Röntgen

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 27. April 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Die Röntgen-Untersuchung oder Röntgendiagnostik (engl. X-ray) wurde nach ihrem Erfinder, dem deutschen Physiker Wilhelm Conrad Röntgen, benannt. Dieser entdeckte die Strahlen am 08. November 1895 in der bayerischen Stadt Würzburg. Während hier in Deutschland auch von Röntgen Strahlen die Rede ist, werden diese im Ausland als X-Strahlen (X-Ray) bezeichnet.

Was ist Röntgen?

Röntgen ist ein weit verbreitetes bildgebendes Verfahren, bei dem ein Körperteil mit Hilfe von Röntgenstrahlung durchstrahlt wird. Das Ergebnis wird auf Röntgenbilder oder Röntgenaufnahmen dargestellt.

Röntgenstrahlen sind eine Form der elektromagnetischen Strahlung, die aufgrund ihrer hohen Energie und ihrer Fähigkeit, viele Materialien zu durchdringen, weitreichende Anwendungen, insbesondere in der medizinischen Bildgebung, gefunden hat. Diese Strahlen gehören zum kurzwelligen Ende des elektromagnetischen Spektrums und sind energiereicher als UV-Strahlen und sichtbares Licht, jedoch weniger energiereich als Gammastrahlen.

Physikalische Eigenschaften und Erzeugung:

Röntgenstrahlen werden typischerweise in einem Röntgengerät erzeugt, indem Elektronen in einer Vakuumröhre beschleunigt und auf ein Metallziel (Anode) geschossen werden. Beim Auftreffen der Elektronen auf das Metall entstehen durch Abbremsung der schnellen Elektronen sogenannte Bremsstrahlung und durch Anregung von inneren Elektronen der Atome des Anodenmaterials charakteristische Röntgenstrahlung. Diese Strahlen können unterschiedliche Energieniveaus haben, je nachdem, wie die Elektronen mit den Atomen des Anodenmaterials interagieren.

Medizinische Anwendung:

In der Medizin werden Röntgenstrahlen hauptsächlich zur Bildgebung eingesetzt. Sie ermöglichen die Visualisierung von Strukturen innerhalb des Körpers, einschließlich Knochen, Zähnen und weichen Geweben. Unterschiedliche Gewebe absorbieren Röntgenstrahlen in unterschiedlichem Maße, wodurch auf Röntgenbildern Kontraste entstehen. Knochen beispielsweise, die Kalzium enthalten, absorbieren mehr Strahlen und erscheinen daher heller als weichere Gewebe. Diese Eigenschaft macht Röntgenstrahlen besonders nützlich für die Diagnose von Knochenbrüchen, Zahnproblemen und bestimmten Erkrankungen der Brust (wie z.B. Mammographie zur Brustkrebsfrüherkennung).

Andere Anwendungen:

Neben der medizinischen Diagnostik werden Röntgenstrahlen auch in der Materialwissenschaft, der Industrie und der Sicherheitstechnik eingesetzt. In der Industrie können Röntgenstrahlen zur Untersuchung von Schweißnähten, Gussstücken und anderen Materialien auf Fehler und zur Gewährleistung der strukturellen Integrität verwendet werden. Flughafensicherheitssysteme nutzen Röntgentechnologie, um das Innere von Gepäckstücken zu durchleuchten und nach verbotenen Gegenständen zu suchen.

Sicherheitsaspekte:

Obwohl Röntgenstrahlen viele Vorteile bieten, bergen sie auch Risiken. Eine Exposition gegenüber Röntgenstrahlen kann Zellschäden verursachen, die potenziell zu Krebs führen können. Aus diesem Grund sind beim Umgang mit Röntgentechnologie strenge Sicherheitsprotokolle erforderlich. Medizinisches Personal verwendet Bleischürzen und andere Schutzmaßnahmen, um die Strahlenexposition zu minimieren. Auch werden Patienten nur dann Röntgenuntersuchungen unterzogen, wenn der diagnostische Nutzen das Risiko überwiegt.

Technologische Fortschritte:

Die Technologie der Röntgenbildgebung hat sich stetig weiterentwickelt. Moderne Methoden wie die Computertomographie (CT) ermöglichen dreidimensionale Bilder, die für detaillierte diagnostische Analysen verwendet werden können. Digitale Röntgentechniken haben die Bildqualität verbessert und die Strahlendosen reduziert, was die Sicherheit für Patienten und medizinisches Personal erhöht.

Zusammenfassend sind Röntgenstrahlen ein unverzichtbares Werkzeug in vielen Bereichen, von der medizinischen Diagnostik bis zur Materialprüfung, deren Anwendung jedoch sorgfältig überwacht und reguliert wird, um Sicherheit und Gesundheit zu gewährleisten.

Geschichte

Das Röntgen war das erste bildgebende Verfahren, bei dem Knochen dargestellt werden konnten. Im Laufe der Zeit wurden die Röntgen Geräte immer weiter verbessert, sodass die jetzige Strahlendosis, die bei einer Röntgen Untersuchung auf den menschlichen Körper einwirkt, sehr gering ist. Leider stehen aber in vielen Arztpraxen noch alte Apparate, die schon längst hätten ersetzt werden müssen. I

n speziellen Röntgen Praxen werden die Röntgen Geräte jeden Tag von den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern geprüft, bevor sie für die Erstellung der Aufnahmen eingesetzt werden können. Hier kommt auch immer die neueste Gerätetechnologie zum Einsatz. Dies ist derzeit das digitale Röntgen.

Vorteile & Nutzen

Röntgenstrahlen bieten gegenüber anderen diagnostischen Methoden mehrere bedeutende Vorteile, die sie zu einem wertvollen Instrument in der medizinischen Bildgebung und darüber hinaus machen.

Schnelligkeit und Verfügbarkeit: Eine der Hauptstärken der Röntgenuntersuchung ist ihre Schnelligkeit. Die Erzeugung von Bildern dauert nur wenige Sekunden, was besonders in Notfallsituationen, wo schnelle Diagnosen lebensrettend sein können, von großem Vorteil ist. Zudem ist die Röntgentechnik weit verbreitet und in den meisten medizinischen Einrichtungen verfügbar, von kleinen Praxen bis hin zu großen Krankenhäusern.

Kosten: Im Vergleich zu fortgeschritteneren bildgebenden Verfahren wie der Magnetresonanztomographie (MRT) oder Computertomographie (CT) sind Röntgenuntersuchungen kostengünstiger. Dies macht sie zu einer zugänglichen Option für eine breite Palette von Patienten und Gesundheitssystemen, besonders in weniger entwickelten Ländern.

Detaillierte Darstellung von Knochenstrukturen: Röntgenstrahlen sind besonders effektiv in der Darstellung von Knochenstrukturen. Sie ermöglichen eine klare Sicht auf Brüche, Ausrichtungen und andere skelettale Anomalien, was für die orthopädische Diagnostik und Behandlung entscheidend ist.

Einfache Anwendung: Die Handhabung von Röntgengeräten erfordert relativ wenig spezielle Schulung im Vergleich zu komplexeren Bildgebungssystemen. Dies erleichtert das schnelle Training von medizinischem Personal und die Durchführung von Untersuchungen.

Durchdringungsfähigkeit: Röntgenstrahlen können viele Materialien durchdringen, was sie nicht nur in der Medizin, sondern auch in der Industrie und bei Sicherheitskontrollen nützlich macht.

Diese Vorteile machen Röntgen zu einer vielseitigen und effizienten Methode in der medizinischen Diagnostik und darüber hinaus. Trotz der Risiken, die mit Strahlenbelastung verbunden sind, bleibt das Röntgen aufgrund seiner einzigartigen Stärken ein unverzichtbares diagnostisches Werkzeug.

Anwendung

Röntgen-Bilder werden vor allem bei Erkältungskrankheiten wie zum Beispiel einer Bronchitis (Röntgen des Thorax) und Sinusitis (Röntgen der Nasennebenhöhlen), aber auch bei Verdacht auf Knochenbrüche angefertigt. Mammographieaufnahmen - das heißt Röntgen Aufnahmen der Brust - werden ebenfalls mit speziellen Röntgen Kameras erstellt. Mit dieser Untersuchung können schon kleinste Gewebeveränderungen festgestellt werden. Außerdem wird hier sichtbar, wieweit ein eventuelles Karzinom -also ein gut- oder bösartiger Tumor - schon gestreut hat.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, bei Röntgenuntersuchungen Kontrastmittel einzusetzen. Damit werden Organe darstellbar, die sonst durch die Röntgenstrahlen nicht erfasst würden. Eine Untersuchungsmethode mit Röntgen-Kontrastmitteln ist zum Beispiel die Magen-Darm-Passage (MDP). Hier werden Röntgen Aufnahmen in verschiedenen Zeitabständen nach der Einnahme des Kontrastmittels angefertigt. Durch diese sind zum Beispiel Veränderungen und Entzündungen an der Magenschleimwand, aber auch im Dünn- und Dickdarmbereich inklusive des Wurmfortsatzes sichtbar.

Auch bei der Phlebographie - das ist eine Untersuchung, die bei Verdacht auf Thrombose eingesetzt werden kann - wird die Röntgenuntersuchungstechnik in Kombination mit Kontrastmitteln eingesetzt. Das Kontrastmittel wird hier in eine spezielle Vene gespritzt, von der aus dann ein Weitertransport erfolgen soll. Kommt es irgendwo zu einer Engstellung der Venen, der Arterien oder der Aorta, kann das Kontrastmittel nicht unbehindert weiterfließen. Dies wird auf den speziellen Röntgenaufnahmen sichtbar. Liegt eine Thrombose - also ein Pfropf - vor, erfolgt eine sofortige Noteinweisung ins Krankenhaus, damit dieses Blutgerinnsel medikamentös oder mittels einer Operation aufgelöst werden kann.

Durchführung & Ablauf

Der Röntgenvorgang ist ein standardisiertes Verfahren, das darauf abzielt, klare und präzise Bilder des Körperinneren zu erstellen. Hier ist ein Überblick über den Ablauf einer Röntgenuntersuchung:

Vorbereitung: Zuerst wird der Patient gebeten, alle metallischen Gegenstände wie Schmuck, Brillen oder Gürtel zu entfernen, da Metalle die Röntgenbilder beeinträchtigen können. In manchen Fällen, wie bei einer Röntgenaufnahme des Abdomens, kann auch eine spezielle Vorbereitung nötig sein, die das Fasten umfasst, um klare Bilder zu erhalten.

Positionierung: Der Patient wird dann in eine spezifische Position gebracht, die je nach zu untersuchendem Körperteil variiert. Dabei kann der Patient aufgefordert werden, auf einem speziellen Tisch zu liegen oder vor einem Röntgengerät zu stehen. Es ist wichtig, dass der Patient während der Aufnahme stillhält, um verwackelte oder unscharfe Bilder zu vermeiden.

Bildgebung: Der Röntgentechnologe verlässt den Raum oder steht hinter einer Bleischutzwand, bevor die Röntgenstrahlen ausgesendet werden. Die Strahlen durchdringen den Körper und werden von einem Detektor auf der gegenüberliegenden Seite aufgefangen. Die verschiedenen Gewebe und Strukturen im Körper absorbieren die Strahlen unterschiedlich, was zu den Kontrasten auf dem Röntgenbild führt.

Bildanalyse: Nachdem die Bilder gemacht wurden, werden sie digital verarbeitet und können sofort analysiert werden. Ein Radiologe untersucht die Röntgenbilder auf Anzeichen von Erkrankungen, Verletzungen oder anderen medizinischen Problemen.

Ergebnisbesprechung: Die Ergebnisse der Röntgenaufnahme werden dem behandelnden Arzt mitgeteilt, der sie dann mit dem Patienten bespricht und gegebenenfalls weitere Untersuchungen oder Behandlungen empfiehlt.

Insgesamt ist das Röntgen eine schnelle und effiziente Methode zur Beurteilung vieler medizinischer Zustände, die jedoch eine gewisse Exposition gegenüber ionisierender Strahlung mit sich bringt.

Nebenwirkungen & Gefahren

Jeder Patient sollte einen Röntgenpass bei sich führen, in dem alle angefertigten Aufnahmen vermerkt werden. Somit vermeidet man kostspielige Doppeluntersuchungen. Da von den Röntgenuntersuchungen nur geringe Strahlendosen ausgehen, sind sie im Einzelnen nicht schädlich. Erfolgen aber ständig Röntgenuntersuchungen, kann sich daraus unter Umständen eine Krebserkrankung entwickeln.

Vor allem bei der Computertomographie, die ebenfalls mit Röntgenstrahlen arbeitet, sollte auf die Eintragung im Röntgenpass geachtet werden. Diese hat eine wesentlich höhere Strahlendosis als einzelne Röntgenuntersuchungen. Zum Beispiel hat eine Koronar-CT, das ist eine Computertomographie des Herzens, eine Strahlendosis von circa 14 Millisievert. Dies ist die 575-fache Dosis einer einzelnen Röntgen-Thorax-Untersuchung und entspricht in etwa 75 Prozent der jährlichen Strahlendosis, der ein Mitarbeiter in einem deutschen Atomkraftwerk ausgesetzt sein darf.

Achten Sie auch auf die Einhaltung der Röntgenrichtlinien durch die Mitarbeiter des Krankenhauses. Während die Röntgenkamera Bilder erstellt, darf sich kein Mitarbeiter im Untersuchungsraum aufhalten, es sei denn, er hat eine sogenannte Bleischürze an. Dies ist zum Beispiel bei Kontrastmitteluntersuchungen der Fall. Wenn eine Röntgenuntersuchung der Gliedmaßen oder des Thorax gemacht wird, sollten man auf einen Gonadenschutz bestehen. Dieser verhindert, dass Strahlen unbeabsichtigt in den Bauchraum oder Unterleib gelangen.

Wer dies alles berücksichtigt, braucht keine Angst vor der Strahlenbelastung bei der nächsten Röntgen Untersuchung zu haben.

Alternativen

Wenn eine Röntgenuntersuchung nicht möglich oder angebracht ist, stehen mehrere alternative bildgebende Verfahren zur Verfügung, die ähnliche oder spezifische diagnostische Informationen liefern können, je nach medizinischem Bedarf.

Ultraschall: Eine der häufigsten Alternativen zum Röntgen ist der Ultraschall. Diese Methode verwendet Schallwellen, um Bilder von inneren Organen und Geweben zu erzeugen. Ultraschall ist besonders nützlich für die Untersuchung weicher Gewebe, schwangerer Frauen und für die Beurteilung von Blutfluss und Herzfunktionen, da er keine ionisierende Strahlung verwendet.

Magnetresonanztomographie (MRT): Die MRT ist eine weitere leistungsstarke Alternative, die detaillierte Bilder von Weichteilstrukturen wie Gehirn, Muskeln, Gelenken und inneren Organen liefert. Diese Technik verwendet starke Magnetfelder und Radiowellen, um detaillierte Schnittbilder des Körpers zu erzeugen. Da keine Röntgenstrahlen eingesetzt werden, ist sie besonders für Untersuchungen geeignet, die eine häufigere Bildgebung erfordern.

Computertomographie (CT): Obwohl die CT-Technik Röntgenstrahlen verwendet, bietet sie im Vergleich zu herkömmlichen Röntgenaufnahmen detailliertere und genauere Schnittbilder. Sie ist besonders hilfreich bei der Diagnose von komplexen Knochenbrüchen und bei der Beurteilung von Erkrankungen in Brust und Bauch.

Positronen-Emissions-Tomographie (PET): Die PET wird oft in der Onkologie verwendet, um Krebs zu diagnostizieren und zu überwachen. Sie kann zusammen mit einem CT-Scan durchgeführt werden, um sowohl strukturelle als auch metabolische Informationen zu liefern.

Diese Verfahren bieten je nach klinischem Szenario und Patientenbedürfnissen verschiedene Vorteile und können als Ergänzung oder Alternative zu Röntgenuntersuchungen dienen, insbesondere wenn eine nicht-ionisierende Methode bevorzugt wird.

Quellen

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