Streustrahlenraster
Synonyme: Streustrahlengitter, Röntgenraster, Bucky-Potter-Blende, Bucky-Blende
Englisch: anti-scatter grid
Definition
Ein Streustrahlenraster ist eine Vorrichtung in der Röntgendiagnostik, die zwischen Patient und Röntgendetektor positioniert wird und dazu dient, Streustrahlung zu absorbieren. Dadurch wird der Bildkontrast eines Röntgenbildes verbessert.
Physikalischer Hintergrund
Beim Durchgang von Röntgenstrahlung durch den Patienten entstehen durch Wechselwirkungen mit Materie, insbesondere durch den Compton-Effekt, große Mengen an Streustrahlung. Diese Photonen erreichen den Detektor aus unterschiedlichen Richtungen und tragen nicht zur korrekten örtlichen Abbildung der untersuchten Strukturen bei. Stattdessen erzeugen sie einen zusätzlichen unspezifischen Signalanteil, der den Bildkontrast reduziert. Die Menge der entstehenden Streustrahlung hängt unter anderem von folgenden Faktoren ab:
- Feldgröße
- Objektdicke
- Photonenergie (Röhrenspannung)
Mit zunehmender Objektdicke und größerem Strahlenfeld steigt der Anteil der Streustrahlung deutlich an.
Aufbau
Ein Streustrahlenraster besteht aus vielen dünnen, strahlenabsorbierenden Lamellen aus Blei oder Wolfram, die durch strahlentransparente Zwischenmaterialien (z.B. Aluminium oder Kunststoff) getrennt sind. Die Lamellen sind so ausgerichtet, dass:
- Primärstrahlung aus der Richtung der Röntgenröhre den Detektor passieren kann
- schräg einfallende Streustrahlung von den Bleilamellen absorbiert wird
Das Raster befindet sich typischerweise zwischen dem Patienten und dem Detektor.
Rasterparameter
Wichtige technische Kenngrößen eines Streustrahlenrasters sind:
- Rasterverhältnis: Verhältnis von Lamellenhöhe zu Lamellenabstand
- Rasterfrequenz: Anzahl der Lamellen pro Längeneinheit
- Fokusabstand: Abstand zwischen [[Brennfleck]] der Röntgenröhre und Raster
Ein höheres Rasterverhältnis führt zu einer besseren Unterdrückung von Streustrahlung, erfordert jedoch eine präzisere Ausrichtung des Systems.
Rastertypen
Man unterscheidet verschiedene Rastergeometrien:
- Parallelraster: Lamellen verlaufen parallel
- Fokussiertes Raster: Lamellen sind zum Brennfleck der Röntgenröhre ausgerichtet
- Kreuzraster: zwei überlagerte Raster zur stärkeren Streustrahlreduktion
In der Praxis werden meist fokussierte Raster verwendet.
Bucky-Bewegung
Viele Röntgensysteme verwenden ein bewegliches Streustrahlenraster (Bucky-System). Während der Aufnahme wird das Raster leicht bewegt, sodass die Lamellen im Bild nicht sichtbar werden. Dieses Verfahren wird als Bucky-Bewegung bezeichnet.
Bedeutung in der Radiologie
Der Einsatz eines Streustrahlenrasters verbessert den Bildkontrast insbesondere bei:
- großen Untersuchungsfeldern
- dicken Körperregionen
- hohen Röhrenspannungen
Da das Raster auch einen Teil der Primärstrahlung absorbiert, muss zur Erzeugung eines diagnostisch ausreichenden Bildes meist eine höhere Strahlendosis verwendet werden. Daher wird ein Streustrahlenraster in der Regel erst bei größeren Patientendicken oder höheren Energien eingesetzt.
Daher wird ein Streustrahlenraster typischerweise bei Untersuchungen eingesetzt, bei denen große Gewebedicken durchstrahlt werden und daher ein hoher Anteil an Streustrahlung entsteht, z.B. bei Thorax-, Abdomen- oder Wirbelsäulenaufnahmen. Bei dünnen Körperregionen (z.B. Hand), Mammographie oder in der pädiatrischen Radiologie wird häufig auf den Einsatz eines Rasters verzichtet, da hier der Anteil der Streustrahlung gering ist und ein Raster unnötig zu einer Erhöhung der Strahlendosis führen würde.
Quellen
