einer schnelleren Bildfolge als rational begründbar!
Häufig genügt eine ganz langsame Bildfolge, nämlich dann, wenn man Zeit braucht, über die Bildinformation nachzudenken, das Bild geistig zu verarbeiten und darauf zu reagieren. Freilich hinkt das Bild einer langsamen Bildfolge wenige Millisekunden hinter der Realität her, das wird von Übung und Erfahrung weitgehend kompensiert. Dieser Strahlenschutz findet wie so oft im Gehirn des Untersuchers statt.
Es gibt seltene Ausnahmesituationen, in denen eine schnellere Folge an Bildimpulsen unvermeidlich ist.
# Last image hold (LIH).
LIH heißt eingefrorenes Durchleuchtungsbild. Dies ermöglicht – ohne die DL weiterlaufen lassen zu müssen –, Nachdenken, Beurteilen und Entscheiden! Das stellt einen gewaltigen Fortschritt dar. Es bedeutet Verzicht auf zahllose DL-Bilder mit identischer Aussage und bringt damit eine massive Verringerung der Strahlendosis.
# Die drei folgenden Punkte werden noch nicht durch Röntgenverordnung oder durch Richtlinien verbindlich vorgeschrieben. Es ist trotzdem sinnvoll, sich mit solchen Denkmodellen auseinanderzusetzen: Im Raum steht die Forderung nach räumlicher Modulation des Röntgenstrahls (halbtransparente Blenden, Keilfilterblenden).
Diese Möglichkeit ist noch keine Vorschrift, stellt aber eine interessante Möglichkeit dar, die Dosis weiter einzuschränken.
Hypertransparente Bildanteile müssen nicht mit voller, sondern können mit reduzierter Dosis exponiert werden. Das spart Dosis und bedeutet zusätzlich in jedem Fall einen Gewinn an Bildqualität.
(WGH Schmitt und R Schmitt 2004. apps.drg.de/data/roekon04/Rueckbl2004.htm).
# Keine unnützte Applikation von Dosis am Parienten beim Einblenden!! Eine weitergehendere Forderung ist: eine strahlungsfreie Einblendung (virtuelle Einblendung) durch gezielte Bedienerführung: Man soll also nicht mehr gezwungen sein, unter laufender Durchleuchtung die Blende/den Filter zu platzieren! Noch angewendet werdenTechnisch ist dies unproblematisch, es wird in abgewandelter Form bei der sog. Pfadfindertechnik in der Angiographie angeboten und angewendet.
Ein strahlungsfreies Einführen von Filtern und halbtransparenten Blenden wird von der Kommission empfohlen. Dabei sollte eine gezielte Bedienerführung über eine aussagekräftige Graphik im LIH zur Verfügung stehen.
Die aktuelle Blendenposition würde über die graphische Anzeige in Bezug auf ein Last Image Hold (LIH) der vorausgegangenen Durchleuchtung oder Aufnahme dargestellt. Aus einer Würzburger Klinik erfahre ich (März 15), dass dies realisiert ist und angewendet wird.
# Die Strahlenschutzkommission empfiehlt weiterhin, dass eine strahlungslose Kontrolle der Tischverschiebung möglich sein sollte.
Dabei sollte die Anzeige der aus Strahlengeometrie und Einblendung berechneten Position des Strahlenfeldes in Bezug auf das LIH vorhanden sein.
Bisher ist das noch nicht die Regel. Die große Idee des LIH ist weitergedacht, auch technisch realisiert, wird aber noch nicht in größerem Stil angeboten.
Aus einer Würzburger Klinik erfahre ich (März 15), dass dies realisiert ist und angewendet wird.
# Solche Ideen, wie die drei letztgenannten, finden (in unserem Land) nur bescheidene Unterstützung durch die Ärzteschaft. Die Geschichte des Strahlenschutzes ist generell kein Ruhmesblatt für die Medizin.
Auch die Hersteller sagen: Warum sollen wir etwas anbieten, wenn es niemand will und uns folglich niemand abkauft?
Neuerungen im Strahlenschutz funktionieren hauptsächlich über staatliche Verordnungen. So wurden tatsächlich Fortschritte erzielt, z.B. durch die Tätigkeit der ärztlichen Stellen.
Abb. 21: Katheteruntersuchung der Bauchaorta (= Schlagader).
Der Katheter wurde “in weiser Voraussicht” über die Arteria axilaris, also über einen Zugang in der Höhe von Schulter/Arm vorgeschoben. Die Subtraktionstechnik hebt nun das Kontrastmittel heraus und unterdrückt den Hintergrund. Es ist ein invertiertes Bild: das KM ist dunkel.
Hier wird ein spätes Subtraktionsbild gezeigt. Die obere Bauchaorta ist bereits abgeschlossen die Nieren sind stark kontrastiert. Verschluss der Hauptschlagader knapp oberhalb der Aufzweigungen in die beiden Beckenarterien. Ausgedehnter Umgehungskreislauf über ein breites auch paravertebrales Geflecht. Der Umgehungskreislauf beweist, dass dieser Verschluss nicht frisch ist, und die Natur versucht hat, in auszugleichen. Dies gelang aber nur unzureichend der Patient liegt immer noch an schweren Durchblutungsstörungen in den unteren Extremitäten.
Kapitel 4: Computertomographie CT
( Abb.22 – 25)
Abb. 22: Hüftendoprothese (künstliches Hüftgelenk) mit
komplizierter und mangelhafter Einheilung.
Versuchte Röntgen-Kontrastmittel- Darstellung eines Gelenks (Arthrographie).
Die bewusst unterbelichtete Aufnahme zeigt einen
interessanten Nebenbefund: Abstrom des in den
Gelenkraum injizierten Kontrastmittels über ein
großes Lymphgefäß.
4a Wichtigste Dosisgröße in der CT:
Dosis-Längenprodukts (DLP)
Das DLP (analog zum Dosisflächenprodukt oder Flächendosisprodukt bei der Projektionsradiographie) ist leicht zu messen, ja es wird von den meisten Geräten ausgeworfen. D. h., der Mediziner kann sich leicht mit diesem DLP vertraut machen und damit arbeiten.
DLP ist gut geeignet und einigen anderen Rechengrößen überlegen. z.B.
CTDI(vol) in mGy
Das DLP beträgt z. B. bei einer gängigen Abdomen-CT 900 mGy x cm. Das galt vor 10 Jahren. Heute sollten wir viel bessere Werte erreichen.
Wie steht es mit der Angabe von mSv? Grundsätzlich ist die Äquivalentdosis in mSv eine wichtige Größe, da sie die biologische Wirksamkeit von Strahlung berücksichtigt und ganz unterschiedliche Untersuchungen vergleichbar macht. Aber mSv sind schwierig auszurechnen. Je mehr Daten eingehen, desto größer ist der Fehler nach der Fehlerformel.
Da man bei der CT die Art der Strahlung kennt, fällt ein Vorteil der Äquivalentdosis weg, wo vergliche Strahlungsarten in die Berechnung eingehen können.
Eine häufige Fragestellung ist der Vergleich einer CT- Untersuchung mit einer weiteren, aber mit strahlensparender Einstellung durchgeführten: die Suche nach der geeigneten “Low dose CT”.
In einer Arbeit im DÄ 2012 (Kim/Kim/Kim: Low-dose abdominal CT) vergleichen die Autoren zwei verschiedene Einstellungen der Abdomen-CT. Sie verwenden ausschließlich die effektive Dosis in mSv. Man könnte bei dieser Fragestellung mit dem Dosis-Längenprodukt (DLP) arbeiten.
Abb. 23: Zustand nach einer vor 4 Jahrzehnten durchgeführten Operation an der linken Niere.
Natives CT: Raumforderung (RF) im Bereich der linken Niere mit einem partiell verkalkten Randsaum. Die RF ist homogen, von relativ niedriger Dichte, hat aber einige (dichte) hyperdense Strukturen im dorsalen Anteil.
Endgültige Diagnose: belassener, inzwischen kalkinkrustierter OP-Tupfer mit partiell verkalkter Abszesskapsel.
Abb. 24: CT-Thorax bei Kontrastmittelgabe intravenös. Homogene Verschattung des rechten Hemothorax: aggressiver Pleura Erguss.
Die Pleura gleichmäßig verdickt und hyperämisch. Im Erguss keine Luft, kein Zell-Detritus. Trotzdem ergab die Punktion Eitererreger: Pleura- Empyem. Trotz der ausgeprägten Kompression der Lunge sind einige Luftwege noch belüftet: Rest- Aerobronchogramm. Deutliche Verschiebung des Mediastinum (Mittelfell) nach links.
4b Auch in der CT: ALARA-Prinzip – kritische Überlegungen zu “Low-dose”
Auch bei der CT ist das ALARA-Prinzip gültig und wichtig.
In der CT werden – überwiegend – alle Patienten mit dem gleichen Röhrenstrom (mA) und gleichen KV untersucht. Das Bildrauschen ist bei großer Körperfülle erheblich größer als bei schlanken Patienten. Es besteht eine Konvention, die Dosis bei dicken Patienten nicht hinaufzusetzen. Zum Glück ist das nicht auf Knopfdruck möglich sondern erfordert so viel Mühe, dass diese unsinnige Maßnahme unterbleibt.
Leider wird es viel zu wenig genutzt, die Dosis bei dünnen Menschen und bei Untersuchungsregionen mit idealen Dichteunterschieden (Lunge, Knochen) herabzusetzen. Es hat sich in den letzten Jahren verbessert. Dieser Aspekt der Unterschiede in den Verfahren wird in den folgenden Kapiteln berücksichtigt. Zuerst Bildbeispiele zum konventionellen Röntgen:
Unstrittig sind mA zur Dosis direkt proportional, und es resultiert aus der Reduktion der mA eine eindrucksvolle Einsparung von Dosis (natürlich mit mehr Rauschen). Diese Erkenntnisse kommen mancherorts spät. Die Bemühungen bei CT-Lunge und CT-Knochen können Anerkennung finden.
Die oben zitierte Arbeit “Kim/Kim/Kim” ist bezeichnend für die Beschäftigung der Ärzteschaft mit dem Strahlenschutz in der CT. Immer wieder stellen Arbeitsgruppen fest, dass man am Röhrenstrom (mA) “drehen” kann. Dann stellen sie mit gewissem Stolz fest, dass auch mit
z. B. einem Viertel des Röhrenstroms diagnostische Aussagen möglich sind.
Bei Medikamenten ist ein bestimmtes Verfahren der Dosisfindung mit Hilfe von Studien eingeführt. Dagegen liegt es bei einer Strahlenanwendung in der Hand des Untersuchers (das Rädchen zu drehen). Manche Ärzte sind sich dieser Verantwortlichkeit nicht bewusst.
Diese Überlegungen führen dazu, den Begriff “Low-dose-CT” nicht ohne eine kritische Grundhaltung zu gebrauchen. Aber was ist “low”? Zum Zeichen, dass uns der Propaganda-Aspekt von “Low-dose” bewusst ist, würde ich plädieren, es immer in ” ” zu setzen.
Zweifellos gab es in den vergangenen Jahren eine eindrucksvolle Verbesserung der Empfindlichkeit der Detektoren, ja sogar die vollständige Ausnutzung sämtlicher Photone.
Noch besser wäre es, den gängigen braucht der Naturwissenschaften Beizubehalten, Statt des Schlagwortes „low doese” einen Zahlenwert und eine Dimension anzugeben. (Als willkürliches Beispiel: 200 mGy x cm).
Ein solcher Wert ließe sich am Ende einer CT-Untersuchung ausdrucken, und es könnte verpflichtend geregelt sein, diesen Wert zu dokumentieren. Diese Thematik ist ein heißes Eisen. Eine weitere Auseinandersetzung wäre wünschenswert.
Das Ärzteblatt hat sich recht früh mit dem Thema “Strahlenschutz” auseinandergesetzt. u. a.
2008 SHANNOUN, F. ; BLETTNER, M. ; SCHMIDBERGER, H. ; ZEEB, H.: Strahlenschutz in der diagnostischen Radiologie. In: Dtsch Arztebl.105 (2008), Nr. 3, S. 41–46
Abb. 25: Polytrauma. 3D. Frakturen
Schulterblatt. Posttraumatische Hämatome, Inhalt abgehustet.
Der Hämatom Thorax ist bereits durch eine Dränage entlastet. Außerdem ist die Lunge diffus verdichtet und zeigt mehrere lufthaltige Einschmelzzungen: Posttraumatische Hämatome, Deren Inhalt bereits abgehustet ist. Die posttraumatischen Rundherde haben sich in kavernenartige Strukturen verwandelt. Das ist in der Traumatologie ungewöhnlich (Erstbeschreibung H.G. Schmitt).
4c CT. Indikationen, Alternativen
- Besteht eine therapeutische Option? Beim Fehlen steht die Indikation auf schwachen Füßen.
- Welche alternativen Verfahren bieten sich an?
Wenn eine Röntgenuntersuchung durchgeführt wurde, ist es unabdingbar, diese optimal zu beurteilen. Gutes Beispiel sind “Knochenmetastasen”. Niemand wird heute die Knochen-Metastasierung mit dem konventionellen Röntgen suchen. Wenn die Untersuchung allerdings vorliegt, widerspricht es dem Strahlenschutz, diese nicht optimal zu beurteilen.
Kapitel 5: Interventionen, Methodenwahl:
Sonographie, Durchleuchtung (DL) oder Computertomographie (CT), (Abb.26 -32)
- Durchleuchtung (DL)
- Computertomographie (CT)
- Sonografie
Manche Punktionen brauchen gar kein bildgebendes Verfahren. Eine größere Zahl gelingt mit Hilfe der Sonographie (Ultraschall). Sterile Bedingungen sind realisierbar. Das Hauptproblem ist die Sichtbarkeit der Punktionskanüle. Man braucht ein Fabrikat, das sich sonographisch sehr gut erkennen lässt. Produkte eines vertrauten Herstellers sollte man im Vorfeld der Untersuchungen im Wasserbad und am Gewebephantom sorgfältig getestet haben.
Interventionen bedienen sich auch verschiedener Röntgenverfahren. Die Auswahl orientiert sich an der Frage, wie ist eine gute Lokalisation möglich.
Wann DL und wann CT?
CT ist die Methode der Wahl, falls man die Zielregion in der CT besser sieht.
Was man in der DL schon gut und eindeutig sieht, kann unter DL punktiert werden. Vom Aspekt des Strahlenschutzes kann DL Vorteile bieten; Voraussetzung ist bei allen Verfahren, dass diese gut geplant und überlegt durchgeführt werden.
Für die Interventionen unter Röntgen-Durchleuchtung gelten alle im vorigen Kapitel aufgezählten Grundsätze. Diese Eingriffe sind durch die unmittelbare Nähe zum Patienten charakterisiert. Die gelegentlich erheblichen Dosen für Untersucher und Patient erfordern besondere Aufmerksamkeit im Strahlenschutz.
Das Dosisflächenprodukt ist Ein geeignetes Maß für den Strahlenschutz des Patienten.Z.B. für eine PTA (percutane transhepatische Intervention an den Gallegängen) bei einer durchschnittlichen DL Zeit von 15 Minuten
ca 10.000 cGy × cm2.
Um wie viel größer ist das FDP für die PCTA gegenüber einer rein diagnostischen Untersuchung? Fischer et al. 1995 nehmen in grober Näherung das Dosisverhältnis von diagnostischer Angiographie zu Intervention mit 1:1,5 an. An anderer Stelle werden ca. 30% höhere Werte veranschlagt.
Unter Zugrundelegung der Grenzwerte nach der RöV für beruflich strahlenexponierte Personen der Kategorie A liegt für einen Untersucher die maximal zulässige Anzahl von Interventionen in der Größenordnung von 100 bis 1.000 pro Jahr.
Abb. 26: Übersichtsbild, Topogramm, seitenverkehrt. Chronisches Empyem.
Linke Thoraxhöhle verkleinert. Parallel zur Thoraxinnenwand verläuft (oben und seitlich) eine kalkdichte Verschattungslinie.
In der CT-Schicht erkennt man, dass es sich dabei um die Innenwand eines Restergusses handelt ( = Pleura visceralis). Seit 3 Wochen unkares Fieber und Husten.
Punktion in Bauchlage an der Innenkante des linken Schulterblattes. Liegende Nadel in der Resthöhle. Weiter dürfte sie nicht vorgeschoben werde.
Abb. 27: Zwei Röntgen- Übersichtsebenen lösen viele räumlichen Probleme. Hier ein Sonderfall, der die Grenzen aufzeigt.
Es ist nicht zu klären, ob ein Fremdkörper/verkalkter TU innerhalb oder außerhalb der Schädelkalotte liegt. Lösung Abb. 28.
Abb. 28: Eine Schichttechnik löst das Problem.
Gelingt die Lösung auch mit Übersichten?
Es ist die (nicht häufige) Indikation der Durchleuchtung: Auffindung einer Projektion, bei der der fragliche Schatten möglichst nahe innerhalb oder außerhalb der Kalotte liegt.
Mit anderen Worten: Gibt es eine Projektion, wo der Schatten möglichst nahe an die Kalotte projiziert wird oder sogar die Kalotte nach außen überschreitet? Diese Alternative bringt die Entscheidung: Intra- oder ectracraniell.
Abb. 29 : Der Schulter-Gelenkspalt soll punktiert werden. Die am klarsten zu reproduzierende räumliche Planung ist der Zentralstrahl.
Es wird eine Projektion gesucht, die Kopf und Pfanne trennt und den Gelenkspalt einsehbar macht (kleiner roter Kreis).
Den Zentralstrahl könnten wir sehr gut als Punktionsweg vorsehen.
Wie positioniere ich die “Schulter“ meines Patienten, so dass der Gelenkspalt mit dem Zentralstrahl übereinstimmt?
Eine schöne Erklärung braucht Projektionsstudien; In der gezeigten Studie sehen wir in 5 Säulen verschiedene Drehungen in der Patientenachse von 0-60°; in den 3 Zeilen , von +15 über 0 bis -15°.
Die Feinabstimmung würde mit der Durchleuchtung gut gelingen.
Abb. 30: Es soll unter Durchleuchtung z. B. der Schultergelenk oder z. B. ein Lungenrundherd punktiert werden.
Dazu muss der Patient geeignet gelagert und bei sehr starker Einblendung ein Punkt auf der Haut markiert werden.
Durch diese Einblendung stimmen Punktionsort und Zentralstrahl überein. Nebenbei wird Dosis gespart.
Mit der Kanüle für die “Lokale Betäubung” halte ich diesen Punkt auf der Haut fest. Der Patient wird informiert, dass jetzt noch gar nichts passiert. Dazu muss ich meine Hand nicht in die (sowieso sehr stark eingeblendete) Strahlung bewegen.
Dann wird der Bildverstärker weggeschoben, und ich mache in der Richtung des mir jetzt bekannten Zentralstrahls die Lokalanästhesie, anschließend die Punktion. Bei Bedarf, Versicherung der Lage der Kanüle unter Durchleuchtung, aber vorher Hände weg von der Kanüle!
Abb. 31: Basics aus der CT. §3 aufeinander folgende Schichten.
Wo liegen, ausgehend von der mittleren Schicht links im Bild, die drei Herde?
Herd 1 wird oberhalb und unterhalb kleiner. Liegt also mit seinem größten Umfang in dieser mittleren Schicht.
Herd 2 wird oberhalb größer, muss weiter nach oben verfolgt werden.
Herd 3 wird nach unten größer, ist hier also nicht vollständig abgrenzbar. Muß zur Sicherheit nach unten verfolgt werden.
5a Punktion unter Durchleuchtung?
Punktion unter Durchleuchtung ist sinnvoll in Fällen, wo etwas röntgenologisch Sichtbares (und sonographisch nicht Sichtbares und auch nicht Tastbares) punktiert wird.
Die Anfänge der Lokalisation mit Hilfe der Durchleuchtung reichen über 100 Jahre zurück. Bei der Fremdkörpersuche ergaben sich ungeahnte Möglichkeiten, aber auch ganz neue Probleme im Strahlenschutz, die von manchem Nutzer bis heute nicht ausreichend verstanden sind.
Für jede Form der Strahlen-unterstützten Punktion gilt:
Voraussetzung ist eine sorgsame Kommunikation mit dem Kranken, auf die ich im nächsten Kapitel noch näher eingehe.
Durchleuchtung- und Punktionsvorgang müssen nicht gleichzeitig ablaufen, sondern nach Möglichkeit intermittierend:
Großer Vorteil eines solchen Grundsatzes ist die Reduktion der Dosis für Patienten und Untersucher (insbesondere die Dosis an den Händen des Untersuchers).
Einzelne Schritte für eine Punktion unter Durchleuchtung:
Der einfachste Plan ist der beste.
- Einer Punktion geht die DL “voraus”: Zuerst Röntgenstrahl, erst dann die Nadel!
Zuerst wähle man mit Hilfe der Durchleuchtung den Punktionsort und den Punktionsweg, den man auch nach abgeschalteter Durchleuchtung reproduzieren kann.
Bevorzugen eines einfach zu definierenden, mathematisch klaren Strahlengang: Tisch exakt horizontal = Orientierungsebene, Strahlengang senkrecht zum Tisch. So sind reproduzierbare Bedingungen für den Zentralstrahl (und später für die Nadel) gegeben.
- Wahrscheinlich passt der Patient noch nicht zu diesem “eindeutig definierten” Strahlengang. Der Untersucher dreht den Patienten also ohne DL in den zu erwartenden Strahlengang. Das Ziel soll optimal – bei kurzen und anatomisch ungefährlichem Weg – sichtbar sein.
Einblendung auf ein winzig kleines Feld. Das ist aus zwei Gründen sinnvoll: a. Strahlenschutz.
b. Sicherheit, dass DL-Feld und Zentralstrahl übereinstimmen. Bei einem größeren Feld divergieren die Strahlen außerhalb des Zentralstrahles, sie verlaufen also nicht mehr senkrecht zur Orientierungsebene = Untersuchungstisch.
- Ich markiere auf der Haut den Eintrittspunkt des Zentralstrahles. Die Hände sind streng außerhalb des Nutzstrahlenbündels.
- Der nächste Schritt erfolgt ohne Strahlung! Punktion, und zwar so, wie der Zentralstrahl lag. Das ist einfach, weil sich das ganze System (siehe Punkt 1: Röhre Tisch) in einer eindeutig definierten Position befindet.
Während des Vorschiebens der Nadel brauche ich keine Durchleuchtung, es sei denn, ich setze die Nadel ab und kontrolliere kurz, ob die Nadelspitze nach oben/unten, rechts oder links abweicht. Am besten ist es, wenn sich die Nadel nur als “Punkt” darstellt, und dieser sich mit dem Zielort deckt: Dann liegt meine Nadel exakt im “Zentralstrahl” und exakt in Richtung des Ziels.
- Eine zweite DL-Ebene informiert mich, wie tief die Nadel eingestochen ist.
Die eindeutig definierte erste Ebene (Punkt 1) ist auch wichtig, um die zweite Ebene einfach und reproduzierbar zu definieren. Ideal wäre ein Strahlengang genau senkrecht zur ersten Ebene.
- Ist der Zielort erreicht: Gewebeentnahme, Dokumentation.
Wichtig: Kommunikation mit Patienten und Mitarbeitern nicht abbrechen, Kontrolle des Patienten, zeitlich definierte Nachkontrolle des Patienten organisieren. D. h. Zeitabstände definieren Z.B für Blutdruckkontrolle, wichtige Symptome benennen, z.B. Atemnot, Schmerzen, Blutung.
5b Punktion in der CT
Abb. 32: Einfachste Form einer Punktion in der CT. Planung der Parameter am Bildschirm, Nadelverlauf innerhalb einer Schicht.
Es gilt der Grundsatz: Der einfachste Plan ist der beste.
Voraussetzung für den Erfolg ist ein mitfühlender Empfang des Kranken, bequeme Lagerung, Aufklärung, die den Ängsten des Patienten entgegenwirkt. Der Patient soll auch wissen, wir punktieren vorsichtig; er soll verstehen, dass der Eingriff Überlegung und Zeit braucht. Es ist kontraproduktiv zu sagen, “das geht ganz schnell”. Punktion hat nichts mit “Säbelfechten” zu tun: Man nimmt sich die erforderliche Zeit, man braucht Planung, trotzdem bleibt man mit dem Ohr am Patienten.
Zeit zur Überlegung vermindert die Strahlen-Dosis drastisch. Zusätzlich zur verbalen Patienten-Betreuung ist bei einem interventionellen Eingriff eine medikamentöse Sedierung anzuraten. Die Wirkung einer solchen Sedierung wird durch die Motivierung und die Erklärung der Untersuchung verstärkt. Eine Heftigsten Versionen die Klinik der Kooperationsfähigkeit ist dagegen fast immer unnötig und auch unerwünscht. –
Ein Monitoring mit EKG und Oxymetrie ist empfehlenswert, gerade wenn man den Patienten kurzzeitig aus den Augen lassen muss.
Genauso wie die DL-Punktion kann die CT-Punktion unter rationaler Anwendung mit wenig Dosis auskommen.
Die CT-Punktion folgt (im gewissen Gegensatz zur DL-Punktion) dem modernen Prinzip: Der Patient ruht, wir bewegen uns mit der Technik im wahrsten Sinne “um ihn herum”.
Zeitlicher Verlauf:
- Die Untersuchung, welche die Indikation für den Eingriff belegte, liegt vor: die nächste drei Punkte ohne Strahlung! Festlegung von:
- Zielort,
- Punktionsweg und
- Punktionsort auf der Haut,
diese drei sollten in einer Ebene liegen. Die Argumentation für diese Forderung: es könnte bei der Untersuchung immer noch aufregend werden; deshalb ein möglichst einfacher Plan, der nicht zur Quelle für zusätzliche Unruhe Wird sondern diese möglichst ausschaltet.
Aufsuchen einer Schicht, in der diese drei elektronisch eingezeichnet werden können. Bis jetzt bestand mit dem Patienten nur ein verbaler Kontakt jetzt erst kommt der manuelle:
5 “Aufmalen” der Schicht auf der Haut des Patienten. Man fährt auf diese Schicht und markiert mit Hilfe des Lasers.
6. Markieren des Punktionsortes am Patienten. Dies ist nicht ganz einfach; es gelingt durch Ausmessen des Abstands von der Mittellinie. Es wird kontrolliert durch Messen des Abstandes von der Tischplatte. Selbstverständlich liegt dieser Punktionsort auf der unter 5. eingezeichneten Linie.
7. Lokalanästhesie. Kontrolle des gewählten Punktionsortes durch eine einzelne CT-Schicht, höchstens eine kurze Spirale. Eine Metallmarke oder die Anästhesienadel markieren den gewählten Punktionsort.
8. Punktion im gemessenen Winkel (gemäß 1) und in der gemessener Tiefe (gemäß 1).
Keine Strahlung.
9. Kontrolle des Punktionsweges z. B. in zwei Drittel der geplanten Punktionstiefe.
Sind die Punkte gewissenhaft durchgeführt, wird die Abweichung der tatsächlichen Nadel von der geplanten Nadel sehr gering sein. Daher sind nur wenige Schichten nötig. Falls eine Spirale angewendet wird, dann eine sehr kurze Spirale!
10. Liegt die Spitze der Kanüle etwas zu weit ventral/dorsal oder cranial/caudal, dann erfolgt die Korrektur der Nadel. Vorschieben auf volle Punktionstiefe. Gewebeentnahme.
11. Positives Feetback an Patienten und Mitarbeiter, Abholung und Kontrolle in die Wege leiten.
Der Autor lehnt aus Sicht des Strahlenschutzes die CT- Durchleuchtung ab. Hier werden Bilder produziert, etwa 20-mal schneller, als sie die menschliche Auffassungsgabe verarbeiten kann. Würde ich Bilder im Sekundentakt anfertigen, könnte ich vielleicht auf diese Geschwindigkeit reagieren. Bei der CT-DL “rasen” mir die Bilder weg.
Ich mache z. B. 40 Bilder in der Sekunde, um festzustellen, dass ich die Nadel um 1 cm vorgeschoben habe. Aber das wusste ich bereits. – Oder ich mache 40 Bilder in der Sekunde, und gar nichts ist passiert. Auch hier wurde Dosis verschwendet.
Bei der CT- Durchleuchtung wird (hoffentlich ausnahmsweise) von der Industrie etwas propagiert, was dem Strahlenschutz am Patienten und beim Arzt zuwiderläuft.
Eine der Ausreden ist: Das ist doch bei der konventionellen Durchleuchtung genauso. Das stimmt nicht. Auch bei der Durchleuchtung hat man spät gelernt und hat zusätzliche Methoden und Techniken zur Verfügung, die die Nachteile der Durchleuchtung abmildern (gepulste DL etc.)..
