Röntgenkontrast
Englisch: radiographic contrast
Definition
Der Röntgenkontrast bezeichnet den Unterschied in der Bildintensität zwischen verschiedenen Bereichen eines Röntgenbildes. Er entsteht durch die unterschiedliche Strahlenschwächung der Röntgenstrahlung in verschiedenen Geweben.
Hintergrund
Beim Durchgang von Röntgenstrahlung durch den Körper wird die Strahlung je nach Zusammensetzung, Dichte und Ordnungszahl der durchstrahlten Materialien unterschiedlich abgeschwächt. Die Intensität der Strahlung hinter dem Objekt folgt dem Lambert-Beer-Gesetz. Die Abschwächung der Strahlung wird hauptsächlich durch zwei Wechselwirkungsmechanismen bestimmt:
Der Photoeffekt tritt häufiger in Materialien mit hoher Ordnungszahl und bei niedrigeren Photonenergien auf und führt zu einer starken Absorption der Strahlung. Die Compton-Streuung hängt vor allem von der Elektronendichte ab und ist im diagnostischen Energiebereich häufig der dominierende Prozess in Weichteilen. Unterschiede in diesen Wechselwirkungen führen zu Unterschieden in der Intensität der Strahlung, die den Röntgendetektor erreicht, und damit zu Kontrast im Bild.
Einteilung
Man unterscheidet zwei Formen des Kontrasts:
- Objektkontrast: Der physikalische Unterschied in der Strahlenschwächung verschiedener Gewebe.
- Bildkontrast: Der tatsächlich im Röntgenbild sichtbare Helligkeitsunterschied, der zusätzlich durch Eigenschaften des Röntgendetektors und der Bildverarbeitung beeinflusst wird.
Einflussfaktoren
Der Röntgenkontrast wird von mehreren physikalischen und technischen Faktoren beeinflusst:
- Gewebeeigenschaften: Dichte des Gewebes, effektive Ordnungszahl, Schichtdicke des durchstrahlten Materials
- Strahlungsparameter: Röhrenspannung, Energieverteilung des Röntgenspektrums, Strahlaufhärtung,
- Streueffekte: Streustrahlung reduziert den Bildkontrast. Verwendung eines Streustrahlenrasters kann den Kontrast verbessern
Bedeutung in der Radiologie
Der Röntgenkontrast ist eine zentrale Voraussetzung für die diagnostische Beurteilbarkeit eines Röntgenbildes. Besonders gut darstellbar sind Strukturen mit stark unterschiedlichen Schwächungseigenschaften, z.B.:
- Knochen gegenüber Weichteilen
- Luftgefüllte Strukturen gegenüber dichtem Gewebe
Strukturen mit ähnlicher Strahlenschwächung, beispielsweise verschiedene Weichteile, erzeugen dagegen nur geringen Kontrast. In solchen Fällen können Kontrastmittel eingesetzt werden, um die Unterschiede in der Strahlenschwächung zu verstärken.