Röntgendurchleuchtung
Synonyme: Durchleuchtung, Fluoroskopie
Englisch: fluoroscopy
Definition
Die Röntgendurchleuchtung ist ein Verfahren der Projektionsradiographie, bei dem Röntgenbilder nicht als Einzelaufnahme, sondern als fortlaufende Bildserie dargestellt werden. Dadurch können Bewegungen von Organen, Kontrastmitteln oder Instrumenten in nahezu Echtzeit beobachtet werden.
Physikalisches Prinzip
Bei der Durchleuchtung erzeugt die Röntgenröhre ein divergierendes Röntgenstrahlenbündel, das den Körper des Patienten durchdringt. Die Strahlung wird je nach Gewebezusammensetzung unterschiedlich stark abgeschwächt, vor allem durch Photoeffekt und Compton-Effekt. Die verbleibende Strahlung wird von einem Röntgendetektor registriert und elektronisch zu einer fortlaufenden Bildsequenz verarbeitet. Im Gegensatz zur klassischen Röntgenaufnahme wird bei der Durchleuchtung eine kontinuierliche oder zeitlich getaktete Strahlung erzeugt, sodass mehrere Bilder pro Sekunde entstehen. Moderne Systeme erzeugen typischerweise Bildfrequenzen von etwa 7,5 bis 30 Bildern pro Sekunde, wodurch Bewegungen im Körper sichtbar gemacht werden können. Die Bilddarstellung erfolgt unmittelbar auf einem Monitor, sodass Untersucher funktionelle Abläufe oder die Lage medizinischer Instrumente während der Untersuchung verfolgen können.
Detektorsysteme
Historisch wurden Durchleuchtungssysteme mit Bildverstärkern betrieben. Dabei wurde die eintreffende Röntgenstrahlung zunächst in sichtbares Licht umgewandelt, verstärkt und anschließend von einer Videokamera registriert. Moderne Durchleuchtungssysteme verwenden überwiegend digitale Flachdetektoren. Diese besitzen eine zweidimensionale Matrix aus Detektorelementen, welche die Strahlung direkt oder indirekt in elektrische Signale umwandeln. Digitale Detektoren ermöglichen eine höhere Bildqualität, einen größeren Dynamikbereich sowie eine elektronische Bildnachverarbeitung.
Gepulste Durchleuchtung
Moderne Durchleuchtungssysteme arbeiten häufig mit gepulster Durchleuchtung (pulsed fluoroscopy). Dabei wird die Röntgenstrahlung nicht kontinuierlich erzeugt, sondern in kurzen Strahlungspulsen ausgesendet. Bei jeder Pulsgeneration wird ein einzelnes Bild aufgenommen. Die Bildrate ergibt sich aus der Anzahl der Pulse pro Sekunde, beispielsweise:
- 30 Pulse/s
- 15 Pulse/s
- 7,5 Pulse/s
Durch die Reduktion der Pulsfrequenz kann die Strahlendosis deutlich verringert werden, da zwischen den Pulsen keine Strahlung erzeugt wird. Gleichzeitig bleibt die Bewegungsdarstellung für viele Anwendungen ausreichend.
Zusätzlich werden bei der Durchleuchtung meist relativ niedrige Werte für Röhrenstrom und Belichtungszeit verwendet, um die Strahlenexposition möglichst gering zu halten.
Anwendungen
Die Durchleuchtung wird vor allem eingesetzt, wenn Bewegungen oder instrumentelle Eingriffe unter Bildkontrolle beobachtet werden sollen. Typische Anwendungen sind:
- Untersuchungen des Gastrointestinaltrakts, z.B. bei Schluckstörungen (Ösophagus-Breischluck) oder Kontrastmitteluntersuchungen (z.B. Stoma-Darstellung)
- Darstellung von Bewegungen des Zwerchfells oder anderer thorakaler Strukturen
- Interventionelle Radiologie, z.B. bei Angiographie, Angioplastie oder Stentimplantation
- intraoperative Bildgebung zur Lagekontrolle von Implantaten oder Frakturversorgung
Häufig werden dabei Röntgenkontrastmittel eingesetzt, um Gefäße oder Hohlorgane sichtbar zu machen
Strahlenexposition
Da bei der Durchleuchtung über einen längeren Zeitraum wiederholt Röntgenbilder erzeugt werden, kann die resultierende Strahlendosis höher sein als bei einer einzelnen Röntgenaufnahme. Die Dosis hängt insbesondere von der Untersuchungsdauer, der Pulsfrequenz und den gewählten Aufnahmeparametern ab. Zur Reduktion der Strahlenexposition werden verschiedene Maßnahmen eingesetzt, darunter:
- gepulste Durchleuchtung
- automatische Dosisregelung
- Kollimation des Strahlenfeldes
- Reduktion der Bildrate
- kurze Durchleuchtungszeiten
Diese Maßnahmen sind besonders wichtig bei interventionellen Verfahren, bei denen längere Durchleuchtungszeiten auftreten können.
