Röntgen in der Medizin: Verfahren und Anwendungsbereiche vom Röntgengerät

Das Röntgengerät wird sowohl in der Humanmedizin als auch in der Veterinärmedizin genutzt. Je nach Verfahren kommen unterschiedliche Röntgengeräte zum Einsatz, wobei die Körperregion, die geröntgt werden soll, die Dichte des Körpergewebes sowie die Art der Darstellung eine Rolle spielen.

Verschaffen Sie sich hier einen Überblick über das Röntgengerät für konventionelles Röntgen, die Fluoroskopie, die Mammographie sowie die Veterinärmedizin und informieren Sie sich über die Preise der jeweiligen Geräte.


Röntgen-Verfahren: Geschichte und Anwendung

Die Entdeckung der Röntgen-Strahlung geht auf den deutschen Physiker Wilhelm Conrad Röntgen zurück, dem es im Jahr 1895 durch Hochspannungsentladungen zwischen einer Katode und einer Anode in einer evakuierten Glasröhre erstmals gelang, jene Strahlung zu erzeugen, die später seinen Namen tragen sollte. Dieser Meilenstein der naturwissenschaftlichen Forschung bedeutete für Röntgen die Auszeichnung mit dem ersten Nobelpreis für Physik und führte in den folgenden Jahren zu einer völlig neuen Art der bildgebenden Diagnostik in der Medizin.

Im Laufe der Jahre wurden die Aufnahmesysteme verbessert, wodurch die nötige Strahlendosis reduziert werden konnte ohne eine Unterbelichtung des Röntgen-Bildes zu provozieren. Heute kommen Röntgen-Aufnahmen (in analoger oder digitaler Form) in vielfältiger Weise in den jeweiligen medizinischen Anwendungsbereichen vor. Durch die Verabreichung eines leicht strahlenden Kontrastmittels können außerdem Hohlorgane wie der Magen oder Blutgefäße untersucht werden.

Grundsätzlich wird Röntgen-Strahlung von unterschiedlich dichten Medien unterschiedlich stark reflektiert oder auch blockiert. Knochen werden daher im Vergleich zu weichem Gewebe und Sehnen als hellere Abbildung auf dem Röntgen-Bild dargestellt, da sie weniger durchlässig für die abgegebene Röntgenstrahlung sind. Das als Radiographie bezeichnete Verfahren erzeugt dabei ein zweidimensionales Projektionsbild des Körpers. Dies ermöglicht bei einer Röntgen-Untersuchung beispielsweise Aussagen über Knochenstruktur und –zustand zu treffen.


Digitales und analoges Röntgengerät im Vergleich: Vorteile / Nachteile

Die Entwicklung digitaler Röntgen-Geräte geht zurück in die 1980er Jahre. Statt der bis dahin üblichen Film-Folien-Systeme, die die aufgenommene Energie gänzlich als Licht wieder abgaben, konnten die ersten digitalen Speicherfolien Energie speichern und später durch einen Laser auslesen lassen. Die bis dahin üblichen analogen Röntgenkassetten konnten dabei einfach durch digitale ersetzt werden, weshalb keine neuen Röntgen-Geräte angeschafft werden mussten. Diese Technik erlaubte zwar die Nutzung des Röntgen-Films als Speichermedium, doch die geringe Auflösung von 2000 x 2000 Pixel und die hohen Anschaffungskosten für den Auslese- bzw. Darstellungsprozess (bei gleichbleibend hoher Strahlenbelastung für den Patienten) bremsten anfänglich die Verbreitung der digitalen Technologie in Kliniken und Arztpraxen aus.

Ein erster Durchbruch digitaler Röntgen-Systeme gelang durch die Entwicklung sogenannter Festkörperdetektoren – auch Flachbilddetektoren genannt – die heute in einem Großteil der installierten Röntgen-Geräte verbaut sind. Dabei wird die Röntgen-Strahlung durch einen sogenannten Szintillator in Licht und dieses Licht durch Fotoioden in elektrische Energie umgewandelt. Diese wird dann mittels Analog-Digital-Konverter zur Bilderzeugung genutzt, was dem Prozess innerhalb einer digitalen Fotokamera für den Heimgebrauch ähnelt.

Die größten Unterschiede zu analogen Röntgen-Geräten bestehen folglich in dem Auseinanderfallen von Bildaufnahme, -darstellung und -speicherung sowie im Prozess der Zusammensetzung der digitalen Bilddaten mit Hilfe von Computeroperationen. Die Vorteile digitaler Technologie liegen heute vor allem in der besseren Datenverarbeitung und geringerer Strahlenexposition bei gleichbleibender (oder sogar höherer) Bildqualität. Mitunter arbeiten moderne digitale Röntgengeräte mit einer Auflösung von über 4000 x 4000 Pixel.

Digitales und analoges Röntgengerät: Vorteile / Nachteile

Analoges RöntgengerätDigitales Röntgengerät
+ Ausgereifte Technologie
+ Oft bessere Aufnahmen als bei älteren digitalen Röntgen-Anlagen
+ Deutlich geringere Preise
- Mittlerweile schlechtere Bildqualität im Vergleich zu neuen Digital-Systemen
- Schlechte Speichermöglichkeiten
- Kompliziertere Reproduktion der Röntgen-Bilder
+ Bessere Bildverarbeitung
+ Deutlich bessere Datenspeicherung
+ Mittlerweile bessere Bildqualität der Aufnahmen möglich
+ Geringere Strahlenexposition des Patienten / des Personals
+ Größere technische Möglichkeiten
- Hohe Anschaffungskosten

Mobiles Röntgengerät: Eigenschaften und Vorteile der Anwendung

Mobile Röntgen-Geräte müssen den speziellen Anforderungen einer beweglichen Anwendung gerecht werden und darüber hinaus hochwertige Bilder erzeugen, die sich in Bezug auf Qualität und Aussagekraft im besten Falle kaum von den Bildern unterscheiden, die mit ortsfesten Röntgen-Geräten aufgenommen werden. Das Hauptanwendungsgebiet dieser Gerätetechnologie ist die Nutzung auf Klinikstationen, also die Durchführung von Röntgen-Aufnahmen am Patientenbett.

Neben der transportablen Bauweise – meist handelt es sich um ein Röntgen-Gerät, das dank einem Rollsystem bzw. -wagen bewegbar ist – müssen mobile Röntgen-Geräte mit ,normalem‘ Wechselstrom betrieben werden, um von einer regulären Steckdose mit Strom versorgt werden zu können. Durch die früher übliche freie Exposition des Patienten bei Röntgen-Aufnahmen im Bett kam es immer wieder zu Über- oder Unterbelichtungen, weshalb heute meist eine Messkammer unter dem Patienten gelagert wird.

Darüber hinaus unterscheiden sich mobile Röntgen-Geräte in der Art und Weise der Nutzung kaum von konventionellen stationären Anlagen. Die Vorteile der Mobilität liegen dabei vor allem in der Verbesserung von Arbeitsabläufen und der Erleichterung einer Untersuchung bettlägeriger Patienten.


Dental-Röntgengerät: OPG, DVT und Kleinröntgen


In der Zahnmedizin werden vor allem Röntgen-Geräte genutzt, die entweder konventionelle, panoramaartige oder dreidimensionale Aufnahmen von Kieferstruktur und Zähnen anfertigen.

Die üblichste Anwendung von einem Röntgen-Gerät in der Zahnmedizin ist die Durchführung intraoraler Röntgen-Aufnahmen mit sogenannten Kleinröntgen-Geräten. Bei dieser oft auch als ,Zahnfilm‘ bezeichneten Technik beißt der Patient auf einen speziellen Röntgen-Film, während sich die Röntgen-Röhre statisch vor oder neben dem Gesicht befindet. Diese Röntgen-Geräte besitzen zumeist eine zylindrische Blende, die auf den zu untersuchenden Bereich ausgerichtet wird und gleichzeitig als Abstandshalter fungiert. Die so entstehenden Röntgen-Bilder zeigen jeweils nur einen kleinen Ausschnitt des Kiefers.

Mit sogenannten Orthopantomographie-Geräten (kurz: OPG oder OPT) lassen sich Panoramaschichtaufnahmen anfertigen. Dabei umfährt eine Röntgen-Röhre auf der einen und ein Bilddetektor auf der anderen Seite den Kopf des Patienten in einem Halbkreis. Das so gewonnene Röntgen-Bild ist eine zweidimensionale Übersichtsdarstellung des kompletten Kieferbereichs und der Zähne.

Digitale Volumentomographie-Geräte (DVT-Geräte) zeichnen sich vor allem durch ihre Fähigkeit aus, dreidimensionale Aufnahmen von Skelett- oder Gewebestrukturen machen zu können. Das räumliche Bild wird dabei aus vielen zweidimensionalen Röntgen-Aufnahmen zusammengesetzt, die aus verschiedenen Winkeln aufgenommen werden. Der Kopf des Patienten wird zu diesem Zweck bewegungslos gelagert, während ein Röntgen-Scanner in einer Kreisbahn um ihn herumfährt. Meist beißt der Patient zur Fixierung auf ein spezielles Mundstück. DVT-Geräte arbeiten ebenfalls mit der Flatpanel (Flachbild) Technologie und werden neben der Anwendung im dentalen Bereich unter anderem auch in der Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde genutzt.

Darüber hinaus werden in der Zahnmedizin und der Kieferchirurgie auch computertomographische Aufnahmen von Zähnen und Kieferpartien genutzt.

Dentales Röntgengerät: Eigenschaften im Vergleich

Dental-RöntgengerätEigenschaften
Röntgen-Gerät für intraorale Röntgen-Aufnahmen- Auch Zahnfilm genannt, da Röntgenfilm/Detektor zwischen den Zähnen klemmt
- Analog und digital verfügbar
- Fertigt ,Kleinbild‘ eines bestimmten Kieferabschnitts an
Orthopantomographie-Geräte- Panorama-Aufnahme
- Vor allem zu Übersichtszwecken
- Zweidimensionale Darstellung des kompletten Kiefers (meist frontal)
Digitale Volumentomographie-Geräte- Tomographische Schnittbildmethode
- Rekonstruktion eines dreidimensionalen Bildes am Computer
- Werden neben der Zahnmedizin auch in der HNO angewendet


CT-Gerät: Anwendung und Funktionsweise der Computertomographie

Konventionelle Röntgen-Geräte erzeugen Projektionsbilder des Körpers, weshalb räumliche Darstellungen nicht möglich sind. Erschwerend kommt hinzu, dass alle hintereinander liegenden Körperschichten bei einer Röntgen-Aufnahme aufaddiert werden, was zu Kontrastverlust führt.

Schon früh wurde deshalb im Bereich tomographischer Aufnahmen (Schnittbilder) geforscht, doch erst die Entwicklung der Computertechnologie mit ausreichender Rechenleistung machte diese Darstellungen möglich. Zu Beginn der 1970er Jahre gelang es dem Elektrotechniker Godfrey Hounsfield, einen ersten Computertomographen-Prototyp für Schädel-Untersuchungen zu entwickeln.

Bei computertomographischen Röntgen-Untersuchungen (CT-Untersuchung) werden dünne Röntgenstrahl-Fächer zum scannen des Untersuchungsobjekts ausgegeben, wobei die Breite der Fächer die Dicke der aufgenommenen Schnittbilder ausmacht. Bei neueren CT-Geräten rotiert die Röntgen-Röhre während der Aufnahme um den Patienten. Die so entstehenden Röntgen-Bilder werden dann von einem Computer zusammengefügt und lassen sich später vom Arzt ,Scheibe für Scheibe‘ als Querschnitt am Monitor betrachten.

Mittlerweile stehen verschiedene Möglichkeit einer dreidimensionalen Darstellung von computertomographischen Aufnahmen zur Verfügung. Damit werden unter anderem virtuelle Fahrten durch die Organe möglich. Mehr Informationen zum CT und dem CT-Gerät erhalten Sie hier.



Fluoroskopie-Gerät / C-Bogen: Anwendung

Eine weitere Errungenschaft der Radiologie ist die Entwicklung sogenannter Fluoroskopie-Systeme. Diese erlauben die Darstellung von Röntgen-Bildern in Echtzeit (Durchleuchtung) und bieten so die Option einen operativen Eingriff zu überwachen. Mit ihrer Hilfe können so beispielsweise Knochenstrukturen oder Gefäße als dynamische Bilder während einer Operation dargestellt werden (Angiographie).

In vielen Fällen – wenn auch nicht ausschließlich – ist das Fluoroskopie-Verfahren Teil der Anwendungen sogenannter mobiler C-Bögen. Diese Röntgen-Geräte erinnern ihrer Form nach an den Buchstaben ,C‘, was durch die Kombination von Röntgen-Röhre und Detektor-Technologie in einer kompakten, mobilen Geräte-Lösung zustande kommt. Der mobile C-Bogen kann z.B. im Operationssaal frei bewegt werden und ist auch auf Intensivstationen oder in der Notfallmedizin einsetzbar.

Der erste C-Bogen wurde in den 1950er Jahren u. a. von Hugo Rost entwickelt und seitdem stetig verbessert. Heute kommen digitale C-Bögen sowohl für statische Röntgen-Bilder als auch in der Fluoroskopie-Diagnostik zur Anwendung. Genau wie andere digitale Röntgen-Geräte auch nutzen sie Flachbilddetektoren zur Aufnahme und Umwandlung der Röntgenstrahlung.



Mammographie-Röntgen-Gerät: Verfahren und Zukunftstrends

Die Mammographie spielt sowohl bei der Behandlung bereits aufgetretener Brustkrebserkrankungen als auch in der Krebsvorsorge eine entscheidende Rolle. Bei der digitalen Röntgen-Mammographie handelt es sich um eines der wichtigsten Diagnoseverfahren in der Brustkrebs-Diagnostik.

In den letzten Jahren konnten durch die Entwicklung digitaler Mammographie-Röntgen-Geräte die Untersuchungsmöglichkeiten weiter ausgebaut werden. Neben besserer Datenverarbeitung und höherer Dynamikbereiche können mit digitalen Systemen mittlerweile kontrastreichere Aufnahmen angefertigt werden, die vor allem bei jungen Frauen aussagekräftige Ergebnisse liefern.

Eine zusätzliche Weiterentwicklung der Gerätetechnologie stellt die sogenannte digitale Tomosynthese der Brust dar. Dabei werden ähnlich wie bei CT-Aufnahmen Schnittbilder der Brust angefertigt, welche die Strukturen sichtbar machen, die sonst beim konventionellen Röntgen von anderen Gewebeflächen überlagert werden.


Röntgengerät in der Veterinärmedizin: Anwendung in der Übersicht

Grundsätzlich ähneln sich die physikalisch-technischen Funktionsweisen human- und veterinärmedizinischer Röntgen-Systeme. Geräte, die sich in tierärztlicher Anwendung befinden, müssen jedoch den besonderen Anforderungen nicht-menschlicher Patienten entsprechen. Sie müssen folglich dem Arzt eine schnelle und einfache Handhabung ermöglichen, ohne dass die zu untersuchenden Tiere lange in einer statischen Position verweilen müssen. Für Großtiere sind außerdem spezielle Röntgen-Anlagen verfügbar, die entweder als mobile Systeme für den tierärztlichen Fahrdienst oder als Großsysteme in Pferde- und Rinderkliniken genutzt werden können. Mehr zum Veterinär-Röntgengerät lesen Sie hier.


Röntgengeräte und Röntgen-Verfahren im Vergleich

Im Folgenden erhalten Sie einen Überblick über die unterschiedlichen Röntgen-Geräte und deren Funktionen, die sich je nach Körperregion und Untersuchungsmethode unterscheiden. Dabei spielt eine entscheidende Rolle das Verfahren – sei es das konventionelle Röntgen beziehungsweise die Radiografie, zu der unter anderem die Mammographie zählt, oder das Schnittbildverfahren bei einer CT-Untersuchung, die im Vergleich mit konventionellem Röntgen eine detailliertere Bildgebung ermöglicht. Informieren Sie sich hier über die Preise von Röntgen-Geräten.

Röntgengeräte im Vergleich

RöntgengerätKurzbeschreibung
Konventionelles Röntgen-Gerät (analog / digital),Klassische‘ Röntgen-Bilder
Dentales Röntgen-GerätSpeziell für Kiefer- und Zahnmedizin
Mobiles Röntgen-GerätFahrbare Röntgen-Geräte für ,klassische‘ Röntgen-Aufnahmen
C-BogenMobile Röntgen-Systeme in Form eines ,C‘, oft mit Durchleuchtungsfunktionen, oft im OP genutzt
Fluoroskopie-GerätDurchleuchtung, dynamische Röntgen-Aufnahmen in Echtzeit
Angiographie-GerätRöntgen-Bilder von Organen und Gefäßen unter Gabe von Kontrastmittel. Können u.a. mit konventionellen Röntgen- und Fluoroskopie-Geräten durchgeführt werden
Computertomograph (CT-Gerät)Computergestützte Schnittbild-Aufnahmen
Mammographie-GerätSpeziell für Röntgen-Aufnahmen der Brust (Krebsdiagnostik)
Veterinär-RöntgengerätKonventionelle Röntgen-Bilder

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Name
Röntgengerät

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