Radiologiescript
	Material zur Vorlesung "Einführung in die Radiologie - Anatomie in der Bildgebung" Prof. Dr. K. J. Klose: Medizinisches Zentrum für Radiologie Klinik für Strahlendiagnostik, Klinikum der Philipps-Universität Marburg

2 Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren
2.1 Projektionsradiographie (Zwei-Ebenen-Verfahren)

2.1.1 Thorax
2.1.2 Abdomen
2.1.3 Skelett
2.1.4 Mammographie

2.2 Kontrastmittelverfahren

2.2.1 Enterale Kontrastmittelverfahren
2.2.2 Parenterale Kontrastmittelverfahren

2.3 Schnittbildverfahren

2.3.1 Ultraschall-Tomographie
2.3.2 Computertomographie
2.3.3 Magnetresonanztomographie
2.4 Bildverarbeitung (Computeranwendungen zur Darstellung und Auswertung von Bilddatensätzen)

2.4.1 Darstellung: surface und volume rendering
2.4.2 Auswertung: Annotation, Winkelvermessung, Raumachsenbestimmung, Navigation
2.4.3 Funktionell: Volumenbestimmung, Flow und TDC (time density curves)

2. Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren

Literaturhinweise:

• Reiser, M., F.-P. Kuhn und J. Debus: Radiologie. Thieme (Duale Reihe), 2004. (Hervorragendes und aktuelles Lehrbuch, ca. 50 Euro)
• Kaufmann/Moser/Sauer: Radiologie. 1. Aufl. Urban & Fischer (inklusive CD mit Hunderten von IMPP-Prüfungsfragen).
• Schicha/Schöber: Kompendium der Nuklearmedizin. Schattauer, UTB.

Eine sehr aktuelle Übersicht der (englischen) Internetangebote für Radiologen und radiologisch interessierte Medizinstudenten bietet http://www.radiologyeducation.com . Dieses kostenlose Internetangebot bietet eine digitale Bibliothek der aktuellen Radiologiebildungsangebote, die nach transparent gemachten Kriterien beurteilt und ausgewählt wurden (siehe auch Review Abstract in AJR:179, September 2002: 574)

Eines der Forschungsprojekte im Rahmen der Virtuellen Hochschule Bayern ist der Selbstlernkurs der Radiologie WBT (Web-based-teaching in radiology), inzwischen auch Compari genannt.
Das Programm ist (noch) ohne Zugangsbeschränkung unter http://www.idr.med.uni-erlangen.de/link/trainingsprogramme.html zu erreichen.

Theoretische Grundlagen: Strahlenphysik und Röntgentechnik (von H. Jungclas)

2.1 Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren:
Projektionsradiographie (Zwei-Ebenen-Verfahren)

Zur Differenzierung der anatomischen Strukturen nutzt die Projektionsradiographie ohne Kontrastmittel (Nativdiagnostik) ausschließlich die natürlichen Dichteunterschiede zwischen den Geweben.

Unter Projektionsradiographie versteht man die Erzeugung von Röntgenbildern mit Röntgenstrahlen und einem Aufnahmesystem.
Als Aufnahmesystem kommen dabei heute unterschiedliche Techniken zum Einsatz:

Analoge Techniken (Aufnahmesystem = Röntgenfilm) Film - Folien - Kombination (konventionelle Technik - heute immer noch in Anwendung) Leuchtschirmradiographie (ehemalige Durchleuchtungstechnik, seit Jahrzehnten nicht mehr in Anwendung, da ein erheblich höherer Dosisbedarf für die Abbildung notwendig war), wurde ersetzt durch die Bildverstärkerradiographie (hierbei wird das Röntgenbild auf dem Leuchtschirm des Bildverstärkers (BV) erzeugt und mit unterschiedlichen Aufnahmesystemen dokumentiert), dazu zählen 100 mm Technik und Filmkassetten

Digitale Techniken (Aufnahmesystem = Detektor mit Analog-Digital-Wandler) Speicherfolie (digitale Speicherfolienradiographie - DSR) Festkörperdetektor (Digitale Radiographie) CCD Detektoren

 

Die Film-Folien-Technik (oft als konventionelles Röntgen bezeichnet) wird zunehmend durch digitale Radiographie ersetzt. Die digitale Radiographie unterscheidet sich lediglich durch den Einsatz von digitalen Bildaufnahme- und Bildverarbeitungssystemen von der klassischen Projektionsradiographie.

Durchdringen Röntgenstrahlen Materie, so werden sie durch Absorption und Streuung geschwächt. Photonen mit niedriger Energie werden relativ stark absorbiert (Weichstrahltechnik). Photonen mit hoher Energie werden vor allem gestreut (Hartstrahltechnik). Die durch das Material ausgelöste und dann auf dem Röntgenfilm sichtbar gemachte Schwächung wird von der Dicke, der Dichte und der Ordnungszahl Z des Materials beeinflusst.

Materialien mit hoher Dichte führen zu einer größeren Schwächung von Röntgenstrahlen als solche mit niedriger Dichte. Dabei wirkt sich die Ordnungszahl Z des absorbierenden Mediums (H = 1, C = 6, O = 8, J = 53, Fe = 26) mit der dritten Potenz auf die Schwächung aus.

Luft absorbiert keine Röntgenstrahlen. Es ergibt sich deswegen folgende Reihenfolge bei der Röntgenstrahlschwächung:
Luft < Fett < Wasser < Knochen.

Basale Beurteilungskriterien für Projektionsradiogramme:

Rechts und Links im Röntgenbild:
Immer so, als stünde der Patient direkt vor dem Betrachter. Rechts und links sind also vertauscht.

Was sind Verschattung und Aufhellung im Projektionsradiogramm? - zur Erklärung bitte hier klicken

2.1.1 Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren
Projektionsradiographie (Zwei-Ebenen-Verfahren): Thorax

Thoraxaufnahmen in zwei Ebenen gehören zur Basisdiagnostik bei Erkrankungen der Atemwege und des Herz-Kreislauf-Systems.

Beurteilt bzw. nachgewiesen werden:

• Herzgröße
• Pleuraerguss
• Veränderungen des Lungenparenchyms
• Veränderungen des Mediastinums

Indikationen: Trauma (Pneumothorax mit oder ohne Rippenfrakturen), schwere Entzündung (Pneumonie), präoperative Diagnostik, kardiale Abklärung (z.B. Herzinsuffizienz) u.a.

 

beim Anklicken der Bilder öffnet sich ein neues Fenster mit den gleichen Aufnahmen in groß

Tutorium Pneumonie - Pneumonitis

2.1.2 Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren
Projektionsradiographie (Zwei-Ebenen-Verfahren): Abdomen

Die Abdomenübersichtsaufnahme erfolgt standardisiert in Rückenlage und Linksseitenlage. Es gibt jedoch auch noch andere Projektionen. Wichtigste Indikation für die Nativaufnahme (d.h. ohne Kontrastmittel, auch Abdomenleeraufnahme genannt) ist das akute Abdomen mit der Frage nach freier Luft und/oder Spiegeln (Luft oder Flüssigkeit).

Abdomen, Kind	2-Ebenen, Frau	2-Ebenen, Mann

Zur Beurteilung von Abdomenleeraufnahmen ist die in folgender Tabelle zusammengefasste
Eselsbrücke A.B.D.O.M.E.N. hilfreich:

Bildbeispiele:

• Ileus
• Ulcus ventriculi
• Sonderbeispiel: Cholecystitis emphysematosa

2.1.3 Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren
Projektionsradiographie (Zwei-Ebenen-Verfahren): Skelett

Bildbeispiele:
Fraktur des Os ischii
Fraktur des Mittelfußknochens (5)
Luxationsfraktur

2.1.4 Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren
Projektionsradiographie (Zwei-Ebenen-Verfahren): Mammographie

Def. Mammographie:
Röntgendarstellung der weiblichen Brust. Gebräuchliches Verfahren ist die Weichstrahltechnik. Soll zusätzlich das Milchgangsystem der Brustdrüse sichtbar gemacht werden, so werden Kontrastmittel eingesetzt. Dieses Verfahren wird als Galaktographie bezeichnet.

siehe auch: 9.2 Reproduktives System
Diagnostik bei Mamma-Befund

2.2 Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren:
Kontrastmittelverfahren

Die im vorherigen Abschnitt besprochene Projektionsradiographie lebt von den internen Kontrasten des menschlichen Körpers (Bones, Gas, Mass). Inhalte in der Analysekategorie Stones = positiver Kontrast (Metallclips, Steine, etc) sind als krankhaft oder unnatürlich anzusehen. [siehe auch Analysekriterien]

Um Körperhöhlen oder luminale Strukturen besser darzustellen, müssen sie künstlich mit Kontrastmittel angefärbt werden.

Zu den kontrastierbaren Höhlen gehören die Pleura-, Pericard-, Peritoneal- und Gelenkhöhlen. Aus systematischen Gründen kann auch der äussere Liquorraum hierzu gezählt werden, da er ähnlich wie die anderen Höhlen durch Direktpunktion von extern mit KM angefärbt kann (Myelographie).

Zu den luminalen Strukturen zählen alle Gefässe (Arterien (V. privata und publica), Venen und Lymphgefässe). Diese können entweder durch Direktpunktion oder nach Freilegung (z.B. Venae sectio) mittels Kanülen oder Kathetern mit KM gefüllt werden.

Neben den Gefässen gibt es eine Reihe luminaler Strukturen (Ausführungsgänge, -leiter), die zur besseren Beurteilung pathologischer Merkmale ebenfalls mit KM angefärbt werden müssen. Aus Gründen der radiologischen Darstellung müssen hier einige Annahmen gemacht werden, um die Systematik durchzuhalten, die in nachstehender Tabelle ausgeführt wird.

grün = gängige, nicht unbedingt häufige Verfahren

Ausführliche Informationen zu Kontrastmitteln und Kontrastmitteldiagnostik (hier klicken)

2.2.1 Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren:
Enterale Kontrastmittelverfahren

 

Enterale Kontrastmittelverfahren

Allgemeine Prinzipien	Fragestellung	Kontrastmittelapplikation und Anmerkungen
	fein-morphologisch	Doppelkontrast: mit Bariumsulfat als pos. KM (löst Wandbeschlag aus) und neg. KM (Luft, CO2, Methylcellulose, Sahne) zur Distension des Lumens Bildbeispiel: Doppelkontrast des Kolons Appendix permagna
	grob-morphologisch	Monokontrast: nur positives KM Anwendung je nach Fragestellung, z.B.
	Hohlorganperforation	wasserlösliches KM ! (z.B. Gastrografin®, Peritrast® o.a.)
	Hohlorganfistel	Füllung von aussen: Wasserlöslich Füllung von innen: Bariumsulfat
	Hohlorganstenose	Bariumsulfat verdünnt 1: 4
	funktionell	Monokontrast (Barium oder wasserlöslich), Metallmarker
Struktur	Fragestellung	Untersuchungsverfahren und Kontrastmittelapplikation
Ösophagus	Tumor	Breischluck-Doppelkontrast
	Perforation	Breischluck-Monokontrast - wasserlöslich
	Transportstörung	Breischluck : Reisbrei (z.B. Motilitätsstörung, Achalasie)
Magen-Duodenum	Tumor, Ulcus	Magen-Darm-Passage (MD)P-Doppelkontrast
	Perforation	Abdomenleeraufnahme (MDP-Monokontrast, wasserlöslich)
	Transportstörung	akut: Monokontrast (Barium oder wasserlöslich), z.B. Ausgangsstenose chronisch: Markeruntersuchung bei bei diabetischer Gastroparese
Dünndarm	fein-morphologisch	Enteroklysma - sondengestützt Weitere Informationen
	grob-morphologisch	fraktionierte MDP
	Transportstörung	akut: Monokontrast (wasserlösliches KM), z.B. bei kompensierten Ileus chronisch: Markeruntersuchung (Transitzeit)
Dickdarm	Tumor	Kolonkontrasteinlauf (KE) - Doppelkontrast     Bildbeispiel
	Stenose	Kolonkontrasteinlauf (KE) - Monokontrast
	Obstipation, rektal Motilitätsstörungen	Colonmotiltätsstörung: Markeruntersuchungen (Colontransitzeit) rektale Obstipation, Enterozelen: Defäkographie

 

2.2.2 Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren
Parenterale Kontrastmittelverfahren:

Parenterale Kontrastmittelverfahren

*Digitale Subtraktionsangiographie

 

 

Informationen zur Angiographie

2.3 Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren:
Schnittbildverfahren

2.3.1 Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren
Schnittbildverfahren: Ultraschall-Tomographie

Informationen zur Sonographie (hier klicken)

Doppler- und Duplexsonographie (Prinzip)

Spezielle Ultraschallverfahren:

Dopplersonographie
FKDS = farbkodierte Duplexsonographie

 

 

2.3.2 Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren
Schnittbildverfahren: Computertomographie

Technik der Computertomographie (hier klicken)

2.3.3 Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren
Schnittbildverfahren: Magnetresonanztomographie

Möglichkeiten der modernen MRT: Heutiger Stand und Ausblick

Technik der Magnetresonanztomographie (hier klicken)

2.4 Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren:
Bildverarbeitung (Computeranwendungen zur Darstellung und Auswertung von Bilddatensätzen)

Analog-Digitale Migration in der Radiologie (Medizin)

Die bisherige analoge Befundung von Filmen (hard copy) am Schaukasten wird zunehmend durch die Befundung von Datensätzen (soft copy) am Computerarbeitsplatz (workstation) ergänzt und ersetzt. Damit werden ganz neue Möglichkeiten der Bildverarbeitung und Präsentation eröffnet. Die folgende Tabelle fasst die Möglichkeiten zusammen, die durch den zunehmenden Einsatz digitaler Technik in der medizinischen Bildgebung entstehen.

2.4.1 Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren:
Bildverarbeitung - Darstellung: surface und volume rendering

Verfahren der rechnergestützten Bildnachbearbeitung (von Spiral-CT und MRT-Datensätzen) zur Volumenquantifizierung (z.B. neoplastischer Läsionen) und räumlicher Darstellung bzw. Lokalisation in Bezug zu vaskulären Leitstrukturen.

Dreidimensionale Rekonstruktions- und Darstellungstechniken:

• Surface rendering
• Maximum-intensity projection (MIP)
• Volume rendering

Segmentanalyse der Leber (eine Einführung)
3-D-Rekonstruktion einer Spina bifida (Bildbeispiele)
3-D-Rekonstruktion (MRT) einer Jefferson-Fraktur (Bildbeispiele)
3-D-Rekonstruktion (CT) des Humeruskopfes (Bildbeispiele)
3-D-Rekonstruktion (Spiral-CT) einer Malleolus- und Calcaneus-Fraktur (Bildbeispiele)

2.4.2 Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren:
Bildverarbeitung - Auswertung: Annotation, Winkelvermessung, Raumachsenbestimmung, Navigation

Inhalte werden möglichst bald eingefügt

2.4.3 Prinzipien der Diagnostik mit bildgebenden Verfahren:
Bildverarbeitung - Funktionell: Volumenbestimmung, Flow und TDC (time density curves)

Messungen zur Tumorvitalität

Time-Density-Curves und Kontrastmittelkinetik