Digitales Röntgen

Ein QuadHDTV-Display mit digitalem Röntgenbild

Als Digitales Röntgen werden in der Radiologie Verfahren zum Röntgen bezeichnet, bei denen die Aufnahmen entweder direkt oder über den Umweg einer Speicherfolie digitalisiert werden. Digitales Röntgen ist meist nur im Zusammenspiel mit einem Radiologieinformationssystem (RIS) und einem digitalen Bildarchivierungssystem (PACS) sinnvoll. Der große Unterschied zum klassischen Röntgenfilm ist die verbesserte Möglichkeit der Nachbearbeitung, der Integration in den Ablauf eines Krankenhauses oder einer Arztpraxis sowie die meist geringere Strahlenbelastung.

Funktion

Digitale Röntgenbilder basieren wie herkömmliche Röntgenbilder auf der Projektion von Röntgenstrahlung aus einer Röntgenröhre. Die Bilder werden entweder durch einen elektronischen Detektor (Festkörperdetektoren oder CCD-Sensor mit aufgebrachtem Szintillator) oder durch nachträgliches Einscannen einer Röntgenspeicherfolie gewonnen und im PACS im DICOM-Format gespeichert. Nach der Aufnahme stehen verschiedene Möglichkeiten der digitalen Bildbearbeitung zur Verfügung. Die gebräuchlichsten Methoden sind:

• Automatischer Helligkeitsabgleich
• Korrektur von Sensor- oder Speicherfolienfehler
• Fensterung (Windowing), d. h. Anzeigen eines bestimmten Wertebereichs der Hounsfield-Skala
• Farbige Darstellung bei der Fensterung
• Anzeigen einzelner Schichten bei Schnittbildverfahren
• Markieren, Messen und Zoomen
• Generation einer 2-D-Projektion (Panorama)
• Generation einer 3-D-Rekonstruktionen (z. B. von Gefäßbäumen)

Durch die digitale Nachbearbeitung kann ein Röntgenbild kaum noch misslingen. Diverse Aufnahmeautomatiken sowie die Fensterung machen nahezu jedes Bild brauchbar.

Vergleich CCD & Festkörperdetektoren

Da CCD-Chips meist kleiner sind, als der jeweils abzubildende Bereich (mehrere Millionen Bildpunkte auf 2 bis 4 cm²), müssen optische Bauteile verwendet werden, um das Bild zu zoomen, was immer mit Streuungen und Absorptionen verbunden ist und somit die Bildqualität vermindert. Außerdem ist durch deren Verwendung die Detektorschicht dicker, was die Verwendung für ambulante Anwendungen erschwert.

Festkörperdetektoren sind hingegen zwar sehr dünn, müssen jedoch mindestens die Ausmaße wie der abzubildende Bereich aufweisen. Außerdem waren viele Festkörperdetektoren lange Zeit zu schwer und zu teuer, um die Röntgenspeicherfolie im ambulanten Bereich abzulösen.

Ein sehr großer Vorteil ist die hohe Auslesegeschwindigkeit, die Echtzeitröntgensysteme ermöglicht. Seit ca. zehn Jahren stehen passende Sensoren in ausreichender Größe und Auflösung zur Verfügung, die z. B. in der digitalen Volumentomografie (DVT) eingesetzt werden.

Vorteile

Praxisabläufe

Digitales Röntgen hat große Vorteile im Ablauf. Früher musste man das Röntgenbild nach der Aufnahme entwickeln. Durch die digitale Radiologie stehen die Bilder sofort zur Verfügung. Es werden keine Boten mehr gebraucht. Das Röntgenbild steht an jedem PC des RIS/PACS zur Verfügung, im Gegensatz zum normalen Röntgenbild auch mehrmals. Die Bilder können an der Workstation digital nachbearbeitet werden, man erspart sich dadurch Wiederholungsaufnahmen. Es können auch keine Röntgenbilder mehr verlorengehen. Es werden keine Chemikalien mehr zur Film-Entwicklung benötigt. Ein weiterer Vorteil ist der nur noch minimale Platzbedarf für das Aufbewahren der Röntgenbilder, die zehn Jahre archiviert werden müssen. Zudem sind die Materialkosten mitunter geringer, da nicht für jede Aufnahme eine Folie benötigt wird.

Strahlenexposition

Nicht zuletzt benötigen digitale Röntgenbilder je nach Anlage meistens weniger Strahlung, wodurch auch der Patient einer geringeren Dosis ausgesetzt wird, bzw. das Röntgen schneller erfolgen kann.

Wiedergabe der Daten

Röntgenbilder können in digitalsierter Form leichter farbig dargestellt werden, indem den Grauwerten mittels einer Farbpalette verschiedene Farben zugeordnet werden können, was die Unterscheidbarkeit der Kontraststufen und die Zuordnung zu Materialdichten fördert.

Ferner können Bilder die in Echtzeit gewonnen werden leicht aus dem Behandlungsraum heraustransportiert werden, um sie im Nachbarraum live einer grösseren Zuschauerzahl zu präsentieren, wie bei der Ärzteausbildung, oder sie werden in Echtzeit zu einem anderen Facharzt übertragen, um eine zweite Meinung bei komplizierten OPs einholen zu können.

Ein großer Vorteil des digitalen Röntgens besteht in der automatischen Weiterverarbeitung von Bildfolgen. Durch Überlagerung von Einzelbildern derselben Szene bei gleichzeitiger Bewegung können im Nachhinein unterschiedliche Fokussierungsebenen geschaffen werden. Bei den klassischen Panoramaaufnahmen im Dentalbereich ist hierbei eine Steigerung der Auflösung möglich.

Historie

Das erste kommerzielle digitale Röntgensystem zur Anwendung in der Zahnheilkunde wurde 1986 unter dem Namen Radiovisiographie vorgestellt. Seitdem gibt es zahlreiche Hersteller digitaler Röntgensysteme. Die Sensoren sind in diversen mundgerechten Größen erhältlich.

Siehe auch

• Medizintechnik
• Apparatemedizin
• Digitale Volumentomographie