Medizinische Strahlenkunde: Eine Einführung in die physikalischen, technischen und biologischen Grundlagen der medizinischen Strahlenanwendung für Mediziner und medizinisch-technische Assistentinnen [3. neubearb. Aufl.] 9783111478203, 9783111111193

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W E R N E R SCHLUNGBAUM M E D I Z I N I S C H E STRAHLENKUNDE

MEDIZINISCHE STRAHLENKUNDE Eine Einführung in die physikalischen, technischen und biologischen Grundlagen der medizinischen Strahlenanwendung für Mediziner und medizinisch-technische Assistentinnen

3., neubearbeitete Auflage mit 156 Abbildungen und vier Farbtafeln von Prof. Dr. med. W E R N E R

SCHLUNGBAUM

Dirigierender Arzt des Strahleninstituts des Städt. Krankenhauses Spandau (Berlin-Spandau) Mit einem Anhang: Rechtliche Grundlagen für Ausbildung und Arbeit der medizinisch-technischen Assistentinnen von Dr. med. G E O R G

FABIAN

Leitender Medizinaldirektor a. D.

WALTER DE G R U Y T E R

& CO.

vormals G . J . Göschen'sche Verlagshandlung • J.Guttentag, Verlagsbuchhandlung Georg Reimer • Karl J . Trübner • Veit & Comp.

B E R L I N 1967

© Copyright 1967 b y Walter de Gruyter Ai-Anzeige

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Abb. 87. d) Koch u. Sterzel-Titanos 1 Tasten „Durchleuchtung e i n " , „Durchleu chtung a u s " und „Aufnahme" 2 Regler kV Durchleuchtung 3 Regler für prozentuale Röhrenbelastung mit sec-Voranzeige 4 Regler und Voranzeige mAs 5 Regler und Voranzeige kV Aufnahme 6 Tasten für Wechselsprechanlage 7 Arbeitsplatz-und Brennfleckwähler

8 4 Tasten: Aus- und Einschalten Rückstellung der Durchleuchtungsuhr, Reserve 9 mA-Meter für Durchleuchtung und Aufnahme 10 5 Tasten zur Wahl des Schaltplatzes, darübor Anzeige der Röhrenbelastung in % , links Schallsehlitze fürWechselsprechanlage, rechts unten Lautstärkeregler für Wechselsprechanlage 11 Durchleuchtungsuhr 0 — 1 0 min

Schalttisoh - Schalttische von Diagnostikgeneratoren

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b) S t r o m s t ä r k e n r e g u l i e r u n g Im Primärstromkreis des Niederspannungstransformators (Heizwandlers) liegt ein regulierbarer Widerstand. Für die Durchleuchtung ist er kontinuierlich einzustellen, für Aufnahmen stufenweise. Für Aufnahmen kann die Einstellung auch automatisiert sein (s. u.). Ein Meßinstrument

Abb. 37. e) Siemens-Triomat 1 Anzeige für Arbeitsplätze 2 kV-Skala darunter mAs-Skala (für Aufnahmen ohne Belichtungsautomatik 3 Regler für Aufnahme-kV 4 Meßinstrument für Röhrenstrom 5 Drucktasten für Arbeitsplatz (Arbeitsplatz, Fokus, Zusatzgerät) 6 Drucktasten für Spezialaufnahmen (Arbeitsplatz, Zusatzgerät, Röhrenstrom) 7 Schwärzungskorrektur (Anpassung an Filme, Folien u.s.w.)

8 9 10 11 12 13 14 15 16

(Vollautomat, s. S. 58) Drucktasten für Aufnahmetechnik Drucktasten für Meßfelderwahl (Iontomat) Regler für Skalenbeleuchtung Netzspannungsangleich mit Ein- und AusSchalter Regler für mAs (ohne Belichtungsautomatik) Regler für Durchleuchtungs-kV Regler für Durchleuchtungs-mA Druckknopf für Einschalten des Durchleuchtungsstromes Handauslöseschalter

(Milliamperemeter) zeigt bei Durchleuchtung die an der Röhre liegende Stromstärke an. Bei modernen Generatoren wird meist auf eine Röhrenstromanzeige (bei Kurzzeiten nur mAs möglich) verzichtet. c) B e l i c h t u n g s z e i t Die Zeitschaltung erfolgt bei manohen Einpulsgeneratoren mittels eines Handzeitschalters (Uhrwerkschalter). Bei größeren Generatoren älterer Bauart erfolgte die Schaltung motorisch (bis 0,1 sec). Moderne Generatoren haben sogenannte Kondensatorzeitschalter. Die Entladungszeit des Kondensators hängt von seiner Kapazität und dem Widerstand ab, die mit Hilfe des Schaltknopfes verändert werden können. Bei einem be-

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Die Erzeugung von Röntgenstrahlen

stimmten Entladungsgrad wird das Aufnahmeschütz über eine Schaltröhre (Thyratron) abgeschaltet. Die Zeitschaltung kann auch mit Hilfe eines „Milliamperesekundenrelais" durchgeführt werden. Hauptbauelement ist auch hier ein Kondensator. Die Abschaltung erfolgt bei Erreichen der einem bestimmten Milliamperesekundenprodukt zugeordneten Aufladung, wodurch 1. Stromschwankungen ausgeglichen werden, 2. ein Überlastungsschutz gegeben ist. Neben der kürzesten Schaltzeit sind wichtig: die Zeitabstufung (im allgemeinen ein Vielfaches der kürzesten Schaltzeit) und die Abschaltverzögerung. Diese hat besondere Bedeutung bei der Benutzung von Belichtungsautomaten (s. S. 58f.), die die Abschaltung auslösen. Zeitschalter für Kurzzeiten (unter 0,02 sec) benötigen mehrere Sehaltelemente. Sie sind phasengesteuert (Phasen des Drehstroms). Bei Verwendung von 2 Schaltstützen (Doppelschützschaltung) mit mehreren Relais und Schaltröhren (Thyristoren) können Zeiten bis zu 0,003 sec (3 Millisekunden) geschaltet werden. Noch kürzere Zeiten lassen sich durch kontaktloses Schalten mit Hilfe gesteuerter Siliziumgleichrichter erzielen. Die Schaltung mit Hilfe von Thyristoren im gleichgerichteten Primärstrom erfolgt annähernd trägheitslos (im Gegensatz zur Verwendung elektromagnetischer Schaltelemente). Dadurch kann erreicht werden: 1. 2. 3. 4.

Herabsetzung der Schaltzeiten auf 0,001 sec, Abstufungen in dieser Größenordnung, fast völlige Aufhebung der Abschaltverzögerung (bei Belichtungsautomaten), Vereinfachung des technischen Aufwandes für die Kurzzeitschaltungen.

Kontrollen der Kurzzeiten können mit Hilfe des sogenannten Bleikreiscls durchgeführt werden: I n einer rotierenden Bleischeibe befindet sich ein Loch, unter ihm eine photographische Schicht. Bei pulsierendem Strom erfolgt die volle Schwärzung nur an der Spannungsspitze. Bei einem Wechselstrom mit einer Frequenz 50 sieht man folglich pro sec 50 Schwärzungen, beim Zweipulsgenerator (Vierventiler) 100 (also pro 1 / 1 0 0 sec 1) und beim Drehstromgenerator 300 (pro Periode 6 Spitzen) (also pro 1 / 1 0 0 sec 3 Schwärzungen). Bei Einstellung verschiedener Zeiten und Anfertigung entsprechender Kreiselaufnahmen können Fehler der Zeitgebung erkannt werden. Heute lassen sich kürzeste Schaltzeiten mit Hilfe des KathodenstrahlOszillographen justieren. Die Schalttische enthalten außerdem eine Überstromsicherung, die gegen zu hohen Netzstrom sichert (Durchschlagen der Hochspannung bei Defekten). Verschiedene Schalttische sind auf Abbildung 37 zu sehen. Kleingeneratoren geringer Leistung haben bei festgelegter Spannung (z.B. 60 kV) und Stromstärke (z.B. 10 bis 15 mA) nur einen Zeitschalter.

Schalttische von Therapiegeneratoren

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2. Schalttische von Therapiegeneratoren Abgesehen von der Netzkorrektur sind die Stromstärke und die Spannung auf der gewünschten Höhe zu halten. Bei älteren Apparaten wird die Spannung stufenweise erhöht, bis der geforderte Wert erreicht Wichtig ist die Uhr mit Einstellung der Bestrahlungszeit. Nur wenn sie eingestellt ist, kann mit dem Betriebsschalter der Hochspannungsstromkreis geschlossen werden. Wenn die Uhr die Nullstellung erreicht, wird der Stromkreis unterbrochen. Mit dem Netzschalter wird meist auch die Kühlpumpe angeschaltet. Eine Kühlungssicherung unterbricht bei zu geringem Druck in der Kühlleitung den Hochspannungsstromkreis. Da im allgemeinen, außer bei Nahbestrahlungsgeräten, keine ungefilterte Strahlung verwendet wird, ist eine Filter Sicherung eingebaut. Wenn kein Filter vorgeschaltet ist, kann der Stromkreis nicht geschlossen werden. Moderne Generatoren haben am Schalttisch (Abb. 38) Leuchtfelder, die die tatsächlich eingeschobenen Filter anzeigen. Sogenannte Abdeckschieber, die das Röhrenaustrittsfenster mit Blei abdecken, gibt es nur noch bei älteren Einrichtungen. Manche Therapieschalttische zeigen die direkt gemessene Dosisleistung im sogenannten Röntgcnwertmesser (s. Abb. 38) an. Der „Röntgenwert" ist die Dosisleistung (s. S. 274) in 50 cm Abstand vom Fokus. Gröbere Abweichungen werden mit Hilfe des Röntgen Wertmessers sofort erkannt. Abb. 38 Therapie-Schalttisch C. H. F. Müller R T 250 1 Signal bei Einschaltung der Netzspannung Kontrollknopf f ü r Röntgenwertmesser Anzeige Röntgenwertmesser Anzeige Röhrenstrom (mA) Anzeige Röhrenspannung (kV) Uhr f ü r Bestrahlungszeit Signallampe für Translation (s. S. 282) Leuchtfelder f ü r Filteranzeige Leuchtsignal (Vorbereitung) Arbeitsplatz- u n d Betriebsartwähler (Stehfeld-Bewegungsbestrahlung) 11 Druckknopf f ü r Schaltung der Hochspannung 12 Schalter f ü r Translation 13 Druckknopf f ü r Netzschaltung 14 Spannungsregler 1> Ilölirenstromregler IG Dosierungs (Zeit-) tabelle für verschiedene Bestrahlungsbedingungen und Strahlenqualitäten 2 3 4 5 6 7 8 ö 10

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Die Erzeugung von Röntgenstrahlen

D. Automatisierung und Überlastungsschutz Moderne Generatoren sind schalttechnisch so gesichert, daß eine "Überlastung der Röhre und damit ihre Zerstörung verhindert wird. Entweder sind zu hohe Werte am Schalttisch nicht einstellbar oder die Überlastung wird durch Blockierung bzw. Abschalten unmöglich gemacht. Bei manchen Generatoren kann die Belastung in % der Grenzlast der Röhre direkt am Schalttisch eingestellt werden (Prozenlwähler). Moderne Generatoren sind vielfach mit einer Zweiknopfautomatik ausgestattet, d. h. neben dem Spannungsregler ist nur ein zweiter Knopf vorhanden, mit dem das Milliamperesekundenprodukt eingestellt wird. Die Stromstärke ist dabei so „automatisiert" eingestellt, daß bei möglichst kurzer Belichtungszeit die Röhrenbelastung konstant gehalten und die Röhre auf keinen Fall überlastet wird. Neuerdings wird vielfach mit einer vereinfachten Form der sogenannten fallenden Last gearbeitet. Hier wird nur für kurze Zeit (etwa 0,2 bis 0,3 sec) die Röhre voll belastet, dann fällt automatisch die Stromstärke ab. Für jede Röntgenröhre kann bei ihrer Inbetriebnahme die Automatik verstellt werden. Auch bei Einrichtungen mit voller „Nomogrammautomatik", bei der also mit kürzest möglicher Zeit geschaltet wird, können Zeit und Stromstärke u. U. für bestimmte Zwecke (z. B . Schichtzusatz) getrennt eingestellt werden. Eine andere Form der Automatik ist die Gruppenautomatik, bei der bestimmten Zeiten bestimmte Stromstärken zugeordnet sind, die tabellarisch festgelegt werden müssen. Wichtig ist, daß bei höheren Stromstärken, also kürzeren Zeiten, der SpanSchnell- S-Titn - Aufnahmen nungsabfall größer wird, daß also zum Erzielen einer gleichen Röhrenspannung eine höhere Schalttisch Spannung erforderlich ist, es sei denn, daß der Spannungsabfall automatisch kompensiert wird (s. o. S. 53). Schwierig ist ein Überlastungsschutz gegen zu große Belastung durch hohe Frequenz der Aufnahmen. Dieses Problem ist besonders wichtig bei Serienaufnahmen (z. B . Angiokardiographie). Die Höchstbelastung ist hier aus einem Nomogramm zu entnehmen (Abb. 39). Das Nomogramm berücksichtigt Spannung, Frequenz der Aufnahmen und Belichtungszeit. Abb. 39. Nomogramm für Serienaufnahmen

Automatisierung und Überlastungsschutz — Belichtungsautomaten

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Einen Schritt zur Vollautomatisation bedeutet die Konstruktion von Belichtungsautomaten. Sie können an jeden modernen Generator angeschlossen werden, teilweise ist die Vollautomatik von vornherein eingeschlossen wie zuerst bei dem Drehstromgenerator Triomat (s. Abb. 37e, S. 55). Es ist dann nur noch eine Einknopfbedienung (Spannungsregelung) notwendig. Die Automaten bestehen aus der Schaltvorrichtung und der film- bzw. kassettennahen Meßvorrichtung am Stativ. Sie arbeiten nach 2 Prinzipien: 1. Ionisationsmessung (Iontomat, Abb. 40a, Amplimat), 2. Helligkeitsmessung (Luminix, Abb. 40bJ.

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Abb. 40. Belichtungsautomaten: a) Iontomat (Siemens) (Schaltkasten), b) Luminix (Koch u. Sterzel)

I m ersten Fall liegt eine Ionisationskammer zwischen Streustrahlenraster und Kassette (also zwischen Objekt und Film), s. Abb. 41. Im zweiten Fall — bei Anwendung des photoelektrischen Prinzips — liegt eine Leuchtschirm photozellenkombination an gleicher Stelle (zwischen Streustrahlenraster und Kas.. „ . , . , sette). Meßgroße ist im ersten Fall der Ionisationsstrom, im

Abb. 41. Lage der Meßkammer des Iontomaten im Strahleng a n g . 1} F i l m > 2 ) Raster, 3) Meßkammer, 4) Film

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Die Erzeugung von Röntgenstrahlen

zweiten Fall die Leuchtdichte des Schirmes bzw. der im Photomultiplier (Sekundärelektronenvervielfacher) erzeugte Photostrom. Bei Entladung eines Meßkondensators wird bei einem bestimmten, einzustellenden Wert der Generator abgeschaltet. Sowohl die Ionisationskammern (wohl infolge ihrer Schwermetalloberfläche) als auch die Leuchtschirme haben Empfindlichkeitsunterschiede in verschiedenen Spannungsbereichen (sogen. Spannungsgänge), die durch Umschaltung im Generator ausgeglichen werden. Die im Strahlengang liegenden Kammern schwächen die Strahlung gering. Nur bei sehr dünnen, wenig absorbierenden Objekten (z. B.Kinderlungen) kann es zur Abbildung der Kammer kommen. Die Schaltgenauigkeit moderner Belichtungsautomaten liegt bei etwa 1,5%. Die Empfindlichkeit der Kammern läßt sich für besondere Bedingungen (z. B. Arbeiten mit verschiedenen Folienarten, s. unten) um je etwa 20 bis 25% verstellen, was sich für die Praxis als ausreichend erwiesen hat. Folgende Grundsätze sind beim Arbeiten mit Belichtungsautomaten zu beachten: 1. Es ist zweckmäßig, mit gleichem Film- und Folienmaterial zu arbeiten. Bei aus sachlichen Gründen notwendigem Übergang von einer Folienart zu einer anderen (meist Übergang von Universal- zu Feinstrukturfolien) ist die Empfindlichkeit um eine Stufe zu verstellen. 2. Das Meßfeld muß den wichtigsten („charakteristischen") Bildausschnitt erfassen, die sog. „Dominante". Die Automaten haben im allgemeinen einen, zwei oder drei Meßbereiche (einen mittleren und zwei darüber gelegene seitliche), die wahlweise oder (wie beim Amplimat) auch kombiniert benutzt werden können (s. Abb. 64b, S. 94). Bei Lungenaufnahmen muß über den Lugenf eidern, nicht also im Mediastinalschatten, gemessen werden. Bei Thoraxaufnahmen von Kleinkindern ist zu beachten, daß hier die Meßkammer oft nicht über der Dominante, sondern außerhalb liegt. Bei Knochenaufnahmen ist eine besonders sorgfältige Einstellung erforderlich. So schaltet der Automat z. B. zu früh ab, wenn bei seitlichen Wirbelsäulenaufnahmen der Meßbereich außerhalb der Wirbelsäule liegt. I m allgemeinen muß der Meßbereich über die größte Objektdicke gebracht werden (z. B. lumbosakraler Übergang bei seitlichen LWS-Aufnahmen). Sonst besteht ebenfalls die Gefahr zu geringer Belichtung. 3. Bei Anschluß der Belichtungsautomatik an einem Generator ohne fallende Last (s. S. 58) muß die Schaltzeit am Schalttisch etwas größer gewählt werden als die voraussichtlich tatsächliche Belichtungszeit, da die Aufnahme sonst zu früh abgeschaltet wird. Bei zu langen Schaltzeiten wird die Röhrenlast herabgesetzt und die Belichtungszeit dadurch verlängert. Diesen Nachteil vermeiden Generatoren, die

Beliolitungsautomaten — Hochspannungskabcl

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mit der schon erwähnten fallenden Last arbeiten. Hier wird auch bei Verwendung der Belichtungsautomatik und entsprechender Kurzzeitschaltung die kürzeste mögliche Belichtungszeit bei voller Ausnützung der Röhrenlast geschaltet. Nach einer bestimmten — kurzen — Zeit wird automatisch die Röhrenlast verringert. Für ein optimales Arbeiten von Belichtungsautomaten ist eine trägheitslose Schaltung notwendig, die die Schaltung von extrem kurzen Zeiten bei ebenfalls kurzen Schaltstufen ermöglicht. 4. Die Spannung muß so gewählt werden, daß die kürzesten Schaltzeiten (je nach Art des Generators!) nicht unterschritten werden. Das ist besonders bei Thoraxaufnahmen dünner Patienten (z. B. Kindern) zu beachten. U. U. kann ein Ausgleich durch Vergrößerung des Abstandes erreicht werden. 5. Ein optimales Arbeiten mit Belichtungsautomaten erfordert eine weitgehende Ausschaltung der Streustrahlung. Bei einem zu großen Streustrahlenanteil schaltet der Automat zu früh ab, da die Meßkammer noch einen Teil der Streustrahlung registriert, der nicht zur Filmschwärzung beiträgt (steiler Abfall der Streustrahlenintensität hinter dem Streukörper, stärkere Streustrahlenabsorption in Kasettenwand und Vorderfolie). Die Aufnahmen sind dann ungenügend geschwärzt. Notwendigenfalls muß die Empfindlichkeitsstufe verändert, d. h. die Empfindlichkeit herabgesetzt werden. Belichtungsautomaten sind bei Anfertigung von Schirmbildaufnahmen unentbehrlich. Die Konstanz der Exposition ist weiterhin besonders wichtig bei dem Arbeiten mit Entwicklungsautomaten. Auch hier setzen sich die Belichtungsautomaten immer mehr durch. Sie tragen zweifellos zur Vereinfachung der Arbeit bei, andererseits muß betont werden, daß ohne Kenntnis ihrer Arbeitsweise und ihrer Eigenschaften, über die auch die technische Assistentin verfügen muß, keine befriedigenden Ergebnisse erzielt werden können.

Hochspannungskabel dienen der Verbindung der hochspannungführenden Teile der Röntgeneinrichtung (Generator, Schalttisch. Röntgenröhre). Sie sind mehrfach mit Gummi isoliert, zur Verbindung mit der Erdleitung mit Metall umsponnen, und dann noch mit einem Stoffbezug umgeben. Sie müssen in der Nähe der Röhre bzw. des Gerätes flexibel und beweglich sein. Fest verlegte Kabel sind durch Ölpapier isoliert und von einem Bleimantel umgeben. Heute werden meist durchgehend von der Röhre bis zum Hochspannungserzeuger (bzw. ölschalter) Gummikabel verwandt (also nicht nur dort, wo die Kabel flexibel sein müssen).

IV. Die Erzeugung sehr harter und ultraharter Strahlen In den letzten Jahren sind die technischen Voraussetzungen für die praktische Anwendung sehr harter und ultraharter Strahlen geschaffen woiden. Dabei stehen zur Verfügung: 1. Radioaktive Substanzen; abgesehen vom Radium bisher vor allem das Kobalt 60 und Cäsium 137 (s. 8. 302ff.). das Betatron, das Syn2. Maschinen wie die Linearbeschleuniger, chrotron, das Zyklotron u. a. Praktisch angewendet werden sowohl energiereiche Röntgen- bzw. Gammastrahlen wie auch Korpuskularstrahlen. Mit Hilfe von Kaskadengeneratoren, bei denen nach der Kaskadenschaltung die Grundelemente übereinander getürmt werden, können Strahlen mit einer Energie bis zu 3 MeV erzeugt werden. Erforderlich sind in Abhängigkeit von der Zahl der Elemente große und hohe Hallen (Abb. 42). Energien bis zu 2 MeV liefert der Bandgenerator nach VAN D E G R A A E F . Ein elektrisches Band wird hier aufgeladen und über eine Walze in einem großen annähernd kugelförmigen Metallhohlkörper (Konduktor) gedreht. Durch Metallspitzen im Innern der Hohlkugel wird die Ladung abgesaugt, und auf der Konduktoroberfläche verteilt. Die Größe der Aufladung ist abhängig vom Krümmungsradius und dem Abstand des Konduktors von der Erde. Beim Einbau in mit Tetrachlorkohlenstoff (als Zusatz zur Luft) ge Abb. 42. Kaskadengenerator füllte Druckkessel kann das Ausmaß

Die Erzeugung sehr harter und ultraharter Strahlen

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der Anlage verkleinert werden. Bei geringem Röhrenstrom (0,5 mA) können derartige Anlagen Dosisleistungen bis zu 200 R/min (50 cm Abstand liefern. Maschinen, die Elektronen noch größerer Energie erzeugen, beruhen auf dem Prinzip einer mehrfachen Beschleunigung bei primär relativ geringer Hochspannung. Der sogenannte Linearbeschleuniger wurde ursprünglich für die Beschleunigung schwerer Teilchen konstruiert. Die mit der Radartechnik HT

Abb. 43. Linearbeschleuniger, a) Prinzip (HT Hochfrequenzhochspannungstransformator, K Kathode, A Anode) (nach MINDER), II) 4 MeV-Beschleuniger (PhilipsLondon)

gegebene Möglichkeit der Erzeugung hochfrequenter elektrischer Wech selfelder erlaubt auch eine ausreichende Beschleunigung von Elektronen und damit die Erzeugung entsprechender ultraharter Röntgenstrahlen. Die Beschleunigung erfolgt in einem Rohr, in dem zahlreiche Mctallhohlzylinder zunehmender Länge hintereinander geschaltet sind (Abb. 43 a). Diese werden alternierend mit den Polen einer Elektronenröh; e verbunden. Die durch die Hohlzylinder fliegenden Elektroden weiden durch das mitwandernde elektrische F Senkung des Patienten W ^ J j ^ ^ ^ m ^ y ^ Jr JBft"jß dient als einfachste Eins ' ^ I S f e h t : // Abb. 62a. Durchleuchtungsgerät Müller-UG 4 in Kopftieflage mit Schulterstützen

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Abb. 62b. Philips Symmetrix 90/90 (Kopftieflage bis 90°)

Abb. 63. Siemens-Wanne für Drehung des Patienten bei Durchleuchtung

Erregung der Lumineszenz - Durchleuchtungsgeräte

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richtung eine mechanisch verstellbare Fußstütze. Moderne Geräte haben die Möglichkeit, die Fußstütze elektromotorisch mittels eines am Leuchtschirmwagen angebrachten Hebels zu bewegen. Am besten wird die ganze Stützwand bewegt (in Horizontallage fehlt dann jede für den Kranken lästige Reibung). An manchen Geräten kann sie auch seitlich verschoben werden. Eine bessere Fixierung in Schräg- oder Seitenlage wird durch den Einbau einer drehbaren Wanne über dem Tisch, in der der

Abb. 64a. Zielgerät Explorator I (Siemens) 1 Durchleuchtungsuhr 2 Drehgriff für motorische Unterstützung der Querbewegung des Zielgerätes 3 Schalter zum Zentrieren des Zielgcrätes auf Tischmitte 4 Steuerrad für die Bewegung des Zielgerätes in Längsrichtung der Stützwand 5 Ein- und Ausschalter für Durchleuchtung 6 Anzeigelampe für geschlossene Tiefenblende 7 senkrecht: Schalter für motorische Kassetteneinfahrt, verzögerungsfreies Auslösen von Aufnahmen hei unruhigen Patienten (z. B . Kinder) und für Kurzzeitdurchleuchtung, so lange der Schalter gedrückt wird, horizontal: Griffe zum Einblenden des Strahlenbündels. 8 Schalter zum Blockieren der Bewegung des Zielgerätes in Kompressionsrichtung 9 Schalter zum Blockieren der Bewegung des Zielgerätes quer zur Tischplatte .0 Schutzkontaktleiste, unterbricht sofort die Bewegung des Zielgerätes beim Berühren (.1 (i Gegenstandes

11 Griff zum Einfahren der Kassette, mit Knopf zum Wählen der Kassettengröße 12 Griff zum Verschieben der Blenden- und Tubus platte mit Hebel zum Entkuppeln der Tubusplatte 13 Hebel zum Einfahren des Streustrahlenrasters 14 Einrasthebel der Kassetten-Hubeinrichtung 15 Spanngriff der Kassetten-Hubeinrichtung 16 Kassetten-Spannbacken 17 Griff zum Korrigieren des Meßfeldes der Belichtungsautomatik (im Bild verdeckt) 18 Rote Signallampen für die 1. und 2. und 20 (bzw. 3. und 4. Aufnahme) bei unterteiltem Filmformat 19 Grüne Signallampe für nichtunterteilte Filmformate 21 Rastvorrichtung für den aufgeklappten Leuchtschirm 22 Mikrofon und Lautsprecher der Wechsel Sprechanlage 23 Ruf taste für Wechselsprechanlage 24 Schaltknopf für Raumlicht

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Patient fixiert wird, ermöglicht (Abb. 63). Spezielle Haltevorrichtungen (Haltebeutel) sind für die Durchleuchtung von Säuglingen angegeben worden (Abb. 52, S. 73). Zu 2 : Der Leuchtschirmwagen muß, damit er leicht beweglich ist, einen Gewichtsausgleich haben (im Gerät selbst oder an der Decke). E r muß in jeder Lage zu arretieren sein (Federdruckbremsen mit Bowdenzügen oder elektromagnetisch). Im Leuchtschirmwagen sind auch die Zielgeräte (Abb. 64 a) angebracht, die die Anfertigung von Aufnahmen unter Leuchtschirmsicht ermöglichen. Die Kassette wird hierzu in einem „Kassettenrahmen" (bei neuesten Geräten auch ohne Rahmen) vor Beginn der Durchleuchtung in die mit Blei geschützte Kassettenhalterung eingeschoben. Wenn der Durchleuchter dann die Aufnahme auslösen will, wird die Kassette mechanisch oder — bei modernen Geräten — motorisch, bzw. durch Preßluft, hinter den Leuchtschirm geschoben. In der Endstellung wird dann der Aufnahmestrom ausgelöst, bei alten Geräten durch einen vom Durchleuchter zu bedienenden Schalter, jetzt durch Schließen eines Kontakts (unter Einschaltung eines Verzögerungsrelais). Die Meßkammer eines Belichtungsautomaten (s. S. 59f) kann eingebaut werden (Abb. 64b). Bei Beginn des Kassettentrans-

Abb. 64b. Zielgerät Z K 50 (MÜLLER) mit Amplimat-Meßkammer

ports wird der Durchleuchtungsstrom abgeschaltet. Die Bewegung des Streustrahlenrasters (s. S. 151f) und der Drehanode werden vor Einschaltung des Röhrenstromes ausgelöst. Die Aufnahmebedingungen sind am Schalttisch einzustellen. Der Durchleuchter muß der technischen Assistentin zu diesem Zweck die Aufnahme und die Aufnahmen chtung

Erregung der Lumineszenz - Durchleuchtung

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(Strahlengang) ansagen, am besten mit Hilfe einer Gegensprechanlage. Es können Einzelaufnahmen und mit Hilfe von Spezialkassetten Serienaufnahmen (4 bis 6 Zielaufnahmen, z. B. des Bulbus duodeni) angefertigt werden. Zu 3: Durchleuchtungen sollen mit möglichst kleinem Feld vorgenommen werden (Bildschärfe, Strahlenschutz). Der Einblendung dient eine am Gehäuse angebrachte, mit Hilfe von Bowdenzügen oder motorisch zu bedienende Schlitzblende. Bei modernen Geräten wird das Nutzstrahlenbündel bei gezielten Aufnahmen verwandten automatisch auf die Filmgrößen eingeblendet. Zusätzlich wurden bei Zielaufnahmen besondere Tubusblenden eingesetzt. Bei Aufnahmen wird ein bewegliches Streustrahlenraster (s. o.) in Bewegung gesetzt, das für besondere Zwecke (z. B. Kinematographie) herausgezogen werden kann. Die Durchleuchtung in anderen Strahlengängen ist auch bei normaler Lagerung mit Spezialgeräten möglich. I m Statoskop U (Koch & Sterzel) konnten Röhre und Schirm halbkreisförmig um den Tisch geschwenkt werden. Im UG X wurde der Patient in einer beweglichen Wanne gelagert, während Röhre und Schirm fixiert blieben. Eine Durchleuchtung ist dann in beliebiger Lage möglich. Nur die übliche Untertischdurchleuchtung ist hierbei nicht möglich. Kippbewegungen und gleichzeitig Seitendrehungen erlaubt das Rotaskop (nach Z U P P I N G E R ) . Jeder Durchleuchtungsraum benötigt eine leicht zu bedienende Verdunklungseinrichtung. Neben dem gewöhnlichen Glühlampenlicht muß eine relativ dunkle Rot- oder besser (dem Leuchtschirm entsprechend) Grünbeleuchtung vorhanden sein, die die Adaption nicht wesentlich beeinträchtigt, aber doch eine Orientierung ermöglicht. Bei Bildverstärker- bzw. Fernsehdurchleuchtung (S. 97ff.) kann bei (gedämpfter) Raumbeleuchtung gearbeitet werden. Die Durchleuchtung besitzt gegenüber der Röntgenaufnahme Vorund Nachteile. Torteile der Durchleuchtung sind: 1. Die Durchleuchtung ermöglicht eine Beobachtung und Beurteilung von Organen in ihrer Funktion (Funktionsdiagnostik). So können z.B. die Herzaktion, die Zwerchfellbeweglichkeit, der Schluckakt, die Peristaltik der Abdominalorgane u. a. m. beobachtet werden. Ein großer Vorteil ist auch, daß mit Hilfe der Zielgeräte (s. u.) unter Beobachtung Aufnahmen bei bestimmten Stellungen oder in einem bestimmten, nur kurz dauernden Funktionszustand gemacht werden können. 2. Einzelheiten, die auf einem Übersichtsbild überlagert oder ganz verdeckt sein können (z. B. hinter dem Herzschatten) werden bei Durchleuchtung in verschiedenen Durchmessern sichtbar. Die rotierende Durchleuchtung ermöglicht auf Grund der Parallaxe (s.S. 143f.) die Tiefenlokalisation bestimmter Veränderungen.

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Nachteile der Durchleuchtung sind dagegen: 1. Die Detailerkennbai keit ist infolge der geringen Leuchtschirm helligkeit (bei Thoraxdurchleuchtungen etwa 0,05 Lux) geringer als bei Aufnahmen. Erst Details mit einem Durchmesser von 5 bis 10mm können sicher erkannt werden. 2. Die Untersuchung und ihr Ergebnis sind weitgehend von rein subjektiven Eigenschaften des Untersuchers abhängig (Adaptation s. S. 90. Ermüdung nach langer Durchleuchtungstätigkeit, fachliche Erfahrung). 3. Die Untersuchung bleibt ohne sichtbare und damit kontrollierbare Dokumentation (Bandspeichergerät s. S. 104). 4. Die Strahlenbelastung ist für den Patienten wesentlich höher als bei Aufnahmen. Zur Herabsetzung der Strahlenbelastung: Die Tatsache, daß die bei medizinischer Strahlenanwendung wirksame Dosis den Hauptanteil der künstlichen Strahlenbelastung ausmacht (s. S. 245f) und daß auch kleine Strahlendosen schon biologisch wirksam sein können, war Veranlassung — gerade bei der Durchleuchtung —, Technik und Methodik zu überprüfen, sowie die Indikation für die Durchleuchtung einzuschränken. Das Einblenden des Feldes mittels Blenden (s. o.) setzt die Strahlenbelastung unmittelbar herab. Darüber hinaus ermöglicht die verbesserte Detailerkennbarkeit (geringere Streustrahlung und dadurch besserer Kontrast) eine Verkürzung der Untersuchungszeit. Der Kontrolle der Durchleuchtungszeit und damit einer Begrenzung der Strahlenbelastung dient der Einbau einer „Durchleuchtungsuhr", die nach einer bestimmten Zeit ein Klingelzeichen gibt oder die Hochspannung abschaltet. Beim Fehlen einer Spezialuhr soll die technische Assistentin (mit Hilfe einer Stoppuhr) den Durchleuchter auf eine eventuelle Zeitüberschreitung aufmerksam machen. Das gilt vor allem auch bei Spezialuntersuchungen (Herzkatheter!). Darauf, daß eine Steigerung der Helligkeit durch Erhöhung des Röhrenstromes die Belastung erhöht, wurde schon hingewiesen. Sie ist deshalb keinesfalls zulässig. Die Abhängigkeit der Oberflächenbelastung von der Spannung und dem Filterwert der Röhre zeigt Tabelle 7. Durch eine Verstärkung der Filterung wird der weiche Strahlenanteil, der den Körper nur zum geringsten Teil durchdringt, absorbiert und so der für die Bildentstehung entscheidende durchdringende Strahlenrest relativ vergrößert. Die relativ hohe Strahlenbelastung bei Durchleuchtung war Veranlassung für eine Überprüfung der Indikation, d. h. für die Überlegung, ob nicht entgegen der bisher üblichen Praxis teilweise auf eine Durch-

Erregung der Lumineszenz — Röntgenbildverstärker u. Röntgenfernsehen

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leuchtung verzichtet werden sollte. Zumindest scheint es zweckmäßig zu sein, bei Lungenuntersuchungen zuerst einen Röntgenfilm zu betrachten, und dann —• gezielt — nachzudurchleuchten. Bei MagendarmTab. 7. Strahlenbelastung bei Durchleuchtung (Durchschnittliche Dosisleistungen an der Oberfläche [OD] bei 35 cm Fokushautabstand und 3 mA Röhrenstrom nach LEMMEL U. Mitarb.) Röhrenspannung in kV (pulsierende Spannung; bei den annähernd Gleichspannung liefernden Drehstromgeneratoren liegen die Werte für die Dosisleistung etwas höher)

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Durchschnittliche Dosisleistung in R/min bei verschiedener Filterung (in mm Aluminium) 1,5 mm AI 7

2 mm AI

3 mm AI

4,5

3

80

14

10

6

100

20

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10

Untersuchungen ist die Durchleuchtung mit ihren Möglichkeiten der Zielaufnahmen allerdings nicht zu entbehren. Die den Strahlenschutz bei Durchleuchtung betr. Absätze der Unfallverhütungsvorschrift (s. S. 256f.). Anhang: Röntgenbildverstärker und Röntgenfernsehen Die Bemühungen um eine Vervollkommnung und Erleichterung der Durchleuchtung durch Erhöhung der Bildhelligkeit (der Leuchtdichte des Leuchtschirmes) und — trotzdem — eine Herabsetzung der Strahlenbelastung haben zur Konstruktion der Bildverstärkerröhre und dann zum zusätzlichen Anschluß der Fernsehübertragung geführt. Die elektronenoptische Röntgenbildverstärkerröhre arbeitet nach dem sogenannten Bildwandlerprinzip (Abb. 65). Das auf einem Fluoreszenzschirm (Eingangsleuchtschirm) erzeugte primäre Leuchtschirmbild wird durch eine Photokathode in ein „Elektronenbild" umgewandelt, d. h. proportional zur Schirmhelligkeit werden Photoelektronen erzeugt, die durch Anlegen einer Spannung beschleunigt und gerichtet werden. Auf einem zweiten Schirm wird ein verkleinertes, verstärktes,d.h.helleres Bild erzeugt, das durch Lupenbetrachtung wieder normal groß erscheint. Die verstärkte Helligkeit (objektives Maß s. S. 100) kommt durch die Beschleunigung der Elektronen mit Abbildung auf einem verkleinerten Schirm zustande. Zunächst für die Kinematographie konstruiert, jetzt auch am Untersuchungsgerät in gleicher Weise wie der elektronenoptische B V eingesetzt wurde der „elektrooptische B V " entwickelt. Hier wird das Bild des Durchleuchtungsschirmes (möglicherweise in voller Größe, also z. B . eine Thorax- oder Abdomentübersicht) optisch mit einer speziell S c h l u n g b a u m , Med. Strahlenkunde

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

entwickelten Spiegeloptik hoher Lichtstärke verkleinert auf die Fotokathode der sogenannten Lichtverstärkerröhre projiziert (Cinelix; de Oude Delft). Die von den Lichtquanten ausgelösten Elektronen werden dann wie in der Röntgenbildverstärkerröhre elektronenoptisch auf einen kleinen Schirm konzentriert und hier direkt betrachtet, bzw. von einer Kamera photographiert. Hauptvorteil des Systems war die Größe des erfaßbaren Bildes, Nachteil Schwere und Umfang des Gesamtsystems (die eigentliche Lichtverstärkerröhre ist dabei relativ klein!). Wichtig für die Bildqualität ist besonders die Güte des Röntgenleuchtschirmes.

Abb. 65. Prinzip des elektronischen Röntgenbildverstärkers

Welche Vorteile bietet nun die Untersuchung mit dem Bildverstärker ? 1. Zu bestimmten Zwecken kann in hellem, unverdunkeltem Raum durchleuchtet werden. 2. Zur Erregung gleicher Helligkeit ist gegenüber der Normaldurchleuchtung eine Herabsetzung der Spannung und der Stromstärke (mA) möglich. Die Strahlenbelastung von Patient und Personal kann so herabgesetzt werden. 3. Die Leuchtschicht des Bildschirms ist besonders dann, wodurch die Bildschärfe und damit die Detailerkennbarkeit verbessert werden. 4. Auch durch physiologische Faktoren (bessere Ansprechbarkeit der zentralen Netzhautelemente durch das hellere Bild) wird subjektiv die Bildqualität (Schärfe und Detailerkennbarkeit) verbessert. Ein Nachteil bei Durchleuchtung mit dem Bildverstärker ist die mit der Notwendigkeit einer Betrachtungsoptik verbundene Unbequemlichkeit für den Untersucher. Ungünstig für die Verbesserung der Detailerkennbarkeit wirkt sich die Tatsache aus, daß die kleinsten Energieträger, die Quanten, in Licht- und Röntgenstrahlen unregelmäßig (also in veränder-

Röntgenbildverstärker und Röntgenfernsehen

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Abb. 66a. Bildverstärker (7 Zoll) mit Filmkamera und Fernsehkamera (Vidikon) am internistischen Untersuchungsgerät (Siemens)

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

licher Zahl) aufeinander folgen. Ein leichtes Flimmern auf dem Beobachtungsschirm des Bildverstärkers ist die Folge. In Analogie zu entsprechenden akustischen Phänomenen (in der Radiotechnik) spricht man von „Rauschen" (Quantenrauschen). Ein wesentlicher Nachteil der ersten Bildverstärkerröhren war die Kleinheit des Bildausschnittes (5 Zoll 0 = knapp 13 cm). Jetzt stehen Bildverstärker mit 7. bzw. 9 Zoll 0 (17,5 bzw. 22,5 cm) und 12,5 Zoll (31,5 cm) zur Verfügung. -Sie können an übliche Untersuchungsgeräte oder Spezialgeräte (z. B. für Durchführung des Herzkatheterismus) (Abb. 66a und b) montiert werden. Zusätzlich können eine Fernsehkamera (s. u. bzw. Abb. 66 und 67) und eine Filmkamera, z. B. die Spiegelreflexkamera Arriflex (Abb. 66a) angeschlossen werden. Bei der Kinematographie (s. auch S. 189) ist die Dosisherabsetzung für den Patienten besonders wichtig. Spezialgeräte mit 5 oder 7 Zoll (Abb. 67) dienen vor allem chirurgischen Zwecken (Frakturnagelungen, Fremdkörpersuche, intraoperative Cholangiographie u. a.). Im chirurgischen Durchleuchtungsbetrieb hat der Bildverstärker das früher gebrauchte wegen des mangelhaften Strahlenschutzes aber gefährliche Kryptoskop verdrängt. Objektives Maß der Übertragungsfunktion d. h. der Leistung eines Bildverstärkersystems ist das Verhältnis der Leuchtdichte des Ausgangsbildes (gemessen in cd*/m 2 ) zu der einfallenden StandardIonendosisleistung(mR /sec), der sogenannte Konversionsfaktor (Symbol G*). Eine weitere Erleichterung und in mancher Beziehung eine Verbesserung der Durchleuchtung brachte die Einführung der Fernsehtechnik. Die Fernsehkamera wird beim Röntgenfernsehen meist in Verbindung * Candela: Einheit der Lichtstärke. Abb. 67 a. Chirurgischer Bildverstärker Müller BV 20 bei Lagerung auf Extensionsgerät (zur Marknagelung)

Röntgenbildveratärker und Röntgenfernsehen

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mit dem Bildverstärker angewandt. Sie kann sowohl an das internistische Untersuchungsgerät als auch an Spezialgeräte, wie den chirurgischen Bildverstärker (Abb. 66 und 67) angeschlossen wereen. Die so entstehende „Röntgenfernsehkette" (Abb. 68a) besteht dann also aus Röntgenröhre — Untersuchungsgerät — Bildverstärker — Fernsehkamera — (Ver-

Abb. 67 b. Chirurgischer Bildverstärker (Müller BV 20) mit Fernseheinrichtung (Vidikon-Röhre) im Operationssaal

stärker und Übertragungseinrichtung) — Sichtgerät (auch als „Monitor" bezeichnet; besser sollte „Monitor" nur ein Strahlenmeßgerät bzw. -warngerät genannt werden). Weniger gebräuchlich ist bisher das Röntgenfernsehen ohne Bildverstärker (System Marconi).

Abb. 68 a. Röntgenfernsehkette (s. Text)

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Die Fernsehkamera ersetzt am Bildverstärker die optische Betrachtungseinrichtung. Das Sichtgerät kann neben dem Untersuchungsgerät, auch in einiger Entfernung oder aber sogar in einem anderen Raum stehen. Eine Fernsteuerung der gesamten Untersuchung ist technisch ohne weiteres möglich (Abb. 68b u. c). Die Beobachtung des Patienten kann dabei durch eine weitere Fernsehkamera erfolgen. Die Anweisung für Lagewechsel usw. erhält er durch eine Sprechanlage. Vielfach wird aber eine derartige Trennung von Arzt und Patient, die zu einer Verminderung bzw. einem Verlust des persönlich-ärztlichen Kontakts führt, als nachteilig empfunden.

Abb. 68 b. Fernsteuerung bei BildVerstärker. Fernsehdurchleuchtung

Abb. 68 c Kommandopult f ü r Fernsteuerung

Die meist verwandte Kamera arbeitet nach dem Vidikon-Prinzip. Hier wird das Betrachtungsschirmbild des Bildverstärkers über eine Optik auf die aus einem elektrischen Halbleiter bestehende „Signalplatte" übertragen. Entsprechend der Helligkeitsverteilung wird durch einen aus langsamen Elektronen bestehenden „Abtaststrahl" auf der Signalplatte eine elektrische Ladung mit einem den Helligkeitsdifferenzen entsprechenden Ladungsrelief hergestellt. Bei einer erneuten Abtastung durch langsame Elektronen wird die Intensität im Abtaststrahl in Abhängigkeit von der Ladung verändert. Die Intensitätsschwankung wird verstärkt und als Bildsignal übertragen (Prinzip des Vidikons s. Abb. 69a). Eine Weiterentwicklung ist die Plumbikon-Kamera (s. u.). Auch die Image Orthikon-Kamera wird für das Röntgenfernsehen verwandt. Hier werden in einer Photokathode erzeugte Elektronen durch eine aus einem feinen Drahtgitter bestehende Elektrode auf eine Speicherplatte gelenkt. Die unterschiedliche Ladung der Speicherplatte verändert einen Abtaststrahl langsamer Elektronen und reflektiert ihn. In einem

Röntgenbildverstärker und Röntgenfernsehen

103

Multiplier (Elektronenvervielfacher) werden die Elektronen des Abtaststrahls für jeden Blickpunkt vervielfacht, einem Verstärker zugeleitet und dann wieder in ein optisches Bild umgewandelt (Abb. 69b). Beim Röntgenfernsehen kann sich das Quantenrauschen (s. o. unter Bildverstärker) als Helligkeitsschwankung störend auswirken. Eine Konzentrierspule Speicherplatte 1 (Halbleiterfotoschicht)

Ablenkspulen

Justierspulen

iL

Strahlerzeugersystem

x

H

J Hl—-

Signa/

C=4= I \R '

(0-f00V)

L—I

Anode (+sooV)

lichtelektrisch empfindliche Halbleiterschicht

- Abtastelektronen

Licht_ Sign aiplatte

(lichtdurchlässig)

Kbnzentrierspule Ablenkspulenpaare I

>*Hinteffolie

Abb. 72. Schichten in den Kassetten bei Papier- und Filmaufnahmen

gefüllt. Bei unvollkommenem Anpressen entstellt eine erhebliche Unscharfe. Die Güte einer Folie wird bestimmt durch den Verstärkungsfaktor und das Ausmaß der Unscharfe sowie ihre Haltbarkeit. Die Güte eines bestimmten Fabrikats ist weiterhin abhängig von der Konstanz und Gleichmäßigkeit. Das Ausmaß der Verstärkung kennzeichnet der „Verstärkungsfaktor". Er gibt an, wieviel mal länger ein Film ohne Foüen („absoluter Verstärkungsfaktor") oder bei Verwendung einer anderen Folie („relativer Verstärkungsfaktor") belichtet werden müßte. Er ist weitgehend abhängig von der Dicke und der Körnigkeit (optimale Kristallgröße 5—10,«) der Leuchtschicht. Wie schon erwähnt, besteht sie meist aus Kalziumwolframat. Durch Beimengung von Kupfer- oder Wismutsalzen kann die Ausbeute erhöht werden. Andere Leuchtstoffe (z. B. Zinksulfid) haben den

Röntgenphotographie - Verstärkerfolien

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Nachteil des Nachleuchtens. Hierdurch wird eine exakte Belichtung erschwert ; außerdem ergibt sich bei schnellem Filmwechsel die Gefahr einer Bildüberlagerung. Enthalten Spezialfolien Zinksulfidbeimengungen (zugunsten einer stärkeren Lichtausbeute), müssen diese besonders gekennzeichnet werden. Filme dürfen niemals längere Zeit in solchen Kassetten bleiben. Die Verstärkerwirkung der Folien ist spannungsabhängig, d. h. der Verstärkungsfaktor ändert sich mit der Aufnahmespannung. Jede Folie hat ihren optimalen Spannungsbereich. Die Faktoren, die die Verstärkerwirkung verbessern, vergrößern andererseits die Unschärfe und verschlechtern damit die Detailerkennbarkeit. Neben der Korngröße — die Folienkristalle sind wesentlich größer als die Silberbromidkörner der photographischen Schicht — ist vor allem die Dicke der Leuchtschicht entscheidend für die durch die Folie bedingte „Folienunschärfe". Die Folienkristalle strahlen nach allen Seiten, belichten also dadurch immer einen etwas größeren Bezirk auf dem Film. Das macht sich infolge der Strahlendivergenz um so mehr bemerkbar, je tiefer die Kristalle in der Schicht liegen. Ein zusätzlicher Unschärfefaktor der Folie, die Rückstreuung bzw. Reflexion durch die Trägerschicht, kann durch eine Anfärbung, meist mit der Komplementärfarbe rot (erste derartige Folie: Rubrafolie), vermindert werden. In der angefärbten Folie werden schräg verlaufende Strahlen (direkte und reflektierte) infolge des längeren Weges stärker absorbiert. Die Wechselwirkung Verstärkungsfaktor — Unschärfe begründet die Notwendigkeit, für bestimmte Zwecke verschiedene Folien herzustellen. Es gibt im wesentlichen drei Typen: 1. Feinzeichnende, sogenannte „Feinstrukturfolien". Der Hauptwert ist hier auf eine möglichst geringe Unschärfe gelegt. Dies ist nur möglich auf Kosten des Verstärkungsfaktors, der in der Größenordnung 10 hegt. 2. Hochverstärkende „Kurzzeitfolien" mit möglichst großem Verstärkungsfaktor (30 bis 50). Hier muß die entsprechende Unschärfe in Kauf genommen werden. 3. Universalfolien, die einen Mittelweg zwischen Verstärkung und Unschärfe erstreben. Der Verstärkungsfaktor Hegt hier zwischen 16 und 25. Bezüglich des Einflusses auf die Belichtung s. S. 163 f. Zu den 3 Grundtypen kommen höchstverstärkende Spezialfolien mit besonderem Anwendungsgebiet (Schwangerschaftsaufnahmen, Aufnahmen bei sehr dicken oder unruhigen — zur Ausschaltung der Bewegungsschärfe — Patienten). 8*

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Die oben genannten Zahlenwerte für den Verstärkungsfaktor sind nur Richtwerte. Besonders zu beachten sind dabei die Unterschiede der Fabrikate. Zwischenwerte mit Überschneidungen sind die Folge. Feinzeichnende Folien müssen überall dort angewandt werden, wo feine Strukturunterschiede abgebildet werden sollen, wie z. B. bei speziellen Schädelaufnahmen. Die einzelnen Folienfabrikate sind im wesentlichen gleichwertig. Kurzzeitfolien sind überall dort angebracht, wo es auf kurze Belichtungszeiten ankommt (z. B. Schenkelhalsaufnahmen im Operationssaal, Schwangerschaftsaufnahmen u. a.), besonders auch, wenn Feinstrukturen vernachlässigt werden können. Zweckmäßig sind sie auch bei Hartstrahlaufnahmen kontrastmittelgefüllter Organe. Da die harte Strahlung die relativ dicke Leuchtschicht gut durchdringt, ist im Hartstrahlbereich der relative Verstärkungsfaktor (im Vergleich zu anderen Folien) besonders hoch, während er bei weicherer Strahlung infolge der stärkeren Absorption schon in den oberflächlichen Schichten geringer wird. Der Verstärkungsfaktor einzelner Fabrikate unterscheidet sich ebenso wie bei den Universalfolien erheblich. Diese können infolge ihres Kompromiß Charakters vielseitig verwandt werden, besonders auch, wenn wirtschaftliche Gründe in kleineren Instituten berücksichtigt werden müssen. Jede Kassette, die eine Folie enthält, soll schon äußerlich (am besten durch einen aufgemalten Buchstaben) die Art der Folie lassen erkennen, damit sie nur für die ihr bestimmten speziellen Aufgaben benutzt wird. Die vergleichende Prüfung des Verstärkungsfaktors von Folien ist relativ einfach: In einer größeren Kassette werden mehrere Folienkombinationen nebeneinandergelegt und ein eingelegter Film zeitsensitimetrisch (s. S. 108) stufenweise belichtet. Die belichteten Filme werden verglichen, und die gleiche Schwärzung durch Verschiebung gegeneinander festgestellt. Aus dem Vergleich der Belichtungszeiten ergibt sich der unterschiedliche Verstärkungsfaktor. Sehr viel schwerer ist die exakte Prüfung der Unschärfe. Eine subjektive Beurteilung (mit dem Auge) ist hier vor allem dadurch erschwert, daß die Folien den Kontrast verstärken. Die Gradationskurve wird also aufgerichtet. Für den Betrachter kann nun der Kontrast in gewissem Umfang den Schärfeverlust ausgleichen, d. h. also ein kontrastreiches Bild wird als schärfer empfunden, während das kontrastarme, flaue Bild unschärfer zu sein scheint. Ein wichtiger Faktor der Foliengüte ist die Beschaffenheit bzw. Gleichmäßigkeit der Schicht. Ausnahmen stellen in neuerer Zeit angebotene graduierte Folien dar, die mit langsamem, gleichmäßigem Übergang schwächer und höher verstärkende Partien aufweisen. Bei besonderen anatomischen Gegebenheiten (z. B. seitliche Lendenwirbelsäule) können sie zum Dicken- und Dichteausgleich beitragen. Daß eine poröse Beschaffenheit und Defekte der Folie ihre Qualität beeinflussen, das Bild ver-

Röntgenphotographie - FUmVerarbeitung - Entwicklung

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schlechtem und so möglicherweise Fehldiagnosen verursachen, ist selbstverständlich. Haltbarkeit und mechanische Eigenschaften (Bruchfestigkeit, Abwaschbarkeit) sind weitere Faktoren der Güte und Brauchbarkeit einer Folienkombination.

i. Die Filmverarbeitung a) Die E n t w i c k l u n g Die Entwicklung ist nach 2 Prinzipien möglich: 1. Physikalische Entwicklung. Hier werden Silberlösungen verwandt, aus denen sich an den Silberkeimen der Körner Silber niederschlägt. Es ergibt sich ein geringer Kontrast bei feinem Korn. Physikalische Entwicklung erfordert lange Belichtungszeiten. Praktisch« Bedeutung in der Photographie hat deshalb nur die 2. chcmische Entwicklung, die mit reduzierenden Substanzen arbeitet. Von einem Entwickler ist zu fordern: 1. klare Arbeit, d. h. nur das belichtete Bromsilber darf angegriffen werden, da sonst ein Schleier entsteht, 2. ausreichende Ergiebigkeit, d. h. eine bestimmte Menge muß für die Verarbeitung einer genügend großen Filmmenge ausreichen, 3. gute Tiefenwirkung, d. h. das gesamte belichtete Silberbromid muß angegriffen werden, 4. kontrastreiches Arbeiten, 5. Haltbarkeit, besonders Unempfindlichkeit gegen den Luftsauerstoff, 6. Haltbarkeit in trockenem Zustand, 7. Wasserlöslichkeit, 8. Steuerbarkeit der Entwicklerwirkung durch Variation der Zusammensetzung. Im einzelnen besteht ein chemischer Entwickler aus: 1. Wasser als Lösungsmittel und zum Quellen der Gelatine, 2. den eigentlichen Entwicklersubstanzen, die das Bromsilber spalten, 3. Natriumsulfit als Schutzstoff, der die Oxydation der Entwicklersubstanz hemmt, 4. Alkali (Kalium, Natrium, Ammoniak), die die Einwirkung der Entwicklungssubstanzen unterstützen und beschleunigen, 5. Kaliumbromid als Verzögerer, der die Einwirkung des Entwicklers auf unbelichtetes Bromsilber, und damit auch die Schleierbildung, verhindern soll. Zu 2: Photographische Entwickler müssen dem speziellen Verwendungszweck angepaßt sein. Die Zusammensetzung hat entscheidenden Einfluß auf den Kontrast und auf die Körnigkeit des Bildes. Die che-

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

misch wirksamen Gruppen sind Hydro xyl (OH)- und Amino (NH 2 )gruppen. Ihrer Wirkung nach lassen sich vor allem 2 Entwicklertypen unterscheiden: a) Rapidentwickler, die schnell wirken und vor allem die Oberfläche der Silberbromidkörner („Oberflächenentwickler") angreifen (sie enthalten Hydroxyl- und Aminogruppen). Schon bei geringer Belichtung kommt es bei ihrer Anwendung zu einer verwertbaren Schwärzung; die Maximalschwärzung ist begrenzt, der Bildumfang deswegen beschränkt. Der Bildcharakter ist weich. Typisches Beispiel für einen Rapidentwickler ist das Metol. Bei neueren Entwicklern ist Metol durch Phenidon ersetzt, das durch gleichmäßige Arbeit ausgezeichnet ist, die Schwärzungskurve im Bereich der höchsten Schwärzungen abflacht, und dadurch die Detailerkennbarkeit in diesen Gebieten erhöht. Das Phenidon aktiviert die Reduktionskraft des Hydrochinons. Es wird selbst kaum verbraucht, da es ähnlich einem Katalysator wirkt (Katalysatoren unterhalten eine chemische Reaktion, ohne sich selbst an ihr zu beteiligen). Zu den Vorteilen des Phenidons gehört es auch, daß es gegen die beim Entwicklungsvorgang entstehenden und im Metol-Hydrochinon-Entwickler die Entwicklung hemmenden Bromsalze weitgehend unempfindlich ist. Durch Zusatz geeigneter, die Filmempfindlichkeit kaum beeinflussender Stabilisatoren kann die Entstehung eines Grundschleiers wesentlich gehemmt werden. Ein erheblicher Vorteil des Phenidonentwicklers in der Praxis besteht darin, daß bei konfektionierten Produkten nur das Lösen e i n e s Pulvers oder aber sogar die Verdünnung einer fertigen Lösung notwendig ist, d. h. also, daß eine besondere Reihenfolge bei der Lösung verschiedener Substanzen (s. u.) nicht mehr beachtet werden muß. b) Zeitentwickler, die das gesamte Korn angreifen („Tiefenentwickler"). In den Partien geringer Belichtung kommt es kaum zu einer Schwärzung (also auch kein Schleier!). Die Schwärzung steigt dann schnell bis zu tiefschwarzer Maximalschwärzung an. Der Bild Charakter ist hart. Typisches Beispiel für diesen Entwicklertyp ist das Hydrochinon. E s erzeugt klare, sehr kontrastreiche Negative. Hauptnachteil ist der Detailverlust in den wenig belichteten Partien. Hydrochinon setzt eine genügend lange Belichtung voraus und erfordert vor allem eine ausreichende Entwicklungszeit, da sonst die typische Tiefenwirkung nicht erreicht werden kann. Zu 3: Natriumsulfit schützt die reduzierenden spezifischen Substanzen vor der Oxydation, durch die sie unwirksam würden. Es fängt den Sauerstoff der Luft und des Wassers ab, und wird dabei zu Sulfat oxydiert. Seine Menge muß mit der spezifischen Entwicklersubstanz abgestimmt sein. Bei zu geringen Mengen ergibt sich ein weiches schleieriges Bild ohne reine Schwärzung, bei zu großen Mengen kommt es zum so-

Röntgenphotographie - FilmVerarbeitung - Entwicklung

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genannten dichroitischen Schleier, da das Natriumsulfit das Bromsilberkorn angreift. Der Natriumsulfatzusatz f ü h r t zu einem feinkörnigen Büd. Zu 4 : Das Alkali ermöglicht dem Entwickler das Eindringen in die Tiefe der Schicht, da es die Gelatine durch Quellung auflockert. Außerdem erhöht es die Wirksamkeit der Entwicklungssubstanzen (Dissoziation) u n d bindet abgespaltenes Brom. Bei einem Alkaligehalt von über 5 % k o m m t es zu stärkerer Schleierbildung, weil der zu stark aktivierte Entwickler jetzt auch unbelichtetes Silberbromid angreift. Zu 5: Kaliumbromid verzögert die Entwicklung besonders der Rapidentwickler und wirkt so einer schon f r ü h (vor ausreichender Tiefenwirkung) beginnenden Schleierbildung entgegen. Es erhöht den Kontrast, weil es den kontrastverschlechternden Schleier vermindert u n d außerdem eine ausreichende Entwicklungszeit ermöglicht. Röntgenentwickler enthalten kombiniert Rapid- u n d Zeitentwickler. Sie vereinen so die erwünschten Eigenschaften beider T y p e n : Schnelle Wirkung, großen Bildumfang, guten K o n t r a s t . Entwickler k a n n nach Rezept angesetzt werden, z. B. (Agfa) Rezept: Wasser 750,0 g (ml) Hydrochinon Metol 3,5" Soda wasserfrei Natriumsulfit wasserfrei . 60,0" ( = krist. 180,0) ( = krist. 120,0) Kaliumbromid dann auffüllen auf 1 1.

9,0 g 40,0" 3,5"

Die Wassertemperatur soll beim Ansetzen nicht höher als 40° sein, da sonst dieEntwicklersubstanzen oxydieren und damit unwirksam gemacht werden können. Auf Sauberkeit der Gefäße u n d R ü h r s t ä b e ist besonders zu achten (Fixiersalz!). Die verschiedenen Bestandteile sind n a c h e i n a n d e r in Lösung zu bringen. Vielfach werden fertige Entwicklerpackungen verwandt, die genau nach Vorschrift zu behandeln sind; dabei sind die einzelnen Bestandteile ebenfalls der Reihe nach in Lösung zu bringen. Da kalkbindende Mittel beigefügt sind, braucht kein destilliertes Wasser verwandt zu werden. Die Packung erfolgt meist so, daß die Entwicklungssubstanzen getrennt von den übrigen Bestandteilen gepackt sind. Möglicherweise sind auch Alkali u n d Kaliumbromid noch getrennt verpackt. Die Entwicklerlösung verbraucht sich entsprechend ihrer Beanspruchung. Durch 1 m 2 Film werden 300 bis 350 ccm (bei ausreichendem Abtropfen!), meist aber noch mehr bis zu 500 ccm entfernt (Quellen der Gelatine, H a f t e n an Film u n d Rahmen). Abgesehen von dem Flüssigkeitsverlust wird der Entwickler verbraucht durch: 1. den photochemischen Prozeß, wobei die spezifischen Reduktionsmittel abgebaut werden,

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

2. die Bildung von Oxydationsprodukten, wobei es zu einer Gelb- oder auch Grauschleierbildung kommen kann, 3. die Bildung von Bromsalzen (Kaliumbromid), die die Entwicklung verzögern, wodurch eine ausreichende Schwärzung nur durch Verlängerung der Entwicklungszeit erreicht werden kann. Hierdurch kommt es wieder zur Schleierbildung. 4. Luitoxydation der Entwicklersubstanzen. Sie wird durch zu häufige Bildkontrolle während des Entwicklerprozesses, ungenügende Tankfüllung und -abdeckung gefördert. Bei sorgfältigem Abtropfenlassen gelangt relativ viel verbrauchte Entwicklersubstanz in den Tank zurück. Die Entwicklerflüssigkeit muß aufgefüllt und aufgefrischt („regeneriert") werden. Die Auffüllung ist möglich durch Zugabe von: 1. Originalentwicklerlösung, 2. Entwicklerlösung ohne Kaliumbromid, 3. spezieller Regeneratorlösung, d. h. einer konzentrierten Lösung ohne Kaliumbromidzusatz, deren Verwendung am zweckmäßigsten ist. Die Konzentration kann (nach Anweisung in den Packungen) modifiziert werden, so daß bei größerem Verlust an Gesamtflüssigkeit eine schwächere, bei geringem Verlust eine konzentrierte Tab. 8. Anzahl von Filmen verschiedener Größen Lösung zugegeben wird. mit der Gesamtfläche 1,5 m2 Sorgfältige Lösung des Anzahl der Filme, Röntgenfilme Regenerators ist selbstdie eine Fläche von und Röntgenpapier etwa 1,5 m 2 ergeben verständlich notwendig. I m allgemeinen gilt ein Entwickler als verbraucht, wenn 50 bis höchstens 70 % der primären Flüssigkeitsmenge ersetzt sind. Man nimmt an, daß etwa 1% m 2 Film (Tab. 8) von 1 1 entwickelt werden können.

9 13 18

X X X 15 X 24 X 30 X 35,6 X 40 X 40 X so X

12 18 24 40 30 40 35,6 40 50 30

139 84 34 25 21 13 12 9 7 10

Die Wirksamkeit eines Entwicklers kann aus der Zeit berechnet werden, nach der die ersten Bildspuren (Lichter) sichtbar werden. Der Normalentwicklungszeit Quotient aus • heißt auch Entwicklungsgestoppte Zeit der ersten Lichter f aktor (oder WATKINS-Faktor). Er wird mit dem Verbrauch der Entwicklerlösung etwas größer, was bei Berechnung der notwendigen Entwicklung berücksichtigt werden muß. Die Berechnung erfolgt im Prinzip folgendermaßen ;

Röntgenphotographie - Filmverarbeitung - Entwicklung

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Ein halb mit Blei abgedeckter Film wird etwa mit den Daten einer H a n d a u f n a h m e belichtet, und dann quer zur Abdeckung in Streifen geschnitten. Ein Streifen wird im frischen Entwickler entwickelt und die Zeit der ersten Lichter gestoppt (z. B. 50 sec). Bei einer optimalen Entwicklungszeit von 5 Minuten ergibt sich dann ein Entwicklungsfaktor von 300 : 50 = 6. U m den Verbrauch des Entwicklers nach bestimmter Ausnützung beurteilen zu können, entwickelt m a n d a n n den nächsten Streifen. Wenn dann beispielsweise die gestoppte Zeit 75 sec beträgt, liegt die optimale Gesamtbelichtungszeit bei 7 5 - 6 = 450 sec = 7 % min bzw. etwas höher, da bei verbrauchtem Entwickler der WATKINS-Faktor etwas ansteigt. Nach 3 Monaten m u ß eine Entwicklungslösung unabhängig von ihrer Ausnützung in jedem Fall ersetzt werden. Neben dem Verbrauch wird ihre Haltbarkeit wesentlich beeinflußt vom 1. richtigen Ansetzen (Reihenfolge, keine Überhitzung!), 2. richtigen Aufbewahren (Schutz vor Oxydation durch Abdeckung), Schalenentwickler verbraucht sich wegen der größeren Oberfläche schneller, 3. Schutz vor Verunreinigungen (Fixiersalz, Putzmittel, unsaubere Rahmen, mit Weichlot gelötete Filmbügel) und Überhitzung (z. B. durch nicht genügend bewegte Tauchsieder, an deren Oberfläche hohe Temperaturen entstehen). Entwicklungszeit und Entwicklungstemperatur sind voneinander abhängig. Bei höherer Temperatur m u ß die Entwicklungszeit abgekürzt werden. Die Ermittlung der Bedingungen, die bei richtiger Belichtung zu optimaler Bildgüte (Kontrast) führen, gehört zu den Aufgaben der Sensitometrie. Die zweckmäßigen Entwicklertemperaturen liegen unter Normalbedingungen zwischen 19 und 22°. Die Temperatur wird am besten mit Hilfe eines Thermostaten geregelt. Bei folienlosen Filmen ist die Entwicklungszeit etwas länger. Temper a t u r u n d Zeit haben einen Einfluß auf den Gammawert der Gradationskurve, die unter günstigen Verarbeitungsbedingungen am steilsten verläuft, was dem stärksten K o n t r a s t entspricht. F ü r bestimmte Zwecke, besonders Operationsaufnahmen, gibt es sogenannte Schnellentwickler, mit denen die Entwicklungszeit abgekürzt werden kann. Eine zweite derartige Möglichkeit liegt in der Erwärmung des Entwicklers (nicht über 26°). Der Verlust an Bildgüte (Kontrast) ist bei derartigen Aufnahmen, bei denen es mehr auf eine gröbere Orientierung als eine Darstellung von Feinstrukturen ankommt, vertretbar. Durch eine sorgfältige, dem Einzelfilm angepaßte Entwicklung (einer mit Überlegung arbeitenden Dunkelkammerassistentin) k a n n zweifellos ein Teil der Belichtungsfehler gemildert werden. I m allgemeinen soll der Film nach etwa 1 Minute erstmalig betrachtet werden. E s m u ß jedoch immer bedacht werden, daß nur der optimal „ausentwickelte" Film

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

höchste Bildgüte aufweisen kann. Beide Ausgleichsmöglichkeiten, d. h. abgekürzte Entwicklung bei Überbelichtung und zu lange Entwicklung bei Unterbelichtung, führen zur Verschlechterung der Bildqualität. In beiden Fällen ist der Bildumfang klein und der Kontrast deshalb schlecht (entsprechend den Abschnitten A—B und C—D der Gradationskurve). Bei Überbelichtung ist es deshalb meist besser, den Film auszuentwickeln und dann abzuschwächen. Die mangelhafte Bildgüte nicht optimal ausentwickelter Filme war die Ursache dafür, daß auch in Großbetrieben vielfach ausschließlich nach Zeit entwickelt wird, d. h., daß jeder Film unbesehen eine bestimmte Zeit in der Entwicklerlösung belassen wird. Die Hauptschwierigkeit liegt in dem wechselnden Filmanfall im Dunkelraum. Es muß dann eine bestimmte Filmzahl gesammelt und zusammen in den Entwickler gehängt werden. Bei der Umstellung von individueller Entwicklung zur Zeitentwicklung wird anfänglich der Ausschuß größer werden. Zweifellos führt die objektivierte Entwicklung dann aber nach einiger Zeit zur Vermeidung von Belichtungsfehlern und damit zu einer Verbesserung der Bildgüte. Nur bei Zeitentwicklung ist die Aufstellung einer einwandfreien Belichtungstabelle möglich. Eine einfache Beurteilung der Richtigkeit der Belichtung sowie einer optimalen Entwicklung ermöglicht die Betrachtung der vom ungeschwächten Röntgenstrahl (z.B. beim Thoraxbild oberhalb der Schultern, auch sonst an den Bildrändern) getroffenen Bildstellen. Sie sollen eine tiefe Schwärzung aufweisen, während sowohl unterbelichtete und „gequälte" als auch überbeüchtete und „herausgerissene" Filme hier nur grau aussehen. Durch die richtige Schwärzung soll man vor dem Schaukasten Einzelheiten (z. B. einen Finger) nicht mehr erkennen. Filmverarbeitung in Entwicklungsmaschinen s. S. 132ff. Wenn der Film ausentwickelt ist, muß die Entwicklung, d. h. der chemische Prozeß, bei dem Bromsilber zu metallischem Silber reduziert wird, abgebrochen werden. Sorgfältige Spülung mit Wasser mindert die Intensität der Entwicklung, unterbricht sie aber nicht vollkommen. Bei längerem Zwischenwässern kommt es also zu weiterer Schwärzung. Durch Aufsprühen von Wasser, wie in manchen Entwicklungsmaschinen, kann der Abspülprozeß beschleunigt werden. Eine bessere Unterbrechung erzielt ein Bad in 2 bis 3%igem Eisessig oder 4 bis 5%iger Kaliummetabisulfitlösung (Unterbrecherbad). Das saure Unterbrecherbad verhindert durch völlige Neutralisation des alkalischen Entwicklers, daß das Fixierbad verunreinigt wird. b) F i x i e r u n g Durch den Fixierprozeß soll das photographische Bild fixiert, d. h. haltbar gemacht werden. Aufgabe des Fixierbades ist es, das nicht reduzierte Bromsilber in eine lösliche Form zu bringen, so daß es aus der Schicht herausdiffundiert bzw. herausgewaschen werden kann. Der Film

Röntgenphotographie - Filmverarbeitung - Fixierung

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wird dadurch — es bleibt nur das reduzierte, metallische Silber in der Schicht — lichtunempfindlich, also lichtbeständig. Im allgemeinen werden nicht mehr als etwa 20% reduziert, so daß die restlichen 80% entfernt werden müssen. Wirksame Substanz des normalen (sauren) Fixierbades ist das Fixiernatron (Natriumthiosulfat). Das Fixierbad wird durch ZuSatz von Kalium- oder Natriummetabisulfit angesäuert. Bei schwach saurer Reaktion wird jede weitere Entwicklung verhindert. Bei zu geringem Säuregehalt kann durch kleine verschleppte Entwicklermengen Bromsilbersalz reduziert werden. Das ausfallende metallische Silber verursacht dann schwarze Flecken auf dem Film. Auch das Ammoniumthiosulfat ist als Fixiersalz geeignet. Da bei seiner Anwendung der Fixierprozeß schneller abläuft, wird es als sogenanntes Schnellfixiersalz gebraucht. Erst in den letzten Jahren konnte es großtechnisch in ausreichend reiner Form hergestellt werden, so daß es jetzt konfektioniert zur Verfügung steht. Früher hatte man dem Normalfixierbad Ammoniumchlorid zugesetzt, wenn die Fixierung beschleunigt werden sollte. Durch doppelte chemische Umsetzung entstand hierbei Ammoniumthiosulfat. Für Röntgenpapier soll Schnellfixiersalz nicht verwandt werden. Bei hohen Dunkelkammertemperaturen, besonders also im Sommer bzw. in den Tropen, empfiehlt sich die Benutzung eines Härtefixierbades: 150 ml Wasser 15,0 Kalialaun 7,5 Natriumbisuliit 12 ml Eisessig auf 11 Flüssigkeit auffüllen oder 14 ml Eisessig 01,0 Kalialaun zu 1 1 Fixierlösung zusetzen. Die Fixierung läuft in 3 Phasen ab: 1. Diffusion der Fixiersalzlösung in die photographische Schicht, 2. Überführung des Silberbromids in eine lösliche Form, 3. Herausdiffundieren der Silberthiosulfat-Komplexe.

Zu 2: Chemisch entstehen Natrium-Silberthiosulfat-Komplexe (das Silberion ist hier Teil eines komplexen A n i o n s ) verschiedener Löslichkeit. Mit der Lösung verschwindet die milchige Trübung des Films. Die Schwärzungen treten besser hervor, die unbelichteten Stellen werden hell durchsichtig (nur Gelatine!). Die Zeit bis zum Verschwinden der gelbgrünen Trübung heißt Klärzeit. In dieser Zeit werden etwa 95% des Bromsilbers gelöst. Der Fixierprozeß ist aber erst bei etwa der doppelten Klärzeit abgeschlossen. Solange muß der Film also im Fixierbad bleiben. Wird er n i c h t a u s f i x i e r t , entsteht später ein Gelbschleier, der die Bilder verdirbt.

124

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Der Fixiervorgang, insbesondere die bis zu seinem Abschluß erforderliche Zeit, ist abhängig von: 1. Art und Dicke der photographischen Schicht, 2. Art und Zusammensetzung des Fixierbades, 3. Konzentration des Fixierbades, 4. Temperatur, 5. Bewegung im Fixierbad, 6. Ausmaß des Verbrauchs des Fixiersalzes. Untersuchungen über den Einfluß der einzelnen Faktoren können durch Bestimmung der Klärzeit (s. o.) = halber Fixierzeit gemacht werden. Zu 1: Die erforderliche Zeit (45" bis 3') ist bei den einzelnen Filmfabrikaten verschieden. Folienlose Filme müssen im allgemeinen etwas länger fixiert werden. Dünnschichtige und feinkörnige Filme fixieren schneller. Der Silbergehalt der Schicht hat ebenfalls einen Einfluß, ebenso wie Beimengungen von Silberjodid (Verlangsamung). Zu 2: Handelsübliche Fixiersalze benötigen im allgemeinen kürzere Zeit als selbstangesetzte Fixierbäder. Schnellfixiersalz fixiert folienlose Filme etwa 4 0 % schneller, Folienfilme nur etwa 10%. Zu 3: Die günstigste Konzentration liegt bei 2 0 % (berechnet auf wasserfreie, nicht also kristalline Substanzen) für handelsübliche Fixierbäder, bei 17% bei Selbstansetzen von reinem Natriumthiosulfat. Folienfilme sind empfindlicher gegenüber Konzentrationsabweichungen. Zu 4: Temperaturerhöhung beschleunigt den chemischen Fixierprozeß, bei sauren Bädern stärker als bei Ammoniumthiosulfatbädern. Zu 5: Durch Bewegung wird die Diffusion beschleunigt und damit auch der Fixierprozeß. Zu 6: Mit dem Verbrauch des Fixierbades verlängert sich die notwendige Zeit. Schnellfixierbäder sind ergiebiger als saure Bäder, konfektionierte ergiebiger als selbstangesetzte. Das Fixierbad verbraucht sich: a) durch chemischen Umsatz des Fixiersalzes mit Bildung von Silber Thiosulfat-Komplexverbindungen (s. o.). Bei zunehmender Anreicherung der Silbersalze ist das Fixiersalz verbraucht und muß erneuert werden (s. u.). Die Höchstkonzentration bei Verarbeitung von Papier liegt bei 3 g/1. Stark angereicherte Silberkomplexe werden in der Schicht adsorbiert und sind schwer auszuwässern (evtl. Nachfixieren in frischem Bad!). b) durch Verschleppung von Wasser (Verdünnung) und Entwickler. Bei Schnellfixiersalz steigt der pH-Wert schneller als bei sauren Bädern. Bei vermindertem Säuregrad können Flecken und dichroitische Schleier entstehen.

Röntgenphotographie - Film Verarbeitung - Fixierung

125

c) Alkalisierung durch unzureichende Unterbrechung des Entwicklungsvorganges (saures Unterbrecherbad!). d) Verschleppung von Lösung bei Herausnehmen der Filme zum Wässern. Härtezusetze (s. o.) verlängern den Fixierprozeß (etwa Verdoppelung der Zeit), besonders bei niedrigeren Temperaturen. Konzentration und Silbergehalt der Fixierlösung sowie der Säuregrad können mit einfachen Hilfsmitteln (s. B. Agfa-Fixierhilfe, Tetenal-Fixierbadprüfer) geprüft werden. Der Säuregrad wird mit Hilfe von Reagenzpapier untersucht. Die Bestimmung des spezifischen Gewichts läßt nur bedingt einen Rückschluß auf den Silbergehalt zu. Er läßt sich mittels des „Silberprüfpapiers" bestimmen (Zusatz von 10 ccm Ammoniak auf 90 ccm Lösung, Eintauchen, Vergleichen mit einer Farbskala). Verbrauchte Fixierlösung kann regeneriert werden. Die Verarbeitung von 1 m 2 normalem Röntgenfilm führt zum Verlust von etwa 80 g Fixiersubstanz (echter Verbrauch durch Komplexsalzbindung und Verschleppung). Die Klärzeit ist bereits nach Fixierung von 0,75 m a /l verdoppelt, der pH-Wert von 4,5 auf 4,75 angestiegen. Durch Zugabe einer entsprechenden Menge Substanz (auf 100 g Fixiernatron 8 g Natriummetabisulfit) kann die Lösung regeneriert werden. Auch Schnellfixierbäder lassen sich regenerieren. Bei zu geringem Säuregehalt kann durch Zugabe von Natriummetabisulfit (16,0 pro 1) angesäuert werden. Konfektionierte Regenerator-Packungen stehen besonders für Entwicklungsmaschinen (s. S. 131) zur Verfügung (z. B.Tetenal 1 Packung nach Verarbeitung von 3 m 2 Film). Bei Zusatz von Regenerator wird die Verdopplung der Klärzeit erst nach Fixierung von 2 m 2 erreicht (pH-Anstieg auf etwa 4,8). Es gibt zahlreiche Methoden der Silberrückgewinnung. Größte praktische Bedeutung haben elektronische Silberabscheidungsgeräte. Im allgemeinen wird die verbrauchte Lösung in Ballons gesammelt und einer einschlägigen Firma zur Verarbeitung übergeben. Es ist aber auch eine Silberabscheidung im Betrieb mit gleichzeitiger Regenierung möglich. Größere Bedeutung hat diese Methode bei der Verwendung von Entwicklungsmaschinen (s. S. 136). Schritttum: Mutter, E . : Der Fixierprozeß unter besonderer Berücksichtigung der Röntgen-Labortechnik. Röntgen- und Laboratoriumspraxis X I I I , R 158-165 und 175 — 193 (1960).

Eine entscheidende Vereinfachung der Filmverarbeitung wäre bei Entwicklung und Fixierung in einer Lösung möglich. Sie könnte besonders auch zu einer erheblichen konstruktiven Vereinfachung der Entwicklungsmaschinen beitragen. Eine derartige Verarbeitungslösung (Roentogen-Mono; Tetenal) dürfte vorläufig besonders im Operationssaal und in Unfallkliniken erprobt werden. Bei einer Temperatur von 25° liegt die Verarbeitungszeit bei 4 min (Wässerung dann 10 min). Aus-

126

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

gefallenes Silber kann durch eine Umpump-Filter-Anlage entfernt, die Lösung mit einem Speziairegenerator regeneriert werden. Nachteilig scheint sich nach den bisherigen Erfahrungen auf manchen Gebieten eine erhöhte Schleierbildung auszuwirken. c) W ä s s e r n und T r o c k n e n Die Wässerung soll sämtliche wasserlöslichen Chemikalien aus der Gelatine entfernen. Die notwendige Wässerungsdauer beträgt etwa 30 Minuten. Die Filme werden dann in einen Trockenschrank gehängt, in dem warme Luft umläuft. In Entwicklungsmaschinen (s. S. 132ff.) ist die Wässerungszeit auf wenige Minuten reduziert. Um die Gefahr von infolge der schnellen Trocknung entstehenden Flecken (Tropfen und Tropfenspuren) zu vermeiden, ist es zweckmäßig, den Film vor der Trocknung kurz in eine Lösung mit einem Netzmittel (z.B. Agepon) zu tauchen. Hierdurch wird eine gleichmäßige Benetzung ohne Tropfenbildung erreicht. Die Feuchtigkeit des Trockenraumes darf nicht zu groß, die Temperatur des Schrankes nicht zu hoch sein, da die Schicht sonst abläuft. Das Ablaufen der Schicht ist auch dann zu befürchten, wenn noch feuchte Filme vorübergehend in unmittelbarer Nähe der Heizung abgestellt werden (z.B. nach Betrachtung im Operationssaal). Röntgenpapier wird am besten in einer Hochglanzpresse getrocknet. Das nasse Papier wird hier auf eine verchromte Metallplatte gepreßt und erwärmt. Es ist darauf zu achten, daß die Chromplatte absolut sauber ist (Abspülen unter fließendem Wasser) und daß das Papier vollkommen anliegt (weicher Rollen quetscher). d) E n d v e r a r b e i t u n g Der trockene Film (bzw. das Papier) wird aus dem Rahmen (bzw. der Presse) herausgenommen. Mit einem Eckenrunder werden die scharfen Ecken, in denen sich auch die Druckmarken der Klammern des Rahmens befinden, entfernt, damit mechanische Schädigungen, besonders also Kratzspuren in der Filmschicht, vermieden werden. Wenn der Film noch nicht beschriftet ist (s.S.130f.), wird mit weißer Tinte die Beschriftung durchgeführt. Auf dem Film müssen Name, Vorname sowie Tag der Geburt und der Röntgenaufnahme vermerkt sein. Darüber hinaus kann noch die Archivnummer und die überweisende Stelle (Station, Poliklinik, ambulant) vermerkt werden. Die gleiche Beschriftung ist auf den Tüten anzubringen, in denen die Röntgenfilme aufbewahrt werden. Die Eintragung in ein Hauptbuch, in dem alle Patienten, die untersucht wurden, registriert werden, kann v o r der Aufnahme erfolgen, also wenn der Patient die Röntgenabteilung betritt, oder aber n a c h der Aufnahme, praktisch also in der Phase der Endverarbeitung zusammen mit der Beschriftung.

Röntgenphotographie - Verstärkung

127

Wichtig ist es, daß die Leistungen (Durchleuchtung, Filmverbrauch) registriert werden. Auch Filmausschuß muß verzeichnet werden, damit eine Kontrolle über den Verbleib bzw. Verbrauch der Röntgenfilme gewährleistet ist. Die Filme werden dem Arzt zur Befundung vorgelegt. Der geschriebene Befund wird der Tüte beigelegt, dann wird der Film dem überweisenden Arzt (Station oder Poliklinik in Krankenhäusern, praktizierender Arzt) übermittelt. In Krankenhäusern kehren die Filme nach Abschluß der Behandlung in ein zentrales Archiv in der Röntgenabteilung zurück. Die Archivierung ist gesetzlich vorgeschrieben. Prinzipiell ist darauf hinzuweisen, daß die Röntgenfilme Eigentum des Röntgeninstituts sind. In der Praxis dürften aber kaum Bedenken dagegen bestehen, Röntgenfilme dem behandelnden Arzt zu übergeben oder auch unter besonderen Umständen dem Patienten (z. B. bei Änderung des Wohnsitzes). Die nachträgliche Verbesserung von Röntgenbildern ist, zumindest auf chemischem Wege, nur in beschränktem Umfang möglich. a) V e r s t ä r k u n g Die Heraushebung zusätzlicher Bilddetails durch chemische Verstärkung und damit eine Erhöhung des Informationswertes ist nur dann möglich, wenn Spuren einer Schwärzung vorhanden sind. Meist wird eine Quecksilberlösung verwandt Quecksilberchlorid = Sublimat 24,0 Kaliumbromid 24,0 auf 1000 Wasser Das Quecksilber soll sich an das Silberkorn anlagern, wodurch das Korn vergröbert wird. Die Verstärkung wird am ausgewässerten oder auch am schon getrockneten Film vorgenommen. Im letzten Fall wird der Film zunächst 2 Minuten gewässert. In einer Schale wird der Film dann in die Verstärkungslösung gebracht und belassen, bis die Schicht gleichmäßig weiß ist („Bleichbad"). Nach kurzer Wässerung wird er dann in das „Schwärzungsbad" gebracht, das aus normalem Röntgenentwickler oder einer Natriumsulfitlösung (250 g krist. in 1000,0 Wasser) besteht. Die letzte Lösung ist besonders zweckmäßig. Wenn die Schwärzung gleichmäßig ist, werden die Bilder sorgfältig gespült und dann getrocknet. Im l%igen Fixierbad kann eine übermäßige Verstärkung wieder rückgängig gemacht werden. Besondere Vorsicht ist notwendig, da die Sublimatlösung stark giftig ist! Eine neuartige eisenhaltige Verstärkungssubstanz, mit der das Bild blau angefärbt wird, wurde in letzter Zeit herausgebracht (Röntgenverstärker nach Du PONT; Adefo). Zu erwähnen sind weiterhin Verstärker, die Uransalze als wirksame Substanzen enthalten.

128

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Die Röntgenbild Verstärkung hat vor allem dann eine Bedeutung, wenn das Röntgenbild mehr zur groben Orientierung angefertigt wird, wie z. B. bei Schwangerschaftsaufnahmen, und wenn in solchen Fällen aus Strahlenschutzgründen die Belichtung und damit die Strahlenbelastung auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden soll. Andere Methoden der Bild- und Kontrastverbesserung s. S. 156ff. ß) A b s c h w ä c h u n g Das Abschwächen überbelichteter Bilder, deren Details in einer zu großen Schwärzung verborgen sind, erfolgt mit Substanzen, die einen Teil des niedergeschlagenen Silbers aus der Schicht herauslösen. In einer Schale kann das gesamte Bild abgeschwächt werden, eine partielle Abschwächung ist mit Hilfe eines getränkten Wattebausches durchzuführen. Der Farmersche Abschwächer besteht aus 2 Lösungen: 1. (Lösung A) 2. (Lösung B)

10,0 in 100,0 5,0 in 100,0

Natriumthiosulfat krist. Wasser rotes Blutlaugensalz Wasser

Die Lösung ist unmittelbar vor Gebrauch anzusetzen, da sie nicht haltbar ist. Die Abschwächung ist sorgfältig zu überwachen. Am leichtesten ist die Beobachtung bei Abschwächung des Gesamtbildes, wenn die Abschwächerlösung sich in einer von unten beleuchteten Schale (beleuchtete Mattglasplatte) befindet. Sorgfältiges Wässern ist erforderlich. Das Abschwächen kann am noch feuchten fixierten Film oder auch am wieder gewässerten (oder schon getrockneten) Film vorgenommen werden. Dieser Abschwächer steigert den Kontrast. Eine gleichmäßige Abschwächung wird durch Kaliumpermanganat (0,1 g in 200,0 ml Wasser mit 10 bis 20 Tr. konzentr. Schwefelsäure) erzielt. Eine Kontrastnivellierung erreicht man durch Ammoniumpersulfat (2,0 in 100 Wasser mit 2,0 einer l%igen Kochsalzlösung). 5. Der Dunkelraum (Dunkelkammer) Der Dunkelraum soll mögüchst zentral in der Diagnostikabteilung liegen. Seine Größe ist vor allem von seiner Beanspruchung und der Zahl der Personen, die sich in ihr aufhalten müssen, abhängig. Sie dürfte etwa zwischen 6 und 30 m 2 (in größten Betrieben) liegen. Eine gute Lüftung (Fenster, Klimaanlage mit Ventilation) muß gewährleistet sein. Der Dunkelraum muß absolut lichtsicher sein. Besonders wichtig ist der Eingang. Am besten ist ein offener Labyrintheingang. Hier besteht keinerlei Möglichkeit des Lichteinfalls. Besonders in Großbetrieben ist er zu fordern. Das Labyrinth ist im allgemeinen dunkel gestrichen. Der

Röntgenphotographie - Dunkelraum

129

Orientierung dient eine D u n k e l k a m m e r l a m p e oder auch ein streifenförmiger Anstrich m i t L e u c h t f a r b e n . Der Nachteil ist der relativ große R a u m b e d a r f . Bei einer m i t 2 T ü r e n ausgestatteten Lichtschleuse m u ß eine Verriegelungsvorrichtung das gleichzeitige ö f f n e n der T ü r e n verhindern. Die einfachste Lösung ist eine Behelfsschleuse m i t einer T ü r u n d einem schwarzen R u n d v o r h a n g im D u n k e l r a u m u n m i t t e l b a r h i n t e r der T ü r . Der D u n k e l r a u m ist hell gestrichen, die W ä n d e sind a m besten halbhoch gekachelt, so d a ß sie leicht gereinigt werden können. Der F u ß b o d e n ist m i t Fliesen belegt u n d m u ß einen A b f l u ß haben. Auf der nassen Seite k ö n n e n R o s t e in den Boden eingelassen sein, so d a ß sie m i t dem N i v e a u des übrigen Bodens abschneiden. V o r h a n d e n e F e n s t e r müssen einfach u n d sicher zu verdunkeln sein. Wichtig ist auch die Möglichkeit der L ü f t u n g bzw. der E i n b a u einer Ventilations- oder Klimaanlage. Der D u n k e l r a u m m u ß eine helle Raumbeleuchtung (für die Reinigung usw.) u n d eine Arbeitsplatzbeleuchtung auf der trockenen u n d nassen Seite haben. Große D u n k e l k a m m e r n h a b e n d a r ü b e r h i n a u s noch eine abgedunkelte R a u m b e l e u c h t u n g . Prinzipiell soll die Beleuchtung w ä h r e n d der Arbeit so hell wie möglich sein, natürlich, ohne d a ß d a d u r c h das photographische Material leidet. Die L a m p e n sind d u r c h verschiedenfarbige Filter abgedunkelt, die je n a c h dem v e r w a n d t e n Material zu wechseln sind. Eine gute D u n k e l k a m m e r b e l e u c h t u n g f ü r die V e r a r b e i t u n g liefern m a t t e Gelbgrünfilter. Bei Verwendung von orthochromatischen Filmen (Serienaufnahmen) wird ein Dunkelrotfilter benötigt. Die Arbeitsplatzlampen h a b e n im allgemeinen B i r n e n von 15 bis 25 W a t t Leistung. Sie können schwenkbar sein, so daß sie entweder direktes oder d u r c h Reflektion von der W a n d indirektes Licht liefern. Bei Verarbeitung verschiedener Materialien können sie zwei Filter enthalten, die im Wechsel abgedeckt werden. Die Filme sollen w ä h r e n d der Verarbeitung n u r kurz b e t r a c h t e t u n d nicht zu n a h e an die Lichtquelle h e r a n g e b r a c h t werden, d a sonst ein Schleier entsteht. E i n M i n d e s t a b s t a n d von 1 m v o m Arbeitsplatz ist zweckmäßig. Alle elektrischen Anschlüsse müssen absolut sicher u n d g u t isoliert sein. Als Stecker sind n u r geerdete Schukostecker m i t entsprechenden Steckdosen zu verwenden. J e d e r Schaden a n L a m p e n , Steckdosen, Steckern und Zuleitungen ist sofort zu beheben. Jeder D u n k e l r a u m ist grundsätzlich in eine trockene u n d eine nasse Seite eingeteilt. Auf der trockenen Seite befindet sich ein Arbeitstisch, in dem auch die Filme a u f b e w a h r t werden. A n entsprechenden H a k e n sind R a h m e n f ü r das E i n s p a n n e n der zu verarbeitenden Filme a u f g e h ä n g t . Ü b e r d e m Arbeitstisch k a n n eine Durchreiche f ü r belichtete F i l m e angebracht sein, die eine Sperre h a b e n m u ß , so d a ß nicht beide Seiten geöffnet werden können. Der R a u m f ü r die hineingereichten belichteten Filme und f ü r die m i t neuen Filmen versehenen K a s s e t t e n ist zu kennzeichnen. S c h l u n g b a u m , Med. Strahlenkunde

9

130

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Auf dem Trockenarbeitsplatz sind auch die Filme provisorisch zu beschriften (mit Bleistift, nicht Kopierstift, der im Entwickler verläuft), oder aber durch eine Aufbelichtungsapparatur (Abb. 73) schon mit der endgültigen Bezeichnung zu versehen. Im letzten Falle müssen die Kassetten am Rande, an dem die Beschriftung auf belichtet werden soll,

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Abb. 73. a) Aufbelichtungsmaschine Scribor (PTW Freiburg) b) Aufbelichtungsstreifen mit aufbelichtetem Film

einen Bleistreifen enthalten, damit die Beschriftung nicht überstrahlt wird. Die Lage des Bleistreifens ist auf de r Kassettenoberfläche zu kennzeichnen. Die Verwendung von Aufbelichtungsapparaten verringert und erleichtert besonders dann die Arbeit, wenn bei den einzelnen Kranken mehrere Aufnahmen angefertigt werden, die dann später einzeln be-

131

Röntgenphotographie — Dunkelraum

schrittet werden müßten. Für die Benutzung des Aufbelichtungsapparats muß nur vor der Untersuchung ein Streifen (Abb. 73) mit Schreibmaschine ausgefüllt werden, der dann für eine beliebige Anzahl von Aufnahmen benutzt wird. Die Bezeichnung des Datums kann auch jeden Tag getrennt im Aufbelichtungsapparat angebracht werden. Der Streifen mit dem Namen und Geburtsdatum des Patienten (evtl. auch Station bzw. überweisende Stelle) kann dann aufbewahrt und auch an anderen Tagen benutzt werden. Eine Beschriftung — sei sie provisorisch oder endgültig — in der Dunkelkammer entfällt natürlich, wenn die Kennzeichnung schon bei der Aufnahme erfolgt ist (z. B. durch Auflage

Abb. 74. Konfektionierte Tankanlage (Kodak)

von Bleibuchstaben während der Exposition). Bei folienlosen Filmen kann die Beschriftung bei geschlossener Packung mit einem harten Bleistift vorgenommen werden. Sie markiert sich später am verarbeiteten Film infolge der Druckempfindlichkeit der Schicht. Auf der nassen Seite befinden sich die notwendigen chemischen Substanzen und Tanks (Kunststoff, Stahl). Nur in Ausnahmefällen wird in Schalen entwickelt. Die Tanks müssen durch Deckel lichtsicher zu verschließen sein. Besonders wichtig ist die thermostatische Regelung der Entwicklertemperatur. Zur Kontrolle der Temperatur müssen Thermometer, zur Kontrolle der Entwicklungszeit Signaluhren zur Verfügung stehen. Bei Beginn eines Arbeitstages ist stets die Temperatur zu kontrollieren. Bei Anwärmen durch einen Tauchsieder (wenn kein Thermostat zur Verfügung steht) ist besonders darauf zu achten, daß nicht lokal zu hohe Temperaturen entstehen, die Filmschäden verursachen. Bis zur Anwärmung auf die gewünschte Temperatur ist also ständig umzurühren. 9*

132

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Wenn sich über N a c h t eine H a u t auf dem Entwickler gebildet hat, m u ß diese entfernt werden. Neue Lösungen sind im allgemeinen am Ende eines Arbeitstages anzusetzen. Bei jeder neuangesetzten Entwickleroder Fixierlösung m u ß wieder besonders auf eine gleichmäßige Verteilung der chemischen Substanzen geachtet werden. Das Beispiel einer konfektionierten Tankanlage zeigt Abbildung 74. F ü r spezielle Zwecke (Operationssaal) gibt es transportable Tankeinrichtungen. Wichtig sind auch die notwendigen Wasseranschlüsse u n d ein großes Becken für die Endwässerung. Besonders ist darauf zu achten, daß die R a h m e n vom Wasser vollkommen bedeckt sind, da sonst möglicherweise später haftendes Fixiersalz auskristallisiert, und bei erneutem Gebrauch der Rahmen den Entwickler verunreinigt. Das Wässerungsbecken (oder auch schon die Fixier anlage) kann miteinerhchtsicherenDurchreichenach dem benachbarten Naßbetrachtungsraum versehen sein. Die Endwässerung und Trocknung (s. S. 126) erfolgt dann schon im hellen R a u m . 6. Entwicklungsmaschinen Eine Revolutionierung der Filmverarbeitung der Dunkelkammerarbeit bedeutet die Automatisierung von der Entwicklung bis zur Trocknung in den sogenannten Entwicklungsmaschinen. Sie stellen eine direkte Verbindung zwischen Dunkelu n d Hellraum her (Abb. 75, 76). Die konstruktive Vervollkommnung h a t zur Herstellung immer kleinerer, raumsparender Maschinen (s. u.) geführt. Die ersten Entwicklungsmaschinen waren sogenannte Rahmenmaschinen. Der Film m u ß hier wie auch bei normaler Tankentwicklung in R a h m e n eingespannt und in den Entwickler eingehängt werden. Die weitere Verarbeitung erfolgt d a n n mechanisiert. Der Film wird aus dem j eweiligen Verarbeitungsbad herausgehoben und in das nächste hineingetaucht (Abb. 75). Die Verarbeitungszeit ist gegenüber der Normalverarbeitung nur wenig beschleunigt. Besondere Abb. 75 a. Ansicht der Rahmenmaschine Neomat (Adox) 60.

Röntgenphotographie — Entwicklungsmaschinen

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133

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Abb. 75 b. Transportsystem schematisch (Neomat)

Anforderungen an das Filmmaterial und die Verarbeitungsbäder sind deshalb nicht zu stellen. Bei diesen Maschinen kann die Verarbeitung teilweise beobachtet oder auch unterbrochen werden. Bei manchen Maschinen muß der feuchte Film zur Trocknung in einen üblichen Trockenschrank gehängt werden. Sogenannte Rapid-Rahmenmaschinen (z. B. Elema-Schönander) brachten eine wesentliche Verkürzung der Verarbeitungszeit einschl. der Trocknung (7 bis 11 min). Bei sogenannten Durchziehmaschinen wird der Film mittels Bändern oder Ketten ohne besondere Umhängerahmen von einem Bad in das andere gezogen. Von modernen Rollenmaschinen, bei denen der Film durch einen auf der Dunkelseite befindlichen Einschub in Abb. 76. Rollenmaschinen a) Ansicht der Rollenmaschine Kodak X-Ornat M 4, b) Transportsystem (Vertikalschnitt), c) Raumbedarf (Horizontalschnitt), d) Raumanordnung bei Aufstellung einer Rollenmaschine (Paco - Minirol - X )

134

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen Filmentwicklungsanlage

Transportrollen

Antriebsaggregat Filmtrocknungseinrichtung

c Höhe 1.21 m.

Abb. 76 b—d die Maschine gebracht und durch ein Rollensystem (Abb. 76 b) durch die verschiedenen Bäder transportiert wird, gibt es mehrere Typen (Kodak, Gevaert, Paco). Die Gesamtdurchlaufzeit liegt bei 6 bis 7 min. Als Beispiel seien die Arbeitsbedingungen der Kodak-Maschine X-Omat M 4 (Abb. 76a—c) genannt:

Röntgenphotographie - Entwicklungsmaschinen Entwicklung Fixage Wässerung Trocknung

etwa 140 sec bei 28° etwa 100 sec 26° etwa 100 sec 24° etwa 70 sec 40°

zusammen

etwa

135

Bei neuesten Maschinen ist die Durchlaufzeit auf 90 sec (Entwicklertemperatur40°) verkürzt.

7 min

Die schnelle Trocknung wird durch Abquetschen der Flüssigkeit (durch die Rollen) und durch Heißlufteinwirkung erreicht. In modernen Maschinen können über 100 Filme verschiedener Größe in einer Stunde verarbeitet werden. In Rollenmaschinen lassen sich nicht nur Einzelfilme, sondern auch Filmrollen verarbeiten. Der Wasserverbrauch liegt um 10 1/min. Die Beschleunigung der einzelnen Verarbeitungsphasen und damit des gesamten Prozesses stellt besondere Anforderungen an das verwandte Material und die Verarbeitungsbäder. Die Beschleunigung der Verarbeitung wird vor allem durch die Erhöhung der Temperatur der Verarbeitungsbäder erreicht. Vom Film ist zu fordern: 1. Dünne Schicht, in die die Lösungen schnell eindringen können. 2. Geringe Schichtquellung, da sonst die Trocknung erschwert wird. 3. Widerstandsfähigkeit der Schicht gegen Temperatur und mechanische Beschädigung (eine Steigerung der W. wird durch Härtezusätze in den Lösungen erreicht). Von den Verarbeitungsbädern ist zu fordern: 1. Schnelle Wirkung des Entwicklers. 2. Hohe Empfindlichkeitsausnützung auch bei kurzer Entwicklungszeit. 3. Stabilität der Lösungen und Konstanz der Arbeit. 4. Schnelles Arbeiten des Fixierbades. 5. Verarbeitungsmöglichkeit verschiedenen Materials (auch folienlose Filme). 6. Regenerierbarkeit. 7. Härtung der Schicht, die den Film gegenüber der Temperatur und der mechanischen Beanspruchung (Quetschung bei Trocknung!) unempfindlich macht. Bei Verwendung von geeigneten Filmen und den speziellen Verarbeitungsbedingungen angepaßten Verarbeitungsbädern ist 1. der Schleier so gering, daß er den Informationswert der Aufnahme nicht wesentlich beeinträchtigt, 2. der Kontrast ausreichend, d. h. dem Kontrast bei Handentwicklung annähernd gleichwertig, 3. der Film haltbar, so daß er in Archiven gelagert werden kann und in der gesetzlich vorgeschriebenen Aufbewahrungszeit nicht verdirbt, also beurteilbar bleibt.

136

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Als Entwickler werden Substanzen vom Typ des Phenidons (s. S.118) in Verbindung mit Hydrochinon verwandt. Beide ergänzen sich und steigern sich in ihrer Wirksamkeit (superadditive photographische Wirksamkeit). Außerdem zeichnen sie sich durch gute Empfindlichkeitsausnützung, Stabilität und geringe Bromidempfindlichkeit aus. Die Beschleunigung des Entwicklungsvorganges wird duch Erhöhung der Temperatur, die durch Thermostaten konstant gehalten wird, erreicht. Als Fixiersalz wird statt des sauren Fixiernatrons ausschließlich Schnellfixiersalz (Ammoniumthiosulfat) verwandt. Die gleichmäßige Regenerierung, die Voraussetzung der konstanten Arbeit ist, erfolgt meist vollautomatisch in Abhängigkeit vom Filmdurchgang bzw. dem Ausmaß der Flüssigkeitsverschleppung. Infolge der guten Regenerierbarkeit hat der Maschinenentwickler eine hohe Ergiebigkeit (bis zu 7,5 m 2 /l Entwicklerflüssigkeit). Die Härtezusätze sind dem Fixierbad, dem Spezial-Maschinenentwickler oder beiden Lösungen zugefügt. Eine Steigerung der Ausnützungsfähigkeit des Fixierbades wird durch Einbau eines elektrolytischen Silberabscheidegeräts, mit dessen Hilfe Silbersalze bzw. Komplexverbindungen entfernt werden und der Silbergehalt konstant bei etwa 10 g/1 (zwischen 5 und 15 g/1) gehalten wird, erreicht. Jede Entwicklungsmaschine hat ihre Besonderheiten bezüglich der verwandten chemischen Lösungen und der Temperatur der Bäder. Die Arbeitsweise mancher Maschinen erfordert ein besonderes Filmmaterial (so soll in der Kodakmaschine wegen des relativ langsam und weich arbeitenden Entwicklers entsprechendes Filmmaterial verwandt werden). Auf weitere Einzelheiten kann hier nicht eingegangen werden. Vorteile der Anwendung von Entwicklungsmaschinen sind: 1. Personalersparnis, da nur noch die Trockenarbeiten (Einlegen des Films in die Maschine, Laden der Kassette — auch diese Arbeiten können mechanisiert werden) — vom Personal geleistet werden müssen. 2. Raumersparnis. Moderne Maschinen haben nur noch eine Bodenfläche von wenig mehr als 1 m 2 (Kodak M 4, 0,93 m 2 , davon 1 / 3 im Dunkel-, 2 / 3 im Hellraum). 3. Die Automatisierung der Film Verarbeitung, die eine Korrektur während der Verarbeitung unmöglich macht, zwingt zu exakter Belichtung (mit oder ohne Belichtungsautomaten). 4. Die schnelle Verarbeitung bringt eine organisatorische Entlastung des Gesamtbetriebes. Ergänzungsuntersuchungen können sofort auf Grund des Befundes durchgeführt werden. Wiederholungsuntersuchungen mit nochmaligem Bestellen, Transport usw. des Kranken sind so vielfach vermeidbar. Schrifttum: Mutter, E.: Die Technik der Röntgenfilm-Maschinenentwicklung. Anforderungen an die Filme und Verarbeitungsbäder. Röntgen- und Laboratoriumspraxis 1962, R 3 — 18).

Röntgenphotographie - Polaroid-Verfahren

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7. Das Polaroid-Verfahren Eine Schnellmethode, bei der das fertige Bild n a c h etwa 1 min a m Aufn a h m e o r t zur Verfügung steht, eine Verarbeitung in der D u n k e l k a m m e r also entfällt, bedient sich des in der P h o t o g r a p h i e seit langem b e k a n n t e n Polaroid-Verfahrens. Eine Polaroideinheit (Picker u n d Polaroid-Corporation) besteht aus einer Spezialkassette, der Entwicklungseinheit (Abb. 77a) u n d Spezialpackungen m i t dem A u f n a h m e m a t e r i a l . I n diesen befindet sich das lichtempfindliche Negativ-Papier, eine Entwickler- u n d Fixiersubstanz enthaltende Chemikalienpaste u n d - angefalzt a n das Negativ- das spätere Positiv. I n der K a s s e t t e befindet sich eine Rückfolie. Die Belichtungszeit ist wegen der h o h e n Empfindlichkeit kürzer als bei normalem Film. N a c h Belichtung wird die K a s s e t t e an die Entwicklungseinheit angesetzt u n d das Aufnahmematerial an einer Lasche hineingezogen. Die P a s t e wird d u r c h Rollen gleichmäßig Abb. 77. verteilt. D a s aus dem Negativ a) Polaroid-Entwicklungseinheit (Größe herausgelöste Silbersalz wird 40 x 43 X 10 em), an die Fixiersubstanz gebunden u n d reagiert m i t der b) Lungenaufnahme mit Hilfe des PolaroidMetallsulfidschicht auf dem verfahrens Positiv, in dem q u a n t i t a t i v Silbersulfid e n t s t e h t . D u r c h die E i n w i r k u n g der Chemikalien wird d a n n metallisches Silber ausgefällt, das so das endgültige Positivbild darstellt. Die gesamte Reaktion benötigt n u r Sekunden. Ein Summton bezeichnet ihren Abschluß. N a c h E n t n a h m e aus der Entwicklungseinheit werden die Schichten gelöst u n d mit einer Flüssigkeit bestrichen, die eine Hochglanzschicht bildet u n d d a s Bild gegen mechanische u n d chemische Einwirkungen schützt. D a s Ver-

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

fahren eignet sich besonders für Aufnahmen im Operationssaal. Die Detailerkennbarkeit ist sogar bei Lungenaufnahmen durchaus ausreichend (Abb. 77b). Schrifttum: Schulz, U.: Das Röntgen-Polaroid-Verfahren eine Schnellentwicklungstechnik ohne Dunkelkammer. Röntgenblätter 15, 277 — 285 (1962).

8. Filmfehler Neben den sehr seltenen Fehlern der verwandten Filme machen sich eine falsche Behandlung und Verarbeitung des photographischen Materials störend bemerkbar. Die diagnostische Verwendbarkeit der Filme kann dadurch wesentlich beeinträchtigt werden. Besonders zu beachten sind Folienfehler (Pflege!). a) S c h l e i e r b i l d u n g Unter einem Schleier auf photographischem Material versteht man ganz allgemein mehr oder weniger ausgedehnte Trübungen oder Schwärzungen auf dem Röntgenbild, die nicht auf eine Belichtung zurückzuführen sind bzw. nicht einer Abbildung des Objekts entsprechen. Jedes Röntgenbild zeigt: 1. einen geringgradigen, praktisch also zu vernachlässigenden Schleier durch die Opazität des Filmes (Träger und Schicht), 2. den sogenannten Entwicklungsschleier, der darauf zurückzuführen ist, daß der Entwickler in geringem Maß auch die unbelichtete Emulsion angreift, (s. S. 109) I und 2 heißen auch Grundschleier. 3. den Streustrahlenschleier (s. S. 145), der durch die Schwärzung durch die Streustrahlung entsteht und um so größer ist, je dicker das durchstrahlte Objekt ist. Die Streustrahlenbeseitigung erfordert besondere Maßnahmen (s. S. 147ff). Zur Bildung eines zusätzlichen Grauschleiers kommt es II 1. bei Verwendung schlechten Filmmaterials, | | 2. bei unzweckmäßiger Verarbeitung (Entwicklung). Das unbelichtete photographische Material ist nur begrenzt haltbar. Das auf den Packungen angebrachte Verfallsdatum ist also unbedingt zu beachten. Bei Nachlieferung von Filmen sind diese immer so zu lagern, daß die Reihenfolge der Lieferung bzw. des Verfallsdatums erkennbar bleibt. Die Zersetzung infolge der Alterung ist meist an den Rändern deutlicher ausgeprägt als in Filmmitte. Sie wird beschleunigt durch Lagerung in zu feuchten oder zu heißen Räumen, oder durch Einwirkung von Gasen und Chemikalien. Die Filme müssen also trocken und in normal temperierten (18 bis 20°) Räumen lagern. Die Beschaffenheit des Filmmaterials kann leicht überprüft werden dadurch, daß man einen unbelichteten Film (möglichst bei absoluter Dunkelheit) entwickelt, und dann die Schleierbildung beurteilt.

Röntgenphotographie - Filmfehler

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Der Grauschleier nimmt auch zu, wenn bei zu hoher Temperatur oder aber zu lange („gequälte Aufnahme") entwickelt wird, schließlich auch, wenn der Entwickler verunreinigt ist. Grauschleierbildung entsteht ebenfalls, wenn der Entwickler zu konzentriert angesetzt oder die Regeneratorlösung zu reichlich zugefügt bzw. nicht gleichmäßig verteilt wird. Außerdem kommt es zur Schleierbildung, wenn das Bild während des Entwicklungsvorganges zu lange mit Luft in Berührung kommt, also oft herausgenommen wird (Luftschleier). Schleier können teilweise durch Abschwächen entfernt werden. Eine Überlagerung des eigentlichen Röntgenbildes entsteht durch Vorbelichtung bzw. zusätzliche Belichtung. Vorbelichtungen kommen zustande durch fehlerhafte Packungen der Filme, durch Exposition der Filme in offenem Licht, durch fehlerhafte Dunkelkammerbeleuchtung. Vorbelichtung ist auch möglich durch Röntgenstrahlen oder radioaktive Substanzen. Kassetten dürfen nicht in Aufnahmeräumen hegen. Aufbewahrungsregale, auch in unmittelbarer Nähe der Aufnahmeräume, müssen strahlensicher (auch gegen Streustrahlen) sein. Verdächtig auf eine Vorbelichtung mit Röntgenstrahlen ist stets die Abbildung von Objekten, die möglicherweise zwischen Kassette und Strahlenquelle gelegen haben könnten. Eine starke Schleierbildung, u. U. mit Bildumkehr, kommt zustande, wenn ein Film erheblich vorbelichtet ist. Nach Belichtung werden dann die am stärksten belichteten Abschnitte heller ( VILLARD -Effekt). Bei nachträglicher Belichtung, die zu einer Bildumkehr führt, spricht man vom SABATIER-Effckt. In beiden Fällen liegt die Ursache in der Solarisation (s. S. 110). Zu einer Gelbschleierbildung kommt es bei Entwicklung in verbrauchtem Entwickler oder bei zu langer Entwicklung (Quälen). Auch ungenügendes Wässern und Fixieren, besonders in verbrauchtem, nicht genügend angesäuertem Fixierbad, erzeugt einen Gelbschleier. Der Gebrauch einwandfreier, noch nicht verbrauchter Chemikalien vermeidet diese Schleierbildung. Das Fixierbad kann durch Zugabe von Kaliummetabisulfit angesäuert werden. Schlecht fixierte Filme können auch später noch vergilben bzw. bräunen. In beschränktem Umfang kann ein Gelbschleier durch Nachfixieren entfernt werden. Der sogenannte dichroitische (mehrfarbige) Schleier, der teils gelbgrün, teils rötlich erscheint, entsteht, wenn Entwicklerreste (Verunreinigungen, unzureichende Zwischenwässerung) während des Fixierens noch auf den Film einwirken, oder wenn der Entwickler durch Fixiersalz verunreinigt ist. Auch bei Quälen der Filme bei niedriger Temperatur und bei Verwendung verbrauchten, zu kalten Fixiersalzes kann ein dichroitischer Schleier entstehen. Er wird vermieden durch sauberes Arbeiten, durch sorgfältige Zwischenwässerung (Ansäuern) und durch Ersatz verbrauchter Chemikalien. Ein einmal vorhandener Schleier

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

kann durch Baden in 0 , l % i g e r Kaliumpermanganatlösung und anschließender Klärung in 5%iger Bisulfitlösung entfernt werden. RandseMeier entstehen bei schadhafter Filmverpackung oder bei Lichtdurchlässigkeit der Kassetten. b) W e i ß e r B e l a g Ein weißer Belag entsteht bei zu kurzer Wässerung durch Niederschlag von Fixiersalz (schnelle Trocknung). Ein grauer Belag kann auch durch Wässern in kalkhaltigem Wasser entstehen. Die meisten konfektionierten Entwickler enthalten ein Entkalkungsmittel. Andernfalls ist destilliertes Wasser zu verwenden. c) H e l l e F l e c k e n Helle Flecken auf Filmen können verschiedene Ursachen haben: Sie entstehen an Stellen, an denen die Verstärkerwirkung der Folien behindert war, z. B. durch eine Staubschicht oder andere Fremdkörper, durch Herausplatzen von Schichtteilen der Folien u. a. Sie entstehen weiterhin an Stellen, an denen die Entwicklerflüssigkeit nicht auf die Schicht einwirken konnte, z. B. durch Luftblasen (zu vermeiden durch Bewegen oder Zugabe eines Netzmittels), Anliegen an der Tankwandung oder an den Streben des Rahmens, Zusammenkleben mit anderen Filmen, Verunreinigung mit Fixiersalzspritzern oder auch Wasserspritzern, die den einwirkenden Entwickler verdünnen (letzteres bei rechtzeitiger Erkennung zu vermeiden durch vorheriges Eintauchen in ein Wasserbad). Helle oder auch dunkle Stellen auf Filmen entstehen weiterhin durch Druck, so die bekannten Halbmonde. d) D u n k l e F l e c k e n Dunkle Flecken entstehen durch Metallstaub von Rahmen oder Klammern, durch Spritzer vom Entwickler (vor Beginn der regulären Entwicklung, durch Berührung feuchter Filme mit Metallen (Kupfer, Zink u. a.). Manchmal können auch, besonders bei Schalenentwicklung, Luftblasen (Oxydation!) schwarze Flecken verursachen. Dunkle Blitzfiguren entstehen durch elektrische Entladungen, wenn die Filme zu schnell aus der Packung genommen werden (Reibung!). Durch Anfassen des Filmes mit feuchten oder verunreinigten Fingern entstehen Fingerabdrucke. Mattweiße Fingerspuren können durch Essigsäure und Nachwaschen beseitigt werden. e) U n g l e i c h m ä ß i g e S c h w ä r z u n g Eine ungleichmäßige Schwärzung entsteht, wenn der Entwickler, bzw. die Regeneratorlösung, nicht genügend gleichmäßig verteilt sind, wenn der Film nicht gleichmäßig eingetaucht war, u. U. auch, wenn er nicht genügend bewegt wurde (an Übergängen starker und geringer Schwärzung durch den Einfluß der entstehenden Reaktionsprodukte: K aliumbromidstreifen).

Röntgenphotographie - Bildgebung und Bildgüte - Größenrichtigkeit

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f) R u n z e l n Runzeln (Runzelkorn) und Abschmelzen der Schicht entstehen bei zu warmer Entwicklerlösung bzw. zu hoher Raumtemperatur. In den Tropen kann pro 1 Entwickler zur Härtung 50 bis 100 g Natriumsulfat zugegeben werden. Auch zu warme Fixierlösung, zu hohe Temperaturen oder schlechte Ventilation bzw. zu enges Hängen in Trockenschränken, Trocknung an zu warmen Heizkörpern führen zu entsprechenden Veränderungen der Schicht. Schmelzen der Papierschicht entsteht bei zu hohen Temperaturen der Presse. Die meisten Fehler des Papiers sind durch Fehler der Chromplatten in den Hochglanzpressen bedingt. g) B a k t e r i e n f r a ß Bakterienfraß bei Lagerung in feuchtwarmer Luft macht sich durch Defekte in der Schicht bemerkbar. Schrifttum: Zimmer, E. A.: Filmfehler in der Röntgenpraxis. Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart 1960.

9. Bildgebung und Bildgüte Dadurch, daß ein durchstrahltes, nicht gleichmäßig (homogen) zusammengesetztes Objekt die Strahlung ungleichmäßig schwächt, entsteht hinter dem Objekt, also auch im Film, ein „Strahlungsrelief". Es ist gekennzeichnet durch den hinter den einzelnen Objektpunkten verschieden großen, unbeeinflußt durchgedrungenen Strahlenrest. Auf photochemischem Wege (s. S. 105f) wird das sichtbare Bild erzeugt. Entsprechend dem Strahlungsrelief ergibt sich ein Schwärzungsrelief, bzw. auf dem Röntgenschirm ein Helligkeitsrelief. Das erzeugte Röntgenbild soll das gewünschte Objekt so gut wie möglich darstellen. Voraussetzung sind hierfür optimale Einstelltechnik und richtige Belichtung. Die wesentlichen Faktoren der Bildgüte sind: a) Größenrichtigkeit b) Bildschärfe c) Kontrast a) G r ö ß e n r i c h t i g k e i t Die geradlinige Ausbreitung der Röntgenstrahlen ist Voraussetzung für die Entstehung eines verwertbaren Bildes. Da es sich um eine, in begrenzter Entfernung befindliche kleine (im Idealfall punktförmige), Strahlenquelle handelt, erfolgt die Abbildung nach den Gesetzen der zentralen Projektion. Für die Bildgebung werden der Zentralstrahl und das ihn umgebende Strahlenbündel verwandt. Unter dem Zentralstrah]

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

(auch Haupt- oder Zielstrahl) versteht man den vom Mittelpunkt des Brennflecks ausgehenden, senkrecht zur Röhrenachse verlaufenden, im Zentrum des Nutzstrahlenbündels hegenden, Strahl. Die Projekcionsverhältnisse zeigt Abbildung 78 a. Es ergibt sich, daß 1. die Abbildung stets größer ist als das Objekt, 2. das Ausmaß der Vergrößerung abhängig ist von den Abständen Fokus-Objekt und Fokus-Film bzw. Objektfilm. Eine annähernd größenrichtige Abbildung kann also nur erzielt werden, wenn die beiden Abstände sich relativ wenig unterscheiden, d.h. wenn das Objekt dem Film (oder Schirm) unmittelbar anliegt. Die Bedeutung des unvermeidbaren Abstandes (Dicke des Objekts, Blendenvorrichtungen, Kassetten usw.) kann verringert werden durch Vergrößerung des Röhrenabstandes (Fokus-Objekt-Abstand). Praktische Bedeutung hat diesbezüglich die Abstandsvergrößerung auf 2 m bei der sogenannten Herzfernaufnahme. Die Möglichkeit der Abstandsvergrößerung hat ihre Grenzen in der Notwendigkeit der Verlängerung der Belichtung, die sich aus dem sogenannten Abstandsgesetz ergibt. Dieses Gesetz, das auch in der Strahlentherapie entscheidende Bedeutung hat, besagt: Die Intensität der von einer punktförmigen (oder annähernd punktförmigen) Strahlenquelle ausgehenden Strahlung vermindert sich im Quadrat der Entfernung.

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Abb. 78 a. Abbildung bei zentraler Projektion (O Objekt. F Film)

Abb. 78 b. Abstandsgesetz bei zentraler Projektion (s. Text)

Röntgenphotographie - Bildgebung und Bildgüte - Bildschärfe

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Bei Verdopplung der Entfernung ist also nur noch bei Verdreifachung 1 / 9 , wirksam. Die Erklärung gibt Abbildung 78b. Sie zeigt, daß bei allseitiger geradliniger Ausbreitung der Strahlen in doppelter Entfernung die vierfache Fläche ausgestrahlt wird. Den einzelnen Flächenpunkt kann daher nur noch % der Strahlenmenge treffen. Im allgemeinen wird angestrebt, den Fokus-Film-Abstand etwa 5 mal so groß zu wählen wie die Objektdicke. Die Vergrößerung beträgt dann bis zu 20% = 1 / 5 . Bei der Herzfernaufnahme (das Herz liegt in etwa 10 cm Tiefe) ist die Vergrößerung nur etwa 5% = 1 / 20 . Die Gesetze der zentralen Projektion mit der je nach den Abständen variierenden Vergrößerung sind Grundlage spezieller Aufnahmetechniken: z. B. der Kontaktaufnahmetechnik und Vergrößerungstechnik (s. S. 167f.). i m allgemeinen wird angestrebt, daß das darzustellende Objekt senkrecht vom Zentralstrahl getroffen wird. Ein schräges Einfallen des Zentralstrahls ist aber manchmal zweckmäßig, damit Einzelheiten frei projiziert weiden (z. B. das Sternum von der Wirbelsäulenüberlagerung). Schrägeinfall führt zu formunrichtiger Abbildung, beispielsweise wird ein Kreis als Ellipse abgebildet. Die Gesetze der zentralen Projektion erklären auch die sogenannten Parallaxe (Abb. 79). Man versteht darunter die gegenseitige Verschiebung von Einzelheiten des Bildes, wenn sich die Röhre parallel zur Bildebene bei stehendem Objekt bewegt, oder aber, wenn das Objekt gedreht wird, während die Röhre unbewegt bleibt. Wichtig ist hierbei, daß die fokusnahen Anteile sich im Bild stärker verschieben. J e nach dem Ausmaß der Verschiebung können also Rückschlüsse auf die Tiefenlage eines Objektteiles gezogen werden. Praktisch wichtig ist diese Tatsache bei der „rotierenden Durchleuchtung", d. h. also bei Durchleuchtung eines sich drehenden Patienten: Einzelheiten, die sich bei Drehung stärker verschieben, liegen schirmferner. Die zentrale Projektion ist auch Ursaoic der sogenannten umgekehrten Perspektive: Im Röntgenbild und auf dem Röntgenschirm sind die ferner liegenden Objektteile größer abgebildet (nämlich vergrößert), als die näher liegenden (annähernd größenrichtig abgebildeten). b) B i l d s c h ä r f e Die Unschärfe vermindert die erkennbaren Einzelheiten eines Röntgenbildes. Kleine Details können ganz verschwinden. Ein Maß der Schärfe ist die Abbildung der Spongiosabälkchen der Knochen (0,2 mm Dicke). Teilursachen der Gesamtunschärfe sind: 1. geometrische Unschärfe 2. Bewegungsunschärfe 3. photographische Unschärfe (Film-Folienunschärfe) 4. Streustrahienunschärfe

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Die geometrische Unscharfe ist Folge der räumlichen A u s d e h n u n g des Brennflecks. Die B i l d k o n t u r e n (Grenzen unterschiedlicher Schwärzungen bzw. Strahlenintensitäten) erscheinen nicht scharf, sondern h a b e n eine gewisse räumliche A u s d e h n u n g . Sie ist Folge der sogenannten Halbschattenbildung (Abb. 80). N e b e n der Größe des Brennflecks beeinflussen die E n t f e r n u n g e n zwischen F o k u s , O b j e k t u n d F i l m das A u s m a ß der geometrischen Unschärfe. D a s Bild wird u m so schärfer: 1. je kleiner der Durchmesser der Lichtquelle, also des F o k u s ist, 2. je näher das O b j e k t an der Bildebene liegt, 3. je ferner die Strahlenquelle (Fokus) ist. „ , • . TT r Geometrische U n s c h a r f e =

FokusObjektfilmabstand , , x rr-, , . . , .—; r durchmesser Fokusobjektabstand

Die V e r ä n d e r u n g v o n Vergrößerung u n d Unschärfe l ä ß t sich f ü r b e s t i m m t e Brennfleckgrößen in sogenannten N o m o g r a m m e n darstellen, aus denen die variablen W e r t e ablesbar sind. Die geometrische U n s c h ä r f e ist d e m n a c h zu v e r m i n d e r n : II 1. d u r c h W a h l geeigneter Abstände, l | 2. Verkleinerung des Brennflecks. Diese h a t ihre Grenzen in der thermischen Belastbarkeit (s. S. 34f). Die Bewegungsunschärfe ist Folge von Bewegungen des O b j e k t s (Gesamtobjekt oder einzelne Organe wie Herz oder Magen), der R ö h r e

Abb. 79. Parallaxe (s. Text): unterschiedliche Verschiebung einzelner Bilddetails bei Drehung des Objekts

Abb. 80. Halbschattenbildung (s. Text) in Abhängigkeit von der Fokusgröße und dem Fokus-Filmabstand

Röntgenphotographie - Bildgebung und Bildgüte - Bildschärfe

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oder des Films. Die Bewegungen des Patienten können willkürlich (Extremitäten, Atmung) oder unwillkürlich (Herz, Magen-Darm) sein. Die Bewegungsunschärfe ist zu verringern: 1. durch Ausschalten willkürlicher Bewegungen. Gute Lagerung, Belehrung des Patienten, Anhaltenlassen der Atmung, meist der natürlichen Pause entsprechend im Exspirium (Ausatemstellung), bei Lungenanfnahmen im Inspirium (Einatemstellung), bei sogenannten Herzfernaufnahmen (2 m Abstand) in Mittelstellung. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, das Atmen bzw. das Anhalten der Atmung vor der Aufnahme zu üben. Bei der Anweisung: einatmen — ausatmen — nicht atmen ist besonders darauf zu achten, daß nach der Ausatmung bis zum Abschalten keine längere Pause gemacht wird, und daß dann die Anweisung „weiter atmen" nicht vergessen wird, 2. durch Verkürzung der Belichtungszeit. Sie ist die einzige Möglichkeit, die Abbildung der unwillkürlichen Bewegungen zu verringern. Die Herzpulsation kann beispielsweise in 1 / 1 0 sec noch bis zu 1 mm betragen; 3. durch Fixierung der Röhre, bzw. bei Zielaufnahmen des Zielgeräts, 4. durch Fixierung des Films bzw. der Kassette. Die photographische Unscharfe ist Folge der speziellen Eigenschaften des Films (Körnigkeit) und der Verstärkerfolien (Dicke der spezifischen Leuchtschicht und Körnigkeit) sowie des übrigen photographischen Materials (besonders des Entwicklers). Die Verringerung der photographischen Unschärfe kann durch feinkörnige Filme, Verwendung folienloser Filme oder von Feinstrukturfolien und eines Feinkornentwicklers erreicht werden. Streustrahlen entstehen überall dort, wo Röntgenstrahlen Materie durchdringen (s. S. 79). Die Streustrahlung der filmnahen Objektteile verursacht eine zusätzliche Unschärfe, während die filmfern entstehende Streustrahlung zu einer Verschleierung, und damit zu einer Kontrastverminderung, führt. Die Maßnahmen zur Verminderung der Streustrahlung sollen, da die Kontrastverschlechterung durch die Streustrahlung größere Bedeutung hat, dort besprochen werden (s.S. 147 ff). Die Teilunschärfen sollen möglichst gleich groß sein. Die einzelnen Faktoren sind gegenseitig voneinander abhängig; so muß beispielsweise die Folienunschärfe einer hochverstärkenden Folie in Kauf genommen werden, wenn die Belichtungszeit bei Vergrößerung des Abstandes (Verringerung der geometrischen Unschärfe) herabgesetzt werden soll (Verringerung der Bewegungsunschärfe). Wenn eine der Teilunschärfen wesentlich größer ist als die anderen, ist die Gesamtunschärfe etwa gleich der größten Teilunschärfe. Die Gesamtunschärfe bei etwa gleichen Teilunschärfen ist etwa 50% größer als die mittlere Teilunschärfe (also nicht gleich der Summe der Teilunschärfen!). S c h l u n g b a u m , Med. Strahlenkunde

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

c) K o n t r a s t Unter dem Kontrast versteht man die Abstufung der Schwärzung (s. S. 106f), bzw. der Helligkeit. Diese Abstufung beruht auf der unterschiedlichen Schwächung und der Abbildung des so entstehenden Strahlungsreliefs. Nur durch den Kontrast werden die Einzelheiten des Bildes abgrenzbar. Das Bild setzt sich zusammen aus den sogenannten Bilddetails. Jedes Bilddetail besteht aus 2 Bildelementen, die geschlossenen Bezirken gleicher Schwärzung entsprechen. An der Grenze der Bildelemente setzen sich die unterschiedlichen Schwärzungen gegeneinander ab: es entsteht hier ein Kontrast. Der entstehende „objektive Kontrast" ist gleich der Schwärzungsdifferenz S 1 — S 2. Der Kontrast ist abhängig von: 1. den Expositionsdaten (mAs, Strahlenqualität, Streuung), 2. dem durchstrahlten Objekt (Absorption, Streuung), 3. dem Aufnahmematerial (Emulsion, Alter, Lagerung des Films) und der Art des Films (folienloser Film oder Verwendung von Verstärkerfolien), 4. der Filmverarbeitung (Art, Temperatur, Alter des Entwicklers, Entwicklungszeit, Fixierung, Trocknung, Abschwächung, Verstärkung). Zu 1: Die Bedeutung einer optimalen, d. h. „richtigen" Belichtung wurde bereits besprochen. Sie muß so gewählt werden, daß die Schwärzungen im geraden Anteil der Kontrastkurve (Gradationskurve) liegen. Große Bedeutung hat weiter die Zusammensetzung bzw. die Qualität oder Härte der Strahlung. Härtere Strahlung bedingt eine Abflachung des Strahlenreliefs (s. S. 82f.) und damit aucheine Verringerung des Kontrasts. Eine kontrastreiche (photographisch harte) Aufnahme wird also mit möglichst weicher Strahlung erzielt. Die Wahl einer niedrigen Aufnahmespannung verringert außerdem das Maß der entstehenden Streustrahlung. Die Streustrahlung kann aber den Kontrast erheblich verschlechtern. Beispiel: Die Strahlenintensität hinter zwei benachbarten Elementen verhält sich bei direkter Strahlung wie 100:50, d . h . wie 2:1. Legt sich über dieses Strahlungsrelief ein „Streustrahlenschleier" mit dem Wert 20, beträgt die Relation nur noch 120:70, d. h. 1,71:1. Daraus ergibt sich, daß es im allgemeinen zweckmäßig ist, die Aufnahmespannung möglichst niedrig zu halten (Ausnahme: Hartstrahltechnik, s. S. 159ff).

Röntgenphotographie - Bildgebung und Bildgüte - Kontrast

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Zu 2: Die Zusammensetzung des Objekts hat entscheidenden Einfluß auf das Ausmaß der Schwächung und damit die Ausbildung des Strahlungsreliefs, dessen Ausprägung dann im Bild wiedergegeben wird. Ein guter Kontrast wird vor allem dann entstehen, wenn im Objekt Stoffe stark differierender Ordnungszahlen oder unterschiedlicher Dichte vorhanden sind. Auf dieser Grundlage beruht auch die gesamte Kontrastmitteltechnik (s. S. 190ff). Die Entstehung der Streustrahlen ist wesentlich von der Masse des durchstrahlten Volumens abhängig. Entscheidende praktische Bedeutung für die Verbesserung des Kontrasts und damit die Bildgüte hat die Verminderung der im Objekt entstehenden den Kontrast nivellierenden Streustrahlung. Sie wird erreicht A. durch niedrige Aufnahmespannungen (s. o.), B. durch Verkleinerung des durchstrahlten Volumens, C. durch Absorption der im Objekt entstandenen Streustrahlung durch zusätzliche Geräte (Streustrahlenraster). Zu B : Die Verkleinerung des Volumens verringert die Entstehung von Streustrahlen. Sie kann erreicht werden a) durch Kompression. Die Kompression spielt nur eine Rolle im Bereich des Abdomens. Meist handelt es sich bei den Kompressorien um breite Gurte, die möglicherweise am Tischrand fixiert werden können. Es gibt auch sogenannte pneumatische Kompressorien, bei denen an einem Gurt eine aufblasbare Gummiblase angebracht ist, b) durch Abdecken der Oberfläche des Objekts mit Bleiplatten. Praktisch sind hier verknöpfbare Winkelstücke aus Bleigummi, c) Einengung des Strahlenbündels durch Bildfeldblenden zwischen Fokus und Objekt: sogenannte Hinter- oder auch Randblenden. Praktisch ist die Verwendung von Tuben, d. h. Hohlkörpern aus schwächendem Material (Metall, Bleiglas). Sie können in verschiedenen Längen und mit verschiedenen Öffnungen hergestellt werden. Üblich ist z. B. für Schädelspezialaufnahmen ein Aufnahmetubus von 50 bis 60 cm Länge und einer Öffnung von 8 bis 10 cm. Die Tuben können innen am Ansatzstück noch eine Lochblende aus Blei tragen. Sie ist besonders wichtig in den nur aus Kunststoff bestehenden, nicht absorbierenden Zahntuben. Eine weitere Einblendemöglichkeit ergeben die sogenannten Schlitzblenden, bei denen senkrecht zueinander stehende Bleiplattenpaare, die um den Zentralstrahl als Mittelpunkt angeordnet sind, zusammengeschoben und geöffnet werden können, je nachdem, welche Feldgröße benötigt wird. Besser wirksam ist die sogenannte Doppelblende oder Tiefenblende (Abb. 81). Sie besteht aus fokusnahen Bleiplatten, die das Strahlenbündel einengen und auch die Stielstrahlung (s. S. 38) unwirksam machen. In einer Entfernung von etwa 20 cm 10*

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

sind dann nochmals Bleiplatten angebracht die, da sie objektnäher liegen, eine schärfere Feldbegrenzung erzielen. Sie bewegen sich gleichzeitig mit den fokusnahen Platten. Die Einstellung erfolgt mit Einstellknöpfen, Bowdenzügen, oder auch elektromotorisch. Auf den Tiefen-

Abb. 81. Müller-Röhrengehäuse mit Tiefenblende und Lichtvisier (die Kippschalter bedienen die elektromagnetische Bremsung für die vertikale und horizontale Röhrenbewegung)

blenden befinden sich Kurven, die eine Ablesung der Feldgrößen bei verschiedenen Blendenstellungen und Abständen ermöglichen. Die Tiefenblenden sind im allgemeinen fest an den Röhrengehäusen montiert. Sie besitzen meist noch eine Lichtvisier-Einrichtung, die die Grenzen des ausgestrahlten Feldes markiert. Der Schalter für die Lichteinrichtung, die u. U. selbständig nach einigen Sekunden wieder abgeschaltet wird, befindet sich auf dem Gehäuse der Tiefenblende. Die Einblendung des Strahlenbündels mit Hilfe der fokusnahen Blenden dient nicht nur der Verbesserung der Bildgüte, sondern auch der Verminderung der Strahlenbelastung des Patienten. Besonders wichtig ist diese Einblendung bei Kindern, und hier wieder speziell bei Lungenaufnahmen. Allzuhäufig wird hier, wenn keine ausreichende Einblendung vorgenommen wird, der ganze Rumpf bestrahlt. Wenn keine Tiefenblende vorhanden ist, muß unbedingt eine Abschirmung durch Blei erfolgen (Umhängen einer Bleischürze!). Das gleiche gilt bei Thorax aufnahmen bei Schwangeren.

Röntgenphotographie - Bildgebung und Bildgüte - Streustrahlenraster

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Zu C: Größte Bedeutung für die StreustrahlenVerminderung hat das fokusferne, zwischen Objekt und Film angebrachte sogen. Streustrahlenraster (früher auch als Vorderblende oder Streustrahlenblende bezeichnet). Es hat die Aufgabe, die im Objekt entstandene, nicht zu vermeidende Streustrahlung, die — in Abhängigkeit von den Objekteigenschaften (Dichte, Dicke, Ordnungszahl) bis zu 80% der gesamten durchdringenden Strahlung ausmachen kann, zu vermindern (s. Abb. 82). Auch die Primärstrahlung wird durch das Raster geschwächt. Das Ausmaß dieser unerwünschten Schwächung soll natürlich so gering wie möglich sein. Die Vorläufer der jetzt üblichen Streustrahlenraster waren die Wabenblende nach Bucky, die Rollblende nach Potter-Bucky, die Sternblende und die Spiralblende. Sie sind heute ersetzt durch Raster, bei denen Absorberlamellen (meist Blei, zum Teil auch Wolfram) in einer Ebene angeordnet sind (früher deswegen auch als Flachblende bezeichnet). Eine Vergrößerung des Abstandes Objekt-Film, die ihrerseits die Bildgüte verschlechtert (s. S. 144), kann dadurch möglichst gering gehalten werden (im Gegensatz zur Rollblende, bei der die Lamellen auf einem Zylindermantel angeordnet waren). Die Absorberlamellen sind in einen strahlendurchlässigen Stoff eingebettet (Preßspan, Kunststoff, Aluminium) und in eine Aluminiumhülle eingeschlossen. Aluminium als —Fokus Fokus Schachtmedium hat eine gedezentriert im Schnittpunkt der Lamellenebenen ringere Primärstrahlendurchlässigkeit als Kunststoff, was sich auf die Wirksamkeit des Rasters (Selektivität s. u.) auswirken muß. Meist verlaufen die Längskanten der Lamellen in e i n e r Richtung. Sie heißen dann Linienraster. Bei kreuzförmiger Anordnung der LaFokus mellen spricht man von Kreuzdefokussiert rastern (meist werden zwei kreuzförmig übereinandergelegte Linienraster als „Kreuzraster" verwandt). Die Absorberlamellen liegen entweder parallel zueinander (Schnittpunkt oo) oder sie sind auf eine Schnittgerade über der „ . jRastermitte gerichtet (Abb. p n m 2l 82), „fokussiert". Die FokusAbb. 82. sierung liegt zwischen 70 und Wirkungsweise eines Streustrahlenrasters

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

150 cm (mehr bei Spezialanfertigung). Die optimale Wirksamkeit eines Rasters wird d a n n erreicht, wenn der Röhrenfokus bei der A u f n a h m e in der Schnittgeraden liegt. Abweichungen des Röhrenabstandes nennt m a n Defokussierung (s. Abb. 82). Die bei jedem R a s t e r t y p angegebenen Anwendungsgrenzen f ü r die Defokussierung sind meist so bemessen, d a ß bei den größten u n d kleinsten Abständen der Verlust an Primär strahlendurchlässigkeit am Bildrand 40 (in USA 50%) beträgt. Sie können tabellarisch für verschiedene Filmbreiten zusammengestellt werden. Bei Überschreiten der Grenzen k o m m t es abgesehen von einer unvertretbaren Verminderung der Rasterwirksamkeit zu einer Abbildung der Lamellen. Das gleiche gilt f ü r eine Dezentrierung, d. h. eine seitliche Verschiebung des Röhrenfokus über dem Raster. Unbedingt zu vermeiden ist auch eine Neigung des Zentralstrahls senkrecht zur Richtung der Lamellen, da d a n n ebenfalls störende Schatten abgebildet werden. Ein Maß für die Wirksamkeit eines Streustrahlenrasters ist die Selektivität (U). Sie ist definiert als Quotient aus der Primärstrahlentransmission (T p = Verhältnis der Strahlenintensität mit und ohne zwischen Streukörper u n d Meßinstrument eingeschaltetes Raster) u n d der Streustrahlentransmission (T s ), also 27 =

— Ts Die Selektivität ist abhängig von den Eigenschaften des Rasters u n d von den Aufnahmebedingungen (Objekt, Spannung). Mit zunehmender Spannung verringert sich die Selektivität. Diese soll bei jedem Raster f ü r die Spannung 100 k V angegeben werden (u. U. auch f ü r andere Spannungen). Die Eigenschaften eines Rasters sind charakterisiert d u r c h : 1. Die Dicke der Lamellen, 2. die Zahl der Lamellen (pro cm), 3. das Schachtverhältnis (Quotient aus Lamellenhöhe u n d Lamellenabstand), 4. die Güte der technischen Fertigung. Zu 1: J e dünner die Lamellen sind, desto geringer ist die störende Abbildung (bei stehendem Raster u n d bei kurzen Belichtungszeiten bei bewegtem Raster), und desto größer ist die Primärstrahlendurchlässigkeit, wodurch grundsätzlich die Selektivität verbessert wird. Andererseits wäre es unzweckmäßig, die Lamellen dünner als 0,05 m m Blei zu machen, weil dann bei höheren Spannungen die Streustrahlenabsorption unzureichend würde. E x t r e m dünne Lamellen konnten lange Zeit aus technischen Gründen nicht in ausreichender technischer Vollkommenheit (gleichmäßige Richtung, Fokussierung, gleichmäßige Dicke) hergestellt werden. J e t z t können Lamellen einer Dicke von 0,07 m m in die

Röntgenphotographie - Bildgebung und Bildgüte - Streustrahlenraster

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Raster eingelagert werden (z. B. bei Viellinienrastern mit 40 Linien/cm u n d mehr; s. unten). Zu 2: Früher vielfach, jetzt seltener gebrauchte gebräuchliche, sogen. Grobraster, hatten nur 10 Linien/cm. Heute übliche Raster haben meist 20 bis 30 (z. B. Siemensraster: 21 beim Feinraster F, 28 beim Feinstraster F F , 24 beim Hartstrahl-Feinstraster F F H ) Linien/cm. Viellinienraster, die ohne störende Rasterabbildung auch ohne Rasterbewegung (s. unten) verwandt werden können, haben mindestens 40 Linien. Raster, bei denen s t a t t Blei Wolfram als Absorber dient, haben 50 Linien: Sogen. Wolframviellinienraster. Mit zunehmender Lamellenzahl bei gleichbleibender Dicke verringert sich natürlich auch die Primärstrahlendurchlässigkeit. Eine zu geringe Lamellendicke verursacht andererseits eine größere Streustrahlendurchlässigkeit (s. o.). Zu 3: Das Schachtverhältnis verschiedener Rastertypen liegt zwischen 5 : 1 u n d 15:1 (jetzt stattdessen meist 12,8:1). Bei Viellinienrastern k a n n das Schachtverhältnis 8 : 1 und 12:1 betragen, Wolfram-Viellinienraster haben ein Schachtverhältnis von 5:1. Grundsätzlich verbessert ein größeres Schachtverhältnis die Selektivität. Eine weitere Erhöhung der Schächte ist aber nicht zweckmäßig, da dann die durchgelassene Streustrahlung u n d die im Absorber entstehende Streustrahlung in der gleichen Größenordnung liegen. Zu 4: J e d e technische Unvollkommenheit (ungleichmäßige Dicke und Lage der Absorberlamellen, insbes. auch Abweichungen von der Fokussierung) verschlechtert die Wirksamkeit eines Rasters. Zusammenfassend ist zu sagen, daß Lamellenzahl und -dicke, sowie das Schachtverhältnis entscheidenden Einfluß auf die Wirksamkeit eines Rasters, d. h. auf die zu messende Selektivität haben. Die Abbildung der Rasterlinien wird vermieden durch Bewegung der Streustrahlenraster während der A u f n a h m e : sogenannte Laufraster (früher: bewegte Streustrahlenblende). Alte „Blenden" haben einen Federaufzug mit Ölbremse. Die Feder m u ß bei jeder Aufnahme aufgezogen u n d ihre Abiaufzeit, die natürlich länger sein m u ß als die Belichtungszeit, eingestellt werden. Bei gleichförmigem Rasterablauf u n d pulsierendem Röhrenstrom k a n n es zum Auftreten des stroboskopischen Effekts kommen. Dabei bildet sich das Raster ab, wenn seine Geschwindigkeit so groß ist, daß bei einer Strompulsation gerade eine Verschiebung um eine Rasterbreite erfolgt. Der stroboskopische Effekt wird heute vielfach bei Umdrehungszahlmessern an Plattenspielern benutzt. Bei Auftreten des stroboskopischen Effekts m u ß die Abiaufzeit des Rasters etwas verstellt werden. Bei manchen Blenden erfolgt der Aufzug automatisch bei Einschieben der Kassette, bzw. des Kassettenblechs.

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Moderne Raster werden elektromotorisch bewegt (Motorraster, Katapultraster). Wichtig ist, daß der Bewegungsablauf ungleichförmig ist (Initialantrieb). Dadurch kann -

"laltpunkt der Aufnahme

z u m Auftreten des stroboskopischen Effekts kommen. Die Ablaufgeschwindigkeit ist zuerst schnell, damit auch bei Kurzzeitaufnahmen eine Verwischung erreicht wird. Sie läuft dann langsam aus, (bei sehr langen Zeiten eventuell Wiederholung des Be1,0 1.5 wegungsablaufs), so daß der Raster auch bei LangzeitaufnahAbb. 83. Initialantrieb eines Laufrasters men noch nicht zum Stillstand gekommen ist (Abb. 83). Der Bewegungsablauf wird durch eine Kurventrommel, in der eine Nute läuft wegungsablauf wird durch eine Kurventrommel, in der eine Nute läuft die das Raster führt, gesteuert. Die bewegten Streustrahlenraster sind entfern- bzw. auswechselbar in die Untersuchungstische (früher: „Buckytische", jetzt: Rasteraufnahmetische), die Hilfsgeräte mit vertikaler Kassettenhalterung (s. Abb. 53 S. 75) (Rasterwand- oder -bodengerät, früher Bucky-Wandstativ), die besonders bei Schädelaufnahmen und Hartstrahlaufnahmen der Thoraxorgane gebraucht werden und die Durchleuchtungs- bzw. Zielgeräte eingeschoben. Sie liegen zwischen Tischplatte bzw. Deckplatte oder der dem Leuchtschirm abgewandten Seite des Zielgeräts und der Kassette. Am Rasteraufnahmetisch sind Raster in einen verschieblichen Wagen, die sogenannte „Laufrasterlade", eingearbeitet. In ihr liegt auch die Kassette mit Fixierungsvorrichtung für verschiedene Formate. Ein Kabel stellt die Verbindung zum Schalttisch her. es

Bei modernen Rastern werden etwa 90% der Streustrahlung und mehr absorbiert. Höchste Wirksamkeit haben die Kreuzraster. Bei hochwirksamen Rastern ist auch die Absorption der primären Nutzstrahlung nicht unerheblich. Sie beträgt 25% und mehr. Aus der Strahlenabsorption im Raster, dem „Rasterverlust", ergibt sich die Notwendigkeit, die Exposition bzw. die Spannung zu erhöhen. Ein zahlenmäßig anzugebender, gleichbleibender Faktor für bestimmte Raster läßt sich nicht angeben, da eine erhebliche Abhängigkeit vom Objekt (unterschiedlicher Streustrahlenanteil) und den Expositionsbedingungen besteht. Der Verlängerungsfaktor (mAs) liegt beim Übergang von Aufnahmen ohne zu Aufnahmen mit Raster zwischen 2 (wenig Streustrahlung, mittleres Schachtverhältnis bzw. mittlere Selektivität) und 8 (hoher Streustrahlenanteil, hohes Schachtverhältnis (FFH) und entsprechende Selektivität). Beim Übergang von einem FF- zu einem FFH-Raster

Röntgenphotographie - Bildgebung und Bildgüte - Kontrast

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liegt die notwendige Belichtungsverlängerung (mAs) etwa zwischen 25 und 60%. Soll die Verlängerung der Belichtungszeit vermieden werden, ist auch ein Ausgleich durch Spannungserhöhung möglich ( F F zu F F H etwa 10% in mittleren Spannungsbereichen). Auch ein kombinierter Ausgleich (mAs und kV) ist natürlich möglich. In Rasteraufnahmetischen werden vielfach Raster mit mittlerem Schachtverhältnis verwandt. Sie haben den Vorteil breiterer Anwendungsgrenzen (s. o. unter Fokussierung). Sie können für spezielle Zwecke gegen Hartstrahlraster (FFH) mit höherem Schachtverhältnis ausgetascht werden. Der Spielraum einer zulässigen Abweichung vom Fokussierungsabstand (insbes. bei Verkürzung) ist hier wesentlich geringer. In der Hartstrahltechnik sollen im allgemeinen Hartstrahlraster verwandt werden. Entbehrlich sind sie bei Lungenaufnahmen und bei eingeblendeten Aufnahmen (z. B. Bulbus-Schüsse), weil hier der entstehende Streustrahlenanteil relativ gering ist (Luftgehalt des Thorax, kleines durchstrahltes Volumen). Ein etwas höherer Streustrahlenanteil bei Hartstrahlaufnehmen der Lunge kann sich in diesem Spezialfall sogar günstig auswirken. Einzelheiten, die unter der Empfindlichkeitsschwelle des Films liegen, können ev. durch den Streusatzzu noch sichtbar werden. Viellinienraster, auch die Wolfram-Viellinienraster mit relativ kleinem Schachtverhältnis (diese auch als gekreuzte Raster) können mit gutem Effekt bei Aufnahmen im Bett, im Operationssaal usw., also ohne Bewegung, verwandt werden. Die Selektivität gekreuzter WolframRaster liegt bei 75 kV Spannung etwa zwischen der Selektivität eines F F - und eines FFH-Rasters. Gekreuzte Raster werden auch bei simultaner Schaltung von Serienaufnahmen in 2 Ebenen verwandt. Aufnahmen dünner Objekte (Hand usw.) werden ohne Raster gemacht (geringe Streustrahlung). Bei Verwendung folienloser Filme soll das Unterlegen der Filmpak kung mit Bleigummi die vom Tisch, bzw. der Unterlage ausgehende Rückstreuung unwirksam machen. Zu 3 : Einfluß des Aufnahmematerials auf den Kontrast: Auf die „Gradation" verschiedener Emulsionen (s. S. 109) wurde schon hingewiesen. Es sei nochmals wiederholt, daß Röntgenfilme im Vergleich zu den in der Photographie verwandten Filmen eine relativ steile Gradation haben und damit einen guten Kontrast liefern. Alter und unzweckmäßige Lagerung des photographischen Materials führen zur Schleierbildung und damit zur Verschlechterung des Kontrasts. Folienlose Filme haben einen geringeren Kontrast, da die Abbildung teilweise nicht im gradlinigen Teil der Schwärzungskurve liegt. Die Verwendung von Verstärkerfolien steigert dagegen den Kontrast.

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

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Zu 4: Einfluß der Filmverarbeitung auf den Kontrast: Entscheidenden Einfluß hat die Qualität, die Temperatur des Entwicklers und die Entwicklungszeit. I n den Entwicklungsmaschinen konnte allerdings bei Verwendung speziell für die Maschinen hergestellter Bäder ohne wesentliche Einbuße der Qualität die Temperatur heraufgesetzt und die Verarbeitungszeit abgekürzt werden (s. S. 135). Bei Maschinenentwicklung entfällt ein Ausgleich von Expositionsfehlern, wie er bei Handentwicklung möglich ist. Über chemische Verstärkung, die manchmal zu einer Kontrastverbesserung führen kann, s. S. 127. Zusammenfassend ist zu sagen: Guter Kontrast wird erzielt durch: 1. richtige Belichtung bei niedriger Spannung, 2. alle Maßnahmen zur Verminderung von Streustrahlen, 3. Verwendung von Filmen mit steiler Gradation, 4. Verwendung von Verstärkerfolien, 5. richtige Filmverarbeitung. Der objektive Kontrast, d. h. also die physikalisch meßbare Schwärzungsdifferenz, ist nicht allein entscheidend für die Verwertbarkeit und Detailerkennbarkeit eines Röntgenbildes. Ausschlaggebend ist hier der von zahlreichen Faktoren abhängige „subjektive Kontrast". Der subjektive Kontrast ist das Verhältnis der Helligkeit zweier benachbarter geschwärzter Bildstellen im durchscheinenden Licht. Der subjektive Kontrast ist abhängig von: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

dem objektiven Kontrast, Größe, Form und Lage der Bildelemente, Schärfe und Grenzkontrast, der absoluten Helligkeit des durchscheinenden Lichts, dem Untergrund und der Farbe des durchscheinenden Lichts, der Umgebungshelligkeit, physiologischen Faktoren.

Ohne objektiven Kontrast gibt es also naturgemäß auch keinen subjektiven Kontrast. Einige weitere Punkte seien herausgegriffen. Besonders wichtig ist die Tatsache, daß Schärfe und Kontrast sich gegenseitig ergänzen bzw. vertreten können: eine kontrastreiche Aufnahme wird auch als scharf empfunden; umgekehrt erweckt eine scharfe Abgrenzung von Bildelementen auch eine erhöhte Kontrastempfindung. Durch den so-

Röntgenphotographie - Bildgebung und Bildgüte - Kontraat

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genannten Grenzkonstrat (MACHsche Täuschung, MACH-Effekt) werden an Stellen großer Schwärzungssprünge zusätzliche Kontraste (helle u n d dunkle Linien an den Grenzflächen) vorgetäuscht. Außerordentliche Bedeutung h a t die absolute Helligkeit des Betrachtungslichts. Bei unzureichender Helligkeit werden Kontraste in den starken Schwärzungen nur unzureichend wahrgenommen. Ein Teil des Bildumfanges geht dabei verloren. Unter dem Bildumfang versteht m a n die maximale Schwärzungsdifferenz. Der objektgerechte Bildumfang ist gegeben durch den geradlinigen Teil der Gradationskurve. Der nutzbare Bildumfang ist der vom Auge verwertbare Bildumfang, der meist nur den Durchhang u n d einen (je nach Helligkeit des durchscheinenden Lichts) mehr oder weniger großen Abschnitts des geradlinigen Kurventeils u m f a ß t , der verlorene Bildumfang ist die Differenz zwischen der maximalen Schwärzungsdifferenz u n d dem nutzbaren Bildumfang. E r setzt sich aus dem oberen Anteil des geradlinigen Abschnitts u n d der Schulter zusammen u n d ist umso kleiner, je heller das durchscheinende Licht (des Schaukastens) ist. Zur Beurteilung von Details in stark geschwärzten Abschnitten empfiehlt sich die Betrachtung unter dem hellen Licht einer mit einer Irisblende versehenen Betrachtungslampe. Unter dem Objekt umfang versteht m a n den dem Bildumfang entsprechenden Abschnitt auf der Abszisse (s. Abb. 70, S. 109). Wichtig ist auch die Helligkeit der Umgebung. Bei großer Schaukastenhelligkeit werden K o n t r a s t e eines nicht eingeblendeten Röntgenbildes infolge der Blendung wesentlich schlechter wahrgenommen. Das gleiche gilt für die Helligkeit des Betrachtungsraumes. Entscheidend sind weiterhin physiologische Faktoren. E r w ä h n t seien Fehl- und Alter ssichtigkeit des Betrachters (die natürlich korrigiert werden müssen), sowie das WEBER-FECHNERSche Gesetz, nach dem Helligkeitsunterschiede als gleich empfunden werden, die gleiche Quotienten haben, nicht aber gleiche Differenzen, also z. B. Helligkeiten, die sich wie 2 : 4: 8:16 verhalten (nicht wie 2 : 4 : 6 : 8 ) . Aus dem Gesagten ergibt sich, daß die Bildgüte nicht allein auf Grund physikalischer Untersuchungen eines Röntgenbildes (Sensitometrie) zu beurteilen ist. Zweifellos sind aber die meßbaren Faktoren der Bildgüte unentbehrlich f ü r ein gutes Röntgenbild. Schließlich sei noch kurz auf die Frage des optimalen Kontrastes eingegangen, der sicher nicht identisch ist mit dem größten K o n t r a s t . Größte Helligkeitsunterschiede können vom Auge nicht gleichzeitig bet r a c h t e t werden. E s ist d a n n nur eine Betrachtung mit Ausblendung der Einzelheiten möglich. Details, die sich in ihrer Helligkeit stärker unterscheiden als 1:50, können nicht gleichzeitig gesehen werden; das entspricht einem K o n t r a s t von etwa 1,5. Erstrebenswert ist also nicht ein

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Bild mit maximalem Kontrast, sondern ein harmonisches Bild, in dem große Kontraste gedämpft, kleine aber verstärkt werden. Insbesondere ist es bei Objekten mit großen Absorptionsdifferenzen zweckmäßig, unter Abflachung der Gradationskurve den gesamten Bildumfang (s. o.) zu verkleinern. Bei vergrößertem Objektumfang wird so der verlorene Bildumfang verringert, der Anteil des nutzbaren Bildumfangs aber relativ vergrößert. Moderne Methoden zur Kontrastverbesserung Es stehen zwei Verfahren zur Verfügung, die durch Harmonisierung des Bildes mit Abschwächung der Grob- (z. B . Lunge — Mediastinum) und Anhebung der Feinkontraste (z. B . Drüsenkörper der Mamma, be-

**

Ein

Rückkopplungsverstärker fur Modulation

Lichtintegrator

Ablenksystem

Abb. 84: Logetron: a. Gesamtansicht

b. Schaltschema

Röntgenphotographie — Bildgebung und Bildgüte — Kontrastverbesserung

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ginnende Staublungen Veränderungen) das Röntgenbild, d. h. seinen Informationswert, verbessern. 1. Elektronische Kopiergeräte, als deren Vertreter vor allem das ursprünglich für die Auswertung von Luftaufnahmen angewandte „Logetron" zur Verfügung steht (Abb. 84a). Es werden zunächst Positive gewonnen, die dann wieder in Negative umgewandelt werden können. Das Schaltschema eines derartigen Gerätes zeigt Abbildung 84b. Das Original wird durch den wandernden Lichtpunkt einer Kathodenstrahlröhre abgetastet. Die Ausleuchtung wird mit Hilfe von Ablenkgeneratoren gesteuert. Die in ihrer Größe einstellbare Fläche wird hierbei streifenförmig abgeleuchtet. Durch ein Linsensystem trifft der Lichtstrahl das unmittelbar hinter dem Negativ liegende Kopiermaterial. Über die Photozelle 1 wird die Helligkeit des Lichtflecks über ein Gegensteuerungssystem geregelt. Die Intensität nimmt sofort zu, wenn die Helligkeit infolge der starken Schwärzung des Negativs gering ist, andererseits nimmt sie ab, wenn helle Stellen abgetastet werden. Wichtig ist die Größe des abtastenden Lichtstrahls. Er muß etwa einen Durchmesser zwischen 5 und 10 mm haben. Ist er zu klein, werden auch die notwendigen feinen Kontraste nivelliert, mit zunehmender Größe verliert sich andererseits auch der nivellierende Einfluß auf die Grobkontraste, so daß damit die Abbildung einer normalen Kopie ähnlicher wird. Das Ausmaß der Helligkeitssteuerung kann in 4 Stufen eingestellt werden („dodging factor"). Eine zweite Photozelle steuert die gesamte Belichtungsdauer. Die Einstellung erfolgt in Abhängigkeit von dem verwandten Kopiermaterial. Unter Integration des auftreffenden Lichts wird das Gerät abgeschaltet, wenn der eingestellte Belichtungsindex erreicht ist. Schrifttum: Werner, K., Bader, W., Buttenberg, D. und H . Zeitz« Logetronographie, Röntgen-Blätter X I . 289 — 295 (1958), Schuon, H . : Wie arbeiten moderne elektronische Kopiergeräte. Röntgen- und Laboratoriumspraxis X I I , R 77 — 84 (1959).

2. Geräte, die sich des Fernsehprinzips bedienen (Siemens). Das auf einem Lichtschaukasten liegende Original, dessen optimale Ausleuchtung mit Hilfe eines Oszillographen kontrolliert werden kann, wird mittels einer Fernsehkamera auf einem Sichtgerät abgebildet. Durch Bedienung des „Kontrastknopfes" kann die Gradationskurve abgeflacht oder aufgerichtet werden. Durch Bedienung einer Taste („Plastik") können die Grobkontraste nivelliert werden. Während dabei das Gesamtbild einen mittleren Grauton zeigt, werden Helligkeitssprünge hervorgehoben. Das Bild erscheint dadurch plastisch. Die Abbildung erfolgt in normaler Größe oder in verkleinertem bzw. vergrößertem Maßstab.

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Im Normalbild überdeckte, unauffällige, aber wesentliche Details, die sich in einer Verlaufsserie entwickelt haben, bzw. durch die sich zwei sonst gleiche (genau übereinstimmende Einstellung!) Bilder unterscheiden, können durch das Subtraktionsverfahren, das von dem niederländischen Radiologen Ziedses des Plantes entwickelt worden ist, sichtbar gemacht werden. Technisch wird beim Subtraktionsverfahren zunächst eine Kontaktkopie angefertigt, die also ein Positivbild darstellt (u. U. mit Verwendung der Logetron-Methode, s. o.). Beide Bilder werden dann übereinander gelegt. Die in gleicher Weise abgebildeten Bildanteile werden dabei ausgelöscht. Eine Kopie, die dann nur die wesentlichen Differenzen darstellt, kann unter Verwendung des Folienlichts durch Exposition mit Röntgenstrahlen in einer normalen Kassette angefertigt werden. Technisch am einfachsten ist die Anwendung bei Serienaufnahmen, z. B. Gefäßdarstellungen. Schwieriger ist die Anwendung bei Aufnahmen, die in größeren Zeitabständen angefertigt worden sind (z. B. eine Verlaufsserie von Lungenaufnahmen oder Knochenaufnahmen mit dem Verdacht auf eine Veränderung, insbesondere die Ausbildung kleiner umschriebener Herde). Neuerdings wird auch das Fernsehprinzip für das Subtraktionsverfahren angewandt. Bei entsprechender Schaltung kann ein Subtraktionsbild direkt auf dem Fernsehschirm abgebildet werden. Schrifttum: Parchwitz H. K. und G. Stein: Anwendung der Television zur Kontrastverstärkung im Rahmen der Röntgendiagnostik. Fortschritte auf dem Gebiet der Röntgenstrahlen 91, 389 — 402 (1959).

d) Die B e l i c h t u n g Nur bei richtiger Belichtung kann ein optimales Röntgenbild erzielt werden. Die notwendige Belichtung ist im einzelnen abhängig von: 1. der gewählten Spannung, 2. der Art (Leistung) des benutzten Generators, 3. der Schwächung durch das Objekt (Ordnungszahl, Dicke), 4. dem Abstand Fokus—Film, 5. dem verwandten Material (Film, Folie), 6. der Benutzung von Blenden und Rastern. Entscheidend für das Röntgenbild, ist daß eine ausreichende Strahlenmenge den Film erreicht. Die wesentlichen Anteile des Bildes, die sogenannte Dominante, sollen mit ihrer Schwärzung in den geraden Teil der Gradationskurve fallen. Die mittlere Schwärzung soll etwa 0,8 betragen. Zu 1: Der Einfluß der Spannung auf die Belichtung Im allgemeinen ist es zweckmäßig, mit möglichst niedrigen Spannungen zu arbeiten, da so gute Kontraste erzielt werden können. Die Herabsetzung der Spannung ist aber begrenzt durch das spannungsabhängige Absinken der Durchdringungsflüssigkeit, die dem Objekt angepaßt

Röntgenphotographie - Belichtung - Hartstrahltechnik

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sein m u ß u n d die Grenzen der Belastbarkeit der Röhre, die nur die Belastung mit einer bestimmten Stromstärke zuläßt. Das notwendige Milliamperesekundenprodukt kann dann nur durch Verlängerung der Belichtungszeit erreicht werden. Eine zu lange Belichtungszeit verschlechtert aber infolge der Bewegungsunschärfe die Bildgüte. Bei Spannungserhöhung k a n n das Milliamperesekundenprodukt herabgesetzt werden. I m mittleren Spqnnungsbereich von etwa 50 bis 80 kV bedeutet eine Steigerung der Spannung u m 10 kV etwa eine Halbierung des Milliamperesekundenprodukts. F ü r bestimmte Zwecke h a t sich im Gegensatz zur üblichen „Weichstrahltechnik" die Verwendung hoher Spannungen bewährt: Hartstrahltechnik Unter Hartstrahltechnik versteht m a n Röntgendiagnostik mit Spannungen über 100 kV. Der übliche Spannungsbereich liegt zwischen 100 und 125 kV. Merkmale der Hartstrahltechnik: 1. Da die Ausbeute der Röhre an Röntgenstrahlen mit höherer Spannung ansteigt und außerdem die Durchdringungsfähigkeit größer wird (der Anteil der das Objekt durchdringenden Strahlung, d. h. also die Austrittsdosis wird größer), k a n n die Belichtungszeit herabgesetzt, bzw. das mAs-Produkt verringert werden. Daraus ergibt sich: a) Generator und Röhre werden geschont. b) Die Strahlenbelastung des Patienten (Oberflächendosis = Hautbelastung) wird geringer. E s m u ß allerdings darauf hingewiesen werden, daß u. U. die Gonadenbelastung infolge des größeren Streustrahlenanteils n i c h t vermindert wird. c) Durch die Herabsetzung der Expositionszeit wird die Bewegungsunschärfe verringert. 2. Absorptionsunterschiede, die auf die Ordnungszahl des durchstrahlten Stoffes zurückzuführen sind, werden geringer; insbesondere vermindert sich der K o n t r a s t zwischen Knochen (Kalzium und Phosphor!) u n d den Weich teilen. 3. Dichteunterschiede werden unverändert abgebildet. 4. Der größere Streustrahlenanteil erfordert besondere Maßnahmen zur Streustrahlenverminderung bzw. -beseitigung (s. S. 149ff)

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Neben den üblichen Maßnahmen zur Streustrahlenverminderung ist besonders die Anwendung von sogenannten Hartstrahlrastern notwendig (FFH-Raster). Sie sind durch ein größeres Schachtverhältnis (12,8:1) gekennzeichnet (s. auch Raster, S. 149ff). Hierdurch ist eine bessere Absorption der Streustrahlung gewährleistet. Die notwendige relative Erhöhung des mAs-Produktes wirkt sich bei Erhöhung der Spannung nur wenig aus. Eine Verringerung der Streustrahlung ist bei Lungenaufnahmen auch möglich durch die von G R O E D E L angegebene Abstandstechnik. Der Patient wird hierbei 15 bis 20 cm von der Kassette distanziert. Der dadurch gegebene Schärfeverlust wird durch eine Erhöhung des Gesamtabstandes auf etwa 3 m ausgeglichen. Die Abstandstechnik beruht darauf, daß die im Körper entstehende Streustrahlung sich mit zunehmendem Abstand schnell vermindert. Heute hat sich aber die Aufnahmetechnik mit bewegtem Streustrahlenraster (Laufraster) durchgesetzt. Bei Lungenaufnahmen und bei stark ausgeblendeten Aufnahmen (z.B. Magenschüssen) ist wegen des relativ geringen Streustrahlenanteils die Anwendung eines Hartstrahlrasters nicht unbedingt erforderlich (s. S. 153). 5. Dickenunterschiede werden infolge der stärkeren Durchdringungsfähigkeit nivelliert. Die Belichtungsunterschiede bei dicken und dünnen Patienten sind deshalb geringer, Fehlbelichtungcn also leichter zu vermeiden. Stärkere partielle Verdichtungen (z. B. einer Thoraxseite, lumbosakraler Übergang bei seitlichen Lendenwirbelaufnahmen) werden besser durchdrungen und im verwertbaren Schwärzungsbereich abgebildet. Die Hartstrahltechnik ist indiziert 1. zur Herabsetzung der Strahlenbelastung im direkten Strahlenkegel, also bei Untersuchungen, die eine besondere Gefährdung (Schwangerschaftsaufnahmen) oder eine hohe Belastung (Serienaufnahmen wie bei Angiokardiographie, Kinematographie u. a.) verursachen, 2. zur Verkürzung der Belichtungszeit, also bei Aufnahmen, bei denen eine Verringerung der Expositionszeit wünschenswert oder notwendig ist, wie seitliche Thoraxaufnahmen am Stativ (Verminderung der Bewegungsunschärfe), Serienaufnahmen mit hoher Frequenz, Schirmbildaufnahmen, schließlich 3. zum Ausgleich großer Dicken- und Dichteunterschiede, bzw. zur Vergrößerung des nutzbaren Bildumfangs (s. S. 155) bei Aufnahmen mit großem Objektumfang (einseitige Lungenverschattungen, Aufnahmen mit besonders großem Abstand, Wirbelsäulenganzaufnahmen),

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Röntgenphotographie - Belichtung

4. zur Verringerung unerwünschter, die Detailerkennbarkeit verschlechternder Grobkontraste (z. B. Rippen-Lungengewebe, s. u.), 5. zur Verbesserung der Bildschärfe. Die Hartstrahltechnik verringert die thermische Belastung der Röhre und ermöglicht damit eine Verkleinerung des Fokus (Feinstfokus 0,3 mm). Außerdem ist in stärkerem Umfang die Verwendung von feinzeichnenden Folien, oder aber auch von foüenlosen Filmen möglich. Hier muß allerdings darauf hingewiesen werden, daß der Schärfegewinn durch einen Kontrastverlust ausgeglichen wird. Hauptanwendungsgebiet der Hartstrahltechnik ist die Thoraxdiagnostik. Der große Vorteil beruht hier vor allem auf der besseren Durchstrahlung des knöchernen Thorax. Die Rippen erscheinen wie durchsichtig und stören nicht durch Überlagerung die Beurteilung der Lungendetails. In der Magendiagnostik liegt der Vorteil der Hartstrahltechnik in der besseren Durchdringungsfähigkeit (Durchstrahlung auch des Kontrastmittels) sowie in der Verkürzung der Belichtungszeit (Einschränkung der Bewegungsunschärfe). Selten wird die Hartstrahltechnik bei Knochenaufnahmen (seitliche Lendenwirbelsäule, Schädelbasis) angewandt (bei besonders dicken Objekten). Vorteile bieten sich weiter bei manchen Weichteilaufnahmen, z. B. bei der Aufnahme des seitlichen Halses (guter Kontrast des Luftschlauches des Pharynx!). Zu 2: Der Einfluß des Generators auf die Belichtung Drehstromgeneratoren, bei denen annähernd eine Gleichspannung erzielt ist (s. S. 47), benötigen die geringste Belichtung (Milliamperesekundenprodukt). Beim Übergang von einem Zweipuls- auf einen Sechspulsgenerator (nach alter Nomenklatur Vier- und Sechsventilapparat, s. S. 46f) kann zur Erzielung vergleichbarer Schwärzungen die Belichtung um 20 bis 30% und die Spannung um 6 bis 8% vermindert werden. Bei Einpulsgeneratoren muß mit relativ langen Belichtungszeiten gearbeitet werden, soweit nicht relativ hohe Spannung einen Ausgleich ermöglicht. Zu 3: Der Einfluß des Objekts auf die Belichtung Entscheidenden Einfluß auf die notwendige Belichtung hat selbstverständlich das zu durchstrahlende Objekt. Die wesentlichen Faktoren (s. S. 81ff) sind dabei Ordnungszahl (Knochen-Weichteile), Dichte (LuftGewebe) und Dicke. Als „Normalpatient" gilt ein etwa 175 cm großer, 75 kg schwerer Mann mit folgenden Maßen: Schädel sagittal Thorax " Abdomen " Knie " Becken "

19 21 22 20 12

S c h l u n g b a u m , Med. Strahlenkande

cm seitlich axial 22 cm cm " 30 cm cm " cm " 33 cm cm " 11 cm 11

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

162

Allgemein kann gesagt werden, daß entsprechend der Dicke die Spannung um etwa i 5% und das Milliamperesekundenprodukt um 20% zu variieren sind, je nachdem, ob der Patient dünn, normal oder dick ist. Zweifellos ist dabei aber zu berücksichtigen, ob bei der Abweichung von der Norm Fett-, anderes Weichteilgewebe oder Knochen entscheidend beteiligt sind. Die unterschiedliche Schwächung durch die einzelnen Medien ist dann beim Variieren der Belichtung einzukalkulieren. Wird bei zu großer Dicke das Milliamperesekundenprodukt zu hoch, kann das durch weitere Spannungserhöhung, u. U. auch durch Verkürzung, des Abstandes und Wahl einer anderen Folie ausgeglichen werden. Als Richtlinie bei Aufnahmen von Kindern (Bruchteile der Belichtung beim Erwachsenen) gilt nach J a n k e k etwa: bis 1 Jahr 1—2 Jahre 2—4

— 1D

4—6

-!o

10—12

-i-

12

6— 8 Jahre — 6

12—14

— 3

¿i

~ 8—10 — 10 4 über 14 Jahre wie schlanker Erwachsener

Besondere Aufnahmebedingungen erfordern einen speziellen Belichtungsausgleich. Aufnahmen im Gipsverband benötigen etwa doppelte Belichtung oder Erhöhung der Spannung um 10 kV. Große Bedeutung hat in der Aufnahmetechnik der partielle Dickenausgleich, d. h. also der Belichtungsausgleich, wenn Objektdetails stark unterschiedlicher Schwächung auf einem Bild dargestellt werden sollen. Hier bestehen, abgesehen von einer Erhöhung der Spannung, im wesentlichen folgende Möglichkeiten : a) Verwendung von röhrennahen Ausgleichsfiltern (Schwächungsfilter) die die Strahlenmenge, die die weniger schwächenden Körperabschnitte trifft, verringern soll (z. B. keilförmige Aluminiumfilter bei Aufnahmen der unteren Extremität mit WENTZLIK-Kassette). b) Verwendung von Folien mit unterschiedlichem Verstärkungsfaktor s. u. c) Verwendung einer rotierenden Ausgleichsblende mit Bleiblechfilterschablonen, z. B. bei Wirbelsäulenganzaufnahmen. d) Die früher nicht selten angewandte einseitige Abdeckung einer Folie durch eingelegtes Papier oder einen geschwärzten Filmstreifen bei Thoraxaufnahmen (einseitige Verschattung) bringt den Nachteil größerer Folienunschärfe (die Folie liegt nicht mehr sicher an!). Ein ausreichender Ausgleich wird meist durch Hartstrahlaufnahmen erzielt (s. S. 160ff).

163

Röntgenphotographie - Belichtung

Zu 4: Der Einfluß des Fokus-Film-Abstandes auf die Belichtung Der Einfluß des Fokus-Filmabstandes macht sich entsprechend dem Abstandsgesetz (s. S. 142) bemerkbar, d. h. das Milliamperesekundenprodukt muß proportional dem Quadrat des Abstandes variiert werden. I m allgemeinen solider Abstand mindestens das fünffache der Objektdicke betragen. Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß eine Verkleinerung des Abstandes, die zu einer wesentlichen Herabsetzung des Milliamperesekundenprodukts f ü h r t (Tab. 9), die geometrische Unscharfe vergrößert. Erwähnt sei auch, daß bei einer Vergrößerung des Abstandes die Strahlenbelastung des Patienten geringer wird. Am größten ist sie bei Kontaktaufnahmen (s. S. 167f). Die Möglichkeit einer Abstandsänderung ist auch durch die Anwendung von Streustrahlenrastern begrenzt (s. S. 149). Tab. 9: Nach dem Abstandsgesetz errechnete Umrechnungsfaktoren für die Berechnung der Belichtungszeit bei Änderung des Fokus-Film-Abstandes. Gegebener Abstand 150 cm 100 cm

70 cm

neuer Abstand 200 100 200 150 140 70 50 140 100 50

cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm

Belichtungszeit zu multiplizieren mit 7»

a4

u

2 7.

Vi

4 2 7.

Zu 5: Der Einfluß der Folien und des Aufnahmematcrials auf die Belichtung Der Verstärkungsfaktor der Folien hat einen großen Einfluß auf die notwendige Belichtung. Für die verschiedenen Fabrikate mit ihrer unterschiedlichen Verstärkungswirkung lassen sich kaum verbindliche Zahlenwerte angeben. Sicher ist es zweckmäßig, sämtliche Kassetten in einem Institut mit dem gleichen Fabrikat auszustatten und Erfahrungswerte zu sammeln. Als Richtwert kann gelten, daß sich die Exposition (mAs) bei hochverstärkenden Folien, Universal- und Feinstrukturfolien wie 1 : 2 : 4 verhält. Eine Normung der Folien wird angestrebt. Sie scheiterte bisher am Fehlen einwandfreier, einheitlicher Meßmethoden. Für bestimmte Zwecke empfiehlt sich die Verwendung von Folien mit unterschiedlichem, speziellen anatomischen Verhältnissen angepaßtem Verstärkungsfaktor (z. B. bei Aufnahmen der Lendenwirbelsäule, bei denen am lumbo-sakralen Übergang eine größere Verstärkung erwünscht ist. Bei Verwendung von Papier ist die Belichtung etwa zu verdoppeln. n*

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

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Zu 6: Der Einfluß von Blenden und Bastern auf die Belichtung Bei starker Verkleinerung des Feldes (Einblendung) durch Blenden (z. B. bei Verwendung von Tuben kleiner Öffnung bei Schädelspezialaufnahmen) muß die Belichtung (bzw. das mAs-Produkt) erhöht werden (geringere Streustrahlung!). Bei Verwendung von Streustrahlenrastern ist der entsprechende Korrekturfaktor (s. S. 152) zu berücksichtigen. I n der Praxis empfiehlt es sich, für jeden Generator und jede Röhre eine Belichtungstabelle anzufertigen die — für den Normalfall berechnet — für den Einzelfall modifiziert werden kann. Sie kann nach folgendem Muster angelegt werden: Photographisches Material

Objekt

Film

Abstand

Blende Raster

Spannung

Milliamperesekundenprodukt (m A s) evtl. getrennt

Folienart Papier

m A

s

e) P r a k t i s c h e G e s i c h t s p u n k t e bei A n f e r t i g u n g v o n R ö n t g e n a u f n a h m e n Lagerung Bei der Lagerung ist zu berücksichtigen, daß 1. der Kranke bequem und ruhig gelagert wird. Lagerungsbedingte Beschwerden und Schmerzen müssen nach Möglichkeit vermieden werden. Die Lagerung ist den besonderen Gegebenheiten anzupassen, so muß z. B. bei starker Krümmung der Brustwirbelsäule der Kopf unterstützt werden, verletzte Glieder sind so zu lagern, daß sie fixiert, aber nicht gedrückt werden. Nur bei ruhiger Lagerung kann die Bewegungsunschärfe weitgehend vermieden werden. Unruhige Patienten müssen u. U. vor der Röntgenuntersuchung Beruhigungsmittel erhalten. Schädelaufnahmen sind im allgemeinen bei unruhigen Kranken (nach Unfällen!) in Rückenlage anzufertigen (s. auch unter 2). Hilfsmittel bei der Lagerung sind a) b) c) d)

Sandsäcke Fixiergurte Lagerungsbretter (Winkelbretter, Keile) Kopf- und Wirbelsäulenstützen bei Aufnahmen in aufrechter Kör perh altung e) Schaumgummiunterlagen und Hohlformen (z. B. dem Schädel angepaßt oder bei Lagerung von Säuglingen) s.auch S. 67.

Bei jeder Aufnahme ist zu entscheiden, ob sie in liegender oder aufrechter Stellung gemacht werden soll. Nach Möglichkeit soll auch hier die Einstellung gewählt werden, die für den Kranken am bequemsten

Röntgenphotographie - Lagerung - Bezeichnung der Aufnahmen

165

ist (z. B. axiale S c h ä d e l a u f n a h m e n in sitzender Stellung). Vielfach sind aber a u c h rein sachliche G r ü n d e entscheidend. So sind im allgemeinen eine N a s e n n e b e n h ö h l e n a u f n a h m e (Darstellung von Flüssigkeitsspiegeln!) u n d seitliche W i r b e l s ä u l e n a u f n a h m e n (Darstellung der Wirbelsäule bei normaler F u n k t i o n bzw. Belastung) in a u f r e c h t e r K ö r p e r h a l t u n g zu m a c h e n . Zur Vorbereitung einer R ö n t g e n a u f n a h m e g e h ö r t die E n t f e r n u n g störender Kleidungsstücke u n d V e r b ä n d e (Zinksalben müssen, d a sie einen K o n t r a s t geben, sorgfältig abgewaschen werden). Wichtig ist a u c h das Ab- u n d H e r a u s n e h m e n metalldichter „ F r e m d k ö r p e r " (Ohrringe, Augenprothesen, Zahnprothesenteile u . a.). Bei B e w u ß t losen sind die Gegenstände sorgfältig zu verwahren u n d zu registrieren. S c h a u m g u m m i u n t e r l a g e n k ö n n e n leichter sauber gehalten werden ( K o n t r a s t m i t t e l ! ) , w e n n sie von einer a b w a s c h b a r e n Plastikfolie u m hüllt sind. 2. Die Einstellung des Zentralstrahls, die „ Z e n t r i e r u n g " , m u ß einstelltechnisch richtig vorgenommen werden, so d a ß das darzustellende O b j e k t optimal abgebildet werden k a n n . Meist zielt der Z e n t r a l s t r a h l senkrecht auf die F i l m m i t t e , bei A u f n a h m e n a m Rastertisch also auf die Tischplatte. Abweichungen des Zentralstrahls sind d u r c h Winkelgrade u n d eine zusätzliche anatomische Bezeichnung (z. B . k o p f w ä r t s = nach kranial, f u ß w ä r t s = nach k a u d a l , n a s e n w ä r t s u. a. zu kennzeichnen. A u f n a h m e n der E x t r e m i t ä t e n sind s t e t s in 2 E b e n e n d u r c h z u f ü h r e n . Grundsätzlich soll das darzustellende O b j e k t kassettenoder f i l m n a h liegen (z.B. Orbita bei Fremdkörperlokalisation im Auge, Gallenblasenaufnahme in Bauchlage). Anatomische K e n n t n i s s e sind unentbehrlich. I n Einzelfällen wird m a n von der „Normaleinstellung" aus allgemeinen G r ü n d e n absehen müssen. So wird m a n bei Schwerverletzten m i t V e r d a c h t auf eine Verletzung im v o r d e r e n Schädelbereich auf die übliche A u f n a h m e t e c h n i k in Bauchlage verzichten, also die A u f n a h m e in Rückenlage anfertigen, obwohl das darzustellende Obj e k t d a n n p l a t t e n f e r n liegt. Einzelheiten der Einstelltechnik sind in den entsprechenden L e h r b ü c h e r n nachzulesen. Benennung und Bezeichnung der Aufnahmen I m allgemeinen richtet m a n sich n a c h d e m Strahlengang. Die Strahlenrichtung senkrecht zur Vorder- bzw. R ü c k f l ä c h e des K ö r p e r s h e i ß t auch „sagittal" (sagitta lat. = Pfeil). Die E b e n e n , die e n t s p r e c h e n d dieser S t r a h l e n r i c h t u n g d u r c h den K ö r p e r gelegt werden können, heißen Sagittalebenen. Die in der Mitte des K ö r p e r s liegende Sagittalebene ist die Medianebene. D e n Strahlengang von v o r n n a c h h i n t e n (also in R ü c k e n lage) n e n n t m a n den anterior-posterioren (a. p.) Strahlengang, d e n u m gekehrten Strahlengang von hinten n a c h vorn (also in Bauchlage) n e n n t m a n posterior-anterioren (p. a.) Strahlengang. Senkrecht dazu, d. h. in

166

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

der Ebene, die parallel zur Stirn liegt, verläuft der frontale oder seitliche Strahlengang. Zur exakten Bezeichnung ist hier anzugeben, welche Seite (rechts oder links) plattennah oder „anliegend" ist. Mißverständnisse können bei nicht exakten Angaben dadurch entstehen, daß bei sagittalem Strahlengang ein Bild der übereinanderliegenden Frontalebenen entsteht u n d umgekehrt. Wie schon gesagt, ist es immer zweckmäßig, die Aufnahmen nach dem Strahlengang zu bezeichnen. Eine dritte Aufnahmerichtung verläuft in der Körperlängsachse (z. B. axiale Schädelaufnahme). Man spricht hier von axialem Strahlengang. Wichtig ist, besonders auch im Zielbetrieb am Durchleuchtungsgerät, die Bezeichnung der sogenannten schrägen Durchmesser. Von 1. schrägem Durchmesser spricht man, wenn in Bauchlage die rechte Schulter filmnah liegt: sogenannte Fechterstellung (z. B. zur Darstellung des Hinterherzraumes in Verbindung mit einer ösophaguspassage), von 2. schrägem Durchmesser, wenn die linke Schulter anliegt: sogenannte Boxerstellung (z. B. Darstellung des Aortenbogens). Bei Drehung u m 180° (also Rückenlage) spricht m a n dagegen vom 1. und 2. umgekehrten schrägen Durchmesser. Bei besonderen Einstellungen ist stets die Drehung des K r a n k e n in Winkelgraden anzugeben. Röntgenaufnahmen werden stets so betrachtet und bezeichnet, wie sie der hinter dem Film stehende Betrachter sehen würde (also auch der Durchleuchter). Alle Röntgenaufnahmen werden seitenverkehrt bet r a c h t e t (die rechte Körperhälfte ist auf dem Bild links u n d umgekehrt). Die Seitenbezeichnungen rechts (R) und links (L) erfolgen durchAuflegen von Bleibuchstaben. Sie werden bei Aufnahmen in Rückenlage normal („auf den Rücken") aufgelegt, bei Bauch- u n d Seitenlage verkehrt („auf den Bauch") (Abb. 72, S. 114). I n jedem Fall werden die Aufnahmen so betrachtet und beschriftet, daß die Buchstaben richtig gelesen werden. Es ist aber zweckmäßig, besondere Lagerungen (Bauchlage, Kopftieflage) auf dem Film bei der Beschriftung zu vermerken. Bei den Seitenaufnahmen soll die anliegende Seite ebenfalls durch R oder L bezeichnet werden. Bei Darstellung kurzer Körperabschnitte, bei denen die Lage nicht ohne weiteres erkennbar ist (z. B. Ausschnitt aus der Oberschenkelmitte) ist oben (0) u n d unten (U) zu kennzeichnen. Besonders bezeichnet werden Zahnaufnahmen (s. S. 211). Wahl des Anfnalimematerials Die wesentlichen Grundsätze wurden schon besprochen (s. S. 112ff.). Im allgemeinen werden Folienfilme in Kassetten benutzt. Die Art der Folien soll durch ein Zeichen auf den Kassetten vermerkt sein, damit f ü r bestimmte Zwecke von vornherein die geeignete Kombination gewählt werden k a n n (z. B. hochverstärkende Folien f ü r Schenkelhalsaufnahmen im Operationssaal). Folienlose Filme können n u r bei relativ dünnen Objekten verwandt werden, da sonst die Belichtungszeit zu

Röntgenphotographie - Kontakt- u. Vergrößerungsaufn.

167

lang wird. In Ausnahmefällen, besonders bei Kontrolluntersuchungen (Stellung von Frakturen u.a.) kann auch Papier verwandt werden. Kassetten, die mit Röntgenpapier geladen sind, müssen zur Vermeidung von Verwechslungen deutlich gekennzeichnet sein. Bei Kontrolluntersuchungen der Thoraxorgane können auch Schirmbildaufnahmen (s. S. 180ff gemacht werden (Kleinformat 24 x 24 mm oder Mittelformat 70 X 70 mm, bzw. 100 X 100 mm). Man muß sich aber darüber im klaren sein, daß die Detailerkennbarkeit und damit der sogenannte Informationswert zwar meist ausreichend, aber doch geringer sind als bei Großaufnahmen. Die Filmgröße ist den darzustellenden Organen bzw. Körperabschnitten anzupassen. Kleine Bildgrößen mit entsprechender Einblendung verbessern die Bildgüte (s.S. 147). Andererseits dürfen natürlich unentbehrliche Einzelheiten in den Randgebieten nicht abgeschnitten werden. Manchmal werden korrespondierende Aufnahmen auf einen Film gebracht (z. B. Aufnahmen nach S C H Ü L L E R , Hand-, Fuß- oder Sprunggelenk in 2 Ebenen). Es ist dann jeweils die eine Hälfte durch Bleigummiauflage vor der Belichtung zu schützen. f) S p e z i a l u n t e r s u c h u n g e n - u n d m e t h o d e n Kontakt- und Vergrößerungsaufnahmen Stereoaufnahmen Schichtuntersuchung Fremdkörperlokalisation Schirmbilduntersuchung Kymographie und Polygraphie Serienaufnahmen und Röntgenkinematographie Untersuchungen mit Hilfe von Kontrastmitteln Röntgenuntersuchungen bei Kindern Besonderheiten von Zahnaufnahmen

S. 167 169 170 179 180 184 186 190 209 211

Kontakt- und Vergrößerungsaufnahmen Beiden Methoden ist gemeinsam, daß zur Erzielung des gewünschten Effekts die übliche, für eine größenrichtige Abbildung zweckmäßige Anordnung von Röhre und Objekt zum Film nicht gewählt wird. Bei der Kontaktaufnahmetechnik soll die Röhre Kontakt mit dem (relativ dicken) Objekt haben (ohne Tiefenblende oder Tubus!), d . h . also, der Abstand Fokus-Objekt soll so klein wie möglich sein. Das Objekt soll andererseits dem Film bzw. der Kassette unmittelbar anliegen (ohne Streustrahlenraster). Mit dieser Anordnung (Abb. 85) wird erreicht, daß nur die filmnahen Partien größenrichtig und scharf abgebildet

168

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

werden, während die filmfernen Objektdetails stark vergrößert werden, wobei zusätzlich eine erhebliche Unscharfe entsteht (s. S. 144). Bei direktem Aufsetzen der Röhre beträgt der Fokus-Objekt-Abstand nur etwa 7 cm. Daraus ergibt sich eine relativ kurze Belichtungszeit, andererseits aber eine hohe Strahlenbelastung der fokusnahen Körperoberfläche. Eine häufige Wiederholung gleichartiger Kontaktaufnahmen ist also zu vermeiden. Praktische Anwendung findet die Kontakttechnik bei Aufnahmen des Kiefergelenks nach P A R M A (Abb. 85), der Schädelkalotte (zur Darstellung und Seitenlokalisation besonders von Frakturen), des Sternums nach Z I M M E R , der Patella u. a. m. Die Vergrößerungstechnik, d.h. die direkte Vergrößerung durch RöntAbb. 85. Schematische Darstellung genstrahlen im Gegensatz zu der der Kontaktaufnahmetechnik des photographischen Vergrößerung ferKieferköpfchens ( P A R M A ) tiger Bilder, wurde erst ermöglicht durch die Konstruktion von Anoden mit sehr kleinem Brennfleck (Feinstfokusröhren mit einem Durchmesser von etwa 0,3 mm, s. S. 35f). Die Vergrößerung soll die Detailerkennbarkeit erhöhen. Ihr Anwendungsgebiet ist sicher begrenzt (manche Schädelspezialaufnahmen, z. B. des Felsenbeins, Differenzierung kleinfleckiger Lungenveränderungen). Da der Feinstfokus nur begrenzt belastbar ist (etwa 20 mA), wird meist mit Hartstrahltechnik gearbeitet, damit die Belichtungszeit (Gefahr der Bewegungsunschärfe!) nicht zu groß wird. Aus dem gleichen Grunde können nicht zu große Abstände gewählt werden. Der Vergrößerungsmaßstab richtet sich nach den Abständen Fokus—Objekt—Film. Bei in der Mitte befindlichem Objekt wird eine Vergrößerung auf das Doppelte erreicht (s. S. 144). Anhang: Mikroradiographie Die Mikroradiographie erlaubt die vergrößerte Abbildung dünnschichtiger Präparate. Sie wird angewandt in der Biologie, bzw. Medizin, sowie in der Technik (z. B. Untersuchungen von Metallfolien, Textilien u. a.). Es stehen 2 Methoden zur Verfügung: 1. Kontaktmikroradiographie. Das Präparat wird hier in unmittelbaren Kontakt mit dem Film gebracht. Die Aufnahme wird optisch nachvergrößert (bis zu 500fach). Hierfür sind sehr feinkörnige Spezial-

Spezialmethoden - Kontakt- und Yergrößerungsaufn. - Stereoaufnahmen

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emulsionen erforä:v!;ch. Es werden überweiche Strahlen (bis 5 kV) verwandt. 2. ProjcktionsmikroradK graphie. Hier handelt es sich um ein direktes Vergrößerungsverfahren. Durch Wahl entsprechender Abstände ist eine Vergrößerung auf das 1500fache möglich. Natürlich ist ein annähernd punktförmiger Brennfleck Voraussetzung derartiger Vergrößerungen. Die Aufnahmen werden mit weichen oder überweichen Strahlen (bis 20 kV) gemacht. Lit.: Schuon, H.: Mikroradiographie in Röntgen- und Laboratoriumspraxis X I , R 97—104 (1958).

Stereoaufnahmen Das Röntgenbild als Schattenbild gibt keinen räumlichen Eindruck von den abgebildeten Objektdetails. Die Tiefenlage kann also nur indirekt beurteilt werden (rotierende Durchleuchtung, Aufnahmen in 2 Ebenen, s. S. 179). Auch Aufnahmen in 2 Ebenen können aber nicht immer genügenden Aufschluß über die Lagebeziehungen geben, besonders wenn es sich um gewölbte Körper handelt. So kann beispielsweise am Schädel ein Fremdkörper nicht genau lokalisiert werden. Ein räumlicher Eindruck wird gewonnen, wenn bei gleicher Objektlage 2 Bilder im Augenabstand (mittlerer Pupillenabstand 6,5 bis 7 cm) gemacht werden, entweder unter Verschiebung der Röhre oder mit Hilfe von 2 Röhren. Kassettenwechsel (u. U. unter Verwendung eines Kassettentunnels) und Röhrenverschiebung müssen erschütterungsfrei vorgenommen werden. Die Größe der Röhrenverschiebung heißt auch Basis. Nach entsprechender Einstellung des Zentralstrahls erfolgt die Röhrenverschiebung parallel zur Filmebene und senkrecht zur Längsachse des Objekts je um den halben Pupillenabstand. Wenn genaue Ausmessungen vorgesehen sind, sind die Fußpunkte des Zentralstrahls beider Aufnahmen zu markieren. Zweckmäßig ist zur Kennzeichnung der beiden Aufnahmen das Auflegen der Seitenbezeichnung (R, L) auf den Rand einer Aufnahme, so daß der Buchstabe in Richtung des Strahlenganges richtig gelesen wird. Zur Auswertung der stereoskopischen Bilder sind besondere Hilfsbetrachtungsgeräte konstruiert worden (Hasselwander). Für die einfache Betrachtung genügt ein Binokular. Sinn der Betrachtungsgeräte ist es, daß jedes Bild nur von einem Auge gesehen wird. Beide Bilder werden dann zu einem Raumbild kombiniert. Es gibt Betrachter, die auch ohne ein Gerät die Augen dementsprechend einstellen können. Der richtige Raumeindruck (orthomorphes Bild) entsteht nur, wenn die Bilder seitenrichtig betrachtet werden (deswegen Bezeichnung durch Buchstaben). Sind Aufnahmeabstand sowie Basis und Pupillenabstand genau gleich, resultiert ein mit dem aufgenommenen Gegenstand genau übereinstimmendes, „tautomorphes" Bild. Bei nicht genauer Übereinstimmung der Basis entsteht ein ähnliches, „homoiomorphes" Bild.

170

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Verschiebungen der Bilder gegeneinander erzeugen einen falschen räumlichen Eindruck: ein „heteromorphes" Bild. Auch bei Austausch der Bilder erwecken sie einen räumlichen Eindruck. Das Bild heißt dann „pseudomorph". Neuerdings wird die Stereodurchleuchtung mit Bildwandler und evtl. des Fernsehens wieder diskutiert (Abb. 86).

Abb. 86. Chirurgischer Bildverstärker B V 20 (C. H. F . Müller) mit 2 Röhren zur Stereodurchleuchtung (a). Die Bilder werden jeweils von einer Röhre auf ein Auge gelenkt. Bei wechselnder Abdeckung erfolgt die Betrachtung ohne ein besonderesBetrachtungsgerät(b)

Schichtuntersuchung

Abb. 87. Röntgenaufnahme eines Glases, das mit weißen Bohnen gefüllt ist. Die Form der einzelnen Bohnen ist durch Überlagerung entstellt

Das Röntgenbild projiziert die hintereinandergelegenen Details in eine Ebene. Einzelheiten können so erheblich entstellt werden, wie Abbildung 87 zeigt. Ziel der Schichtuntersuchung (Tomographie, Planigraphie, Stratigraphie) ist es, bestimmte einstellbare Körperschich tan bzw. Details, die in dieser Schicht hegen, scharf abzubilden, während alle Einzelheiten, die davor oder dahinter liegen, verwischt werden. Mit dieser Methode können Veränderungen in der bestimmten Schicht ohne Überlagerung durch schichtferne Objektdetails dargestellt werden. Außerdem ist eine genaue Lokali-

171

Spezialmethoden - Schichtuntersuchung

sation durch Bestimmung der Schichttiefe möglich (s. S. 180). Das Prinzip der Schichtuntersuchung ist die gekoppelte Bewegung entweder (gegenläufig) von Röhre und Film, wobei der Patient unbewegt bleibt (Abb. 88) oder (gleichsinnig) von Patient und Film bei stehender Röhre (Abb. 89). Es wird dadurch erreicht, daß ein bestimmter Punkt der darzustellenden Schicht immer auf die gleiche Stelle des Films projiziert wird, während jedes Objektdetail anderer Schichten durch die Bewegung auf ständig wechselnde Punkte projiziert wird. Der erstgenannte Gerätetyp dient der Darstellung von Körperlängsschichten. Die Untersuchungen werden je nach vorhandenem Gerät im Sitzen bzw. Stehen oder im Liegen vorgenommen, die Schichtung im Rumpfgebiet muß bei Atemstillstand durchgeführt werden. Der Strahlengang kann sagittal, frontal (also seitlich) oder auch schräg sein. Die Lagerung soll im allgemeinen so erfolgen, daß der Mittelpunkt des darzustellenden Objekts in dem senkrecht zum Film verlaufenden Zentralstrahl und die größte Ausdehnung des darzustellenden Objekts in einer Ebene liegt. So ist z. B. der Patient zur Schichtung des Aortenbogens annähernd seitlich zu lagern, zur Schichtung des rechten Mittellappenbronchus muß, da der Bronchus nach vorne läuft, die linke Seite angehoben werden, so daß der Bronchus dann in einer parallel zum Film verlaufenden Ebene liegt. Wichtig ist es weiterhin manchmal, daß in der Verwischungsrichtung liegende langgestreckte Verschattungen außerhalb der Verwischungsebene durch Schräglagerung (schräg zur Längsachse des Tisches!) ausgeschaltet werden. Am Gerät sind einstellbar:

/

'

Pendel\ Winkel

r \

/ /

7 /'

\ i

Abb. 88. Schematische Darstellung der Körperlängsschichtung 2

a) Strahlengang, b) Lagerung (Bewegung von Röhre und Film)

4bb. 89. Schematische Darstellung der Transversal (Körperquer-)schichtung a) Strahlengang, b) Lagerung (Bewegung von Patient und Film)

Spezialmethoden - Schichtuntersuchung

173

1. die Schichttiefe, 2. der Pendel winkel. Die Schichttiefe, die eingestellt werden soll, wird vielfach auf Grund anatomischer Kenntnisse festgelegt weiden können. So liegt etwa der Lungenhilus etwas vor der Körpermitte. Dadurch ist die zentrale Schichttiefe gegeben, um die dann im Abstand von 0,5 cm weitere Schichten gelegt werden müssen. Bei Kehlkopfuntersuchungen ist es zweckmäßig, die Schichten 10, 20, 26 (25) und 32 (30) mm unter die in der Medianlinie vor dem Kehlkopf liegende H a u t zu legen. In anderen Fällen wird die Schichttiefe auf Grund vorliegender Übersichtsaufnahmen festgelegt. Darüber hinaus gibt es noch spezielle Lokalisationsverfahren (Tiefenlotung s. S. 180). An manchen Geräten kann die Tiefenlage mittels einer Durchleuchtung in den beiden Endstellungen der Röhre (Abb. 90) durchgeführt werden. Die Verschiebung des darzustellenden Objekts wird an einer Skala abgelesen. Die Skala ist so geeicht, daß sie gleichzeitig die Tiefenlage in cm angibt. Dem entspricht bei schlecht sichtbaren Objekten die Anfertigung von 2 Aufnahmen in den Endstellungen der Röhre. Die Verschiebung läßt dann ebenfalls mit Hilfe eines Kurvenblatts das Ablesen der Tiefe zu. Technisch erfolgt die Einstellung der Schichtebene durch Verstellung des Drehpunktes des SySchichtgeräts stems. An einer senkrecht zur Tischebene angebrachten Skala kann die Drehpunktlage, und damit die Bildebene, abgelesen werden. Wichtig ist, daß mit Hilfe der an der Röhre angebrachten Schlitzblende die notwendige Größe eingeblendet wird, damit ein optimaler Kontrast erreicht werden kann. Der Pendelwinkel (cc) bestimmt die Schichtdicke, die scharf abgebildet wird, bzw. das Ausmaß der Verwischung an den außerhalb der eigentlichen Schichtebene gelegenen Objektteilen.

174

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Die Schichtdicke ist formelmäßig zu errechnen:

0,4 x(mm; —

a c g - .

V bedeutet dabei den durch die Entfernung der Schichtebene vom Film gegebenen Vergrößerungsmaßstab (Fokus-Film-Abstand: Fokus-Objekt-Abstand). Bei einem Pendelwinkel von 50° ist die Schichtdicke etwa 5 mm, bei 30° 9 mm, wenn der Vergrößerungsmaßstab etwa bei 1,2 liegt. Bei manchen Objekten (Kontrastmittel gefülltes Nierenhohlsystem, Gallengänge, auch Wirbel, Sternum, Schädel) ist es erwünscht, eine relativ dicke Schicht mit e i n e r Aufnahme zu erfassen. Der Schichtwinkel wird dann bewußt klein gewählt (5—7°): Schichtuntersuchung mit kleinem Winkel, „Zonographie" (optimal mit kreisförmiger, d. h. mehrdimensionaler Verwischung, s. S. 176). Sie wurde schon 1931 von Ziedses des Plantes empfohlen. Sie kann mit einem Vergrößerungsverfahren kombiniert werden (Mikrotomographie nach Lindblom, 1954). Auch die zusätzliche Anwendung der Stereotechnik (Stereozonographie) ist möglich (sinnvoll, z. B . am Gesichtsschädel). Die meisten Schichtgeräte arbeiten nach dem Prinzip der eindimensionalen Verwischung, d. h. die Röhre bewegt sich in der Längsachse des Gerätes und beschreibt dabei entweder einen Kreisbogen oder läuft parallel zur Kassetten- (und damit auch der Schicht-) ebene. Vielfach werden Zusatzgeräte benutzt, die unter Verwendung des normalen Röhrenstativs an einem Lauf rastertisch angebracht werden können (Abb. 9 1 a } . Der Nachteil ist, daß die Untersuchung nur im Liegen vorgenommen werdenkann. Neuerdings gibt es auch Schichtzusätze, die ein

Abb. 91 a. Schichtzusatzgerät Stratograph nach

WEBER

Aufrichten

der

Tisch-

Spezialmethoden - Schichtuntersuchung

175

platte ermöglichen (Abb. 91b). Universalgeräte (Abb. 91c) erlauben die Schichtuntersuchung in jeder Körperlage. Wichtig ist die aufrechte Lagerung besonders dann, wenn Flüssigkeitsspiegel, die sich nur in aufrechter Lage senkrecht zur Schichtebene darstellen, abgebildet werden sollen (Lungenkavernen, Eiterungen in den Nasennebenhöhlen u. a.). Die eindimensionale Verwischung h a t den Nachteil, daß der Weg der Röhre und damit auch das Ausmaß der Verwischung begrenzt sind. Auf die störenden, in der Verwischungsrichtung hegenden Längsschatten wurde schon hingewiesen. Diese Nachteile vermeidet ein

Abb. 91b. Schichtgerät am Untersuchungstisch mit aufrichtbarer Stützwand (Hofmann)

Abb. 91C. SiemensUniversalplanigraph

176

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Gerät mit mehrdimensionaler (Abb. 92) Verwischung (Ellipse, Kreis, Hypozykloid). Die mehrdimensionale Verwischung h a t besondere Bedeut u n g für die Schichtuntersuchung des Schädels (z. B. des Felsenbeines) mit seinen sich stark überlagernden Einzelheiten. Beim Abschalten von Schichtaufnahmen m u ß nach Einstellung der Schichttiefe und des Pendelwinkels die Röhre in die Ausgangsstellung gebracht werden. Bei gleicher Spannung ist das mAs-Prod u k t etwa y 3 höher zu wählen a) als bei einer entsprechenden

Abb. 92. Schichtgeräte f ü r mehrdimensionale Verwischung: a) Multi-Planigraph (SiemensReiniger), auch f ü r normale Aufnahmen (Raster im Bucky-Tisch) einzusetzen,Röhre ausschwenkbar (vertikale Rasteraufnahmen) b) Polytom (Massiot), aufrichtbar

1»)

Spezialmethoden - Schichtuntersuchung

177

Übersichtsaufnahme. Bei zu hoher Röhrenbelastung (z. B. Wirbelsäulenschichten) ist der Abstand u. U. zu verkleinern und entsprechend das mAs-Produkt herabzusetzen. Die Schaltzeit ist durch den Ablauf der Röhre bzw. den eingestellten Pendelwinkel gegeben. Er beträgt im allgemeinen mehrere Sekunden. Die am Schalttisch eingestellte Schaltzeit muß stets etwas länger sein. Die zweite Methode ermöglicht die Darstellung von Körperquerschichten (Transversalplanigraph). Dabei rotieren Patient und Kassette gleichsinnig, während die Röhre schräg zur Längsachse des Körpers fixiert bleibt. Der Zentralstrahl muß auf die Kassettenmitte gerichtet sein. Scharf abgebildet wird die parallel zur Kassette liegende Schicht, in der sich Zentralstrahl und Drehachse des Körpers schneiden (Abb. 89). Eine Sonderform stellt die sogenannte schräge Frontaltomographie dar, die besonders der Darstellung des Trachiobranchialbaumes dient. Die Kassette steht dabei schräg in der Ebene des Trachiobronchialbaumes. Der horizontale verlaufende Zentralstrahl ist auf Kassettenmitte gerichtet. Der Drehwinkel von Patient und Kassette liegt zwischen 45 und 180°, die vertikale Drehachse muß die Trachea (Bifurkation) und die Kassettenmitte schneiden. Die Schichtuntersuchung stellte lange Zeit eine wesentliche zeitliche Belastung für das Personal dar, da immer zahlreiche Aufnahmen bei einem Patienten abgeschaltet werden mußten. Noch wichtiger ist die Tatsache, daß bei Anfertigung zahlreicher Schichtaufnahmen die durch die Dauer der Untersuchung verursachte Belastung von Schwerkranken und die Strahlenbelastung der Patienten keineswegs vernachlässigt werden dürfen. Besonders wichtig ist dieser Gesichtspunkt bei Kranken, bei denen häufig Kontrolluntersuchungen durchgeführt werden müssen, vor allem also von Tuberkulosekranken. Einen großen Fortschritt brachte das Simultanschichtverfahren, bei dem bis zu 7 Körperschichten in Abständen von je etwa 0,5 bis 1 cm gleichzeitig ,„simultan", geschichtet werden können. Abgesehen davon, daß die o. a. Nachteile der zeitlichen Beanspruchung des Personals und der Belastung der Patienten vermieden werden, besteht auch rein aufnahmetechnisch der Vorteil, daß die Aufnahmen in der gleichen Phase (z. B. Atemphase) gemacht werden; schließlich werden auch Röhre und Generator geschont. I n der Simultanschichtkassette (Abb. 93) sind bis zu 7 Folienkombinationen untergebracht, in die je 1 Film einzulegen ist. Der Verstärkungsfaktor der Folienpaare nimmt mit der Entfernung von der Röhre zu, da ja die davor liegenden Folien einen Teil der Strahlung absorbieren. Die Folienkombinationen müssen so abgestimmt sein, daß sie eine etwa gleiche Schwärzung erzielen. Bei voller Ausnützung (7 Aufnahmen) ist S c h l u n g b a u m , Med. Strahlenkunde

12

178

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Abb. 93. Siemens-Simultanschichtkassette und Folienkombination

der Spannungsbereich, in dem das möglich ist, begrenzt (unterschiedliche Bereiche verschiedener Folienfabrikate). Bei Verwendung nicht aller Folienpaare erhöht sich der Spielraum etwas. Auf dem obersten Film bildet sich die am Gerät eingestellte Schicht ab. Bei Bewegung der Röhre verschiebt sich für die darunter hegenden Filme der Drehpunkt scheinbar, so daß die darunter hegenden Schichten unverwischt abgebildet werden (Abb. 94). Bei der Simultanschichtung muß mit höherer Spannung gearbeitet werden. Die Verwendung eines Hartstrahlrasters ist erforderlich. Das mAs-Produkt ist Drehebene ebenfalls höher zu wählen als bei einfacher Schichtung. Die Simultanschichtkassetten sind an allen Schichtgeräten anzubringen. Erwähnt seien noch Spezialkassetten, die in den üblichen Wagen am Untersuchungstisch eingeschoben werden können und in begrenztem Umfang (2 cm) ebenfalls Simultanschichtaufnahmen ermöglichten (z. B. Kehlkopfaufnahmen) . Die Schichtuntersuchung ist früher Abb. 94. Strahlengang fast ausschließlich in der Thoraxbei Simultanschichtaufnahmen

Spezialmethoden — Fremdkörperlokalisation

179

diagnostik verwandt worden. Heute ist ihr Anwendungsgebiet sehr viel größer. Neben Knochenuntersuchungen (Wirbelsäule, Schädel u. a.) sei besonders auch auf die Schichtaufnahmen der Nieren bzw. der Nebennieren (s. S. 208) sowie der Gallenblase und der Gallenwege (s. S. 208) hingewiesen. Auch Kehlkopf- und Nebenhöhlen-Schichtuntersuchungen sind unentbehrlich. Fremdkörperlokalisation Die Frage der genauen Lokalisation von Fremdkörpern, im weiteren Sinne von pathologischen Veränderungen überhaupt, wird oft an den Röntgenologen gestellt. Es sind folgende Methoden anwendbar: 1. Durchleuchtung. Die rotierende Durchleuchtung ermöglicht infolge der Parallaxe (s. S. 143 f) die Beurteilung der Lage eines Fremdkörpers bzw. eines lokalisierten Krankeitsprozesses. Der Punkt, an dem der Fremdkörper am nächsten unter der Oberfläche hegt, kann mit einem Fettstift markiert werden. Unter Umständen können unter Durchleuchtungskontrolle Zielaufnahmen gemacht werden (z. B. tangentielle Schädelaufnahmen bei Fremdkörpern in der Kopfschwarte, wodurch eine Lage im Knochen oder in der Schädelhöhle ausgeschlossen werden kann). Unter Durchleuchtung kann in 2 üblichen Strahlengängen (sagittal und frontal) die Lage eines Fremdkörpers oder eines Prozesses (z. B. Ösophaguskarzinom für Einstellung bei der Pendelbestrahlung, s. S. 281) durch Aufkleben von Marken (Blei oder Gardinenringe oder ähnliches) markiert werden. Eine besondere Form der Tiefenlokalisation ist an Schichtgeräten möglich (s. Schichtuntersuchung S. 173). Unter Umständen lässt sich die Lage eines Fremdkörpers durch Einstechen von Nadeln (Kanülen in 2 verschiedenen Richtungen) markieren. Eine Durchleuchtungskontrolle Von operativen Eingriffen zur Fremdkörperbeseitigung ist mit Hilfe des Bildverstärkers möglich (s. S. 97ff). 2. Zur Fremdkörperlokalisation können Aufnahmen in 2 Standardebenen angefertigt werden. Infolge der Verzeichnung ist diese Methode nur groborientierend. Eine Sonderform, die in ihren optisch bedingten Grenzen exakte Ergebnisse liefert, ist die Fremdkörperlokalisation am Auge nach COMBERG. Mit Hilfe einer mit einem Kreuz markierten Schale, die der Augenoberfläche genau angepaßt ist, kann bei genauer Einstellung, die unter Benutzung eines kleinen Spiegels und einer Taschenlampe vorgenommen wird, die Lage eines Fremdkörpers bestimmt und unter Verwertung der bekannten anatomischen Maße eine Aussage gemacht werden, ob dieser im Augapfel hegt. Eine genauere Tiefenlokalisation mit Hilfe von 2 Aufnahmen ist auch möglich bei Benutzung von Schichtgeräten (s.S. 173) und mit Verwendung des von 12*

180

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen B Ü C H N E R angegebenen sogenannten Tiefenlots, eines Maßstabs, der röntgenschattengebende Markierungen trägt und mitphotographiert wird (Abb. 95).

3. Durch die Stereographie kann ein räumlicher Eindruck der L a g e von Fremdkörpern und Krankheitsprozessen vermittelt werden (s. S. 169f). Nachteilig ist die Subjektivität der Methode, sowie bei Messung mit dem Stereoskiagraphen (HASSELWANDEK) der große Zeitaufwand.

Abb. 95. Tiefenlot nach BÜCHNER

4. Durch Schichtaufnahmen kann die Tiefenlage von pathologischen Einlagerungen und Veränderungen e x a k t bestimmt werden. Zu beachten ist dabei allerdings die Möglichkeit einer Verlagerung bei verschiedener Körperhaltung.

Die Schirmbildphotographie In der Schirmbildphotographie wird ein Leuchtschirmbild verkleinert auf einem Film abgebildet. Schirmbildgeräte werden vorwiegend für Reihenuntersuchungen (Entdeckung unbekannter Tuberkulosen, Untersuchungen bestimmter Bevölkerungsgruppen — z. B . in der Eisenund Stahlindustrie — zur Frage der Tuberkulose, der Staublungenerkrankung, möglicherweise auch zur ,,Früh"-Diagnostik von Lungengeschwülsten) verwandt. D a s Schirmbildverfahren wird aber auch in der modernen Technik der Serienaufnahmen angewandt (s. S. 189ff). Voraussetzung für die praktische Anwendung der Schirmbildphotographie war die Hersellung v o n : 1. lichtstarken Objektiven mit gutem Auflösungsvermögen, 2. scharfzeichnenden teuchtschirmen mit möglichst großer Helligkeit, 3. Photoemulsionen mit großer Empfindlichkeit gegenüber dem Leuchtschirmlicht, steiler Gradation und guter Zeichenschärfe (nicht zu grobkörnig). D a sich die hier angegebenen Forderungen z. T . widersprechen, konnte nur eine Kompromißlösung gefunden werden. Neben

Spezialmethoden — Schirmbildphotographie DE

ABREU

IIOLFELDER

181

(Brasilien), haben sich in Deutschland vor allem und J A N K E R um die Schirmbildphotographie verdient

gemacht. Schirmbildaufnahmen erfordern wegen der geringen Leuchtschi im helligkeit eine relativ lange Belichtung. Die Belichtungszeit kann herabgesetzt werden durch I. höhere Spannung (meist 70 bis 80 kV und mehr), 2. Verkürzung des Abstandes

I

(80 bis 100 cm Fokus-Schirmabstand). Die Belastung der Röhre ist verständlicherweise größer als bei normalen Großaufnahmen. Auch die Strahlenbelastung des Patienten übersteigt diejenige bei Direktaufnahmen. Der relativ große Streustrahlenanteil kann durch eine stehende Feinraster blende verringert werden. Als Leuchtschirme werden meist gelbgrün fluoreszierende Zinkkadmiumsulfid-Schirme verwandt. Bei Verwendung blauleuchtender Schirme wird die Dunkelkammerarbeit erleichtert, da die bei Normalschirmen benutzten ortho- oder panchromatischen Filme in der Dunkelheit entwickelt werden müssen. Als Objektive stehen zur Verfügung: l die ursprünglich verwandten Linsenobjektive, wie sie auch in normalen photographischen Kameras gebraucht werden. Ihre Lichtstärke (Verhältnis Durchmesser ¡Brennweite) muß mindestens 1:1,5 betragen, meist ist sie höher (1:0,95). 2. Die sogenannten Spiegelobjektive. Hierbei wird ein Hohlspiegelsystem verwandt, wie es seit langem in der Astronomie bekannt ist. 1931 konnte B. S C H M I D T durch Einschaltung einer Korrektionsplatte („ScHMiDTsche Platte") in den Strahlengang einen Ausgleich der sogenannten sphärischen Aberration und damit eine verwertbare Abbildung erzielen. Das Prinzip des Spiegelobjektivs zeigt Abbildung 96. In den Strahlengang ist zur Korrektur optischer Fehler ein „Korrek2

Abb. 96. Prinzip der Spiegeloptik; 1. Korrektor, 2. Spiegel, 3. Bildebene

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

tor", bei der Odelca eine Linse mit sphärischer Oberfläche, eingeschaltet. Die Strahlen fallen dann auf den sphärisch gekrümmten Hohlspiegel und werden von dort auf die Bildebene reflektiert. Diese, also auch der Film, liegt im abbildenden Strahlengang, wodurch die Lichtstärke (1:0,75) etwas verschlechtert wird. Die Bildebene ist ebenfalls gekrümmt, d. h. der Film muß auf eine sphärische Fläche gepreßt werden. Hierin besteht eine der technischen Schwierigkeiten. Der Hauptvorteil der Spiegelobjektive besteht in der größeren Lichtstärke. Linsenobjektive haben den Vorteil der Ergänzbarkeit durch Vorsatzlinsen; Abbildungsmaßstab und Bildgröße können bei Verwendung von Linsenobjektiven leicht variiert werden. Das Filmmaterial ist meist orthochromatisch (z. B. Agfa-Fluorapid, Gevaert Scopix). Die Entwicklung muß in Dunkelheit oder schwachem dunkelrotem Licht erfolgen. Es werden die üblichen kontrastreichen und klar arbeitenden Röntgenentwickler benutzt. Ursprünglich wurde das sogenannte Kleinformat mit der Bildgröße 24 mm X 24 mm verwandt. Durch Verwendung unperforierten Films (35 mm) konnte das Bildformat auf 31 mm x 31 mm vergrößert werden (Technikformat). Für Reihenuntersuchungen kann ein 50 m langer Film verwandt werden. Einen weiteren Fortschritt brachte die Einführung des sogenannten Mittelformats (70 mm Breite) mit einem Bildformat von 63 mm X 63 mm. Eine weitere Vergrößerung des Filmformats dient der Verbesserung der Detailerkennbarkeit (Filmbreite 100 mm, Bildgröße 91 mm X 91 mm). Das Schirmbildgerät Seriomat (Abb. 97) dient vor allem den Röntgen-

Abb. 97. Schirmbildgerät Seriomat (Siemens)

Spezialmethoden — Schirmbildphotographie

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reihenuntersuchungen. Eine Strahlenschutzkabine schützt entsprechend den Strahlenschutzvorschriften (bei Aufnahmefrequenz über 200/Tag) das Personal vor der Einwirkung der ionisierenden Strahlen. Auch das Schirmbildgerät Photalix (Abb. 98) arbeitet mit einer Linsenkamera (Voigtländer). Im Mittelformat können hier Einzelaufnahmen gemacht werden. Für besonderen Einsatz gibt es motorisierte Schirmbildeinheiten, mit deren Hilfe auch an entlegenen Stellen Reihenuntersuchungen durchgeführt werden können. Die Odelca-Kamera nach BOTTWEBS (Abb. 99, 100) ist die am häufigsten gebrauchte Spiegelobjektivkamera. Der Korrektor besteht hier aus einer Meniskuslinse mit sphärischer Krüm-

Abb. 98. Schirmbildgerät Photalix (Müller)

Abb. 99. Strahlengang einer geradlinigen und abgewinkelten Optik der Odelca

Abb. 100. Schirmbilduntersuchung mit Odelca

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

mung. Der Krümmungsmittelpunkt beider Flächen fällt mit dem Krümmungsmitteipunkt des Hohlspiegels zusammen (konzentrisches System). Es gibt Typen für Einzelaufnahmen mit ebenem Leuchtschirm und einer sphärischen Bildebene sowie Seriengeräte mit zylindrisch gekrümmtem Leuchtschirm und dementsprechend „torisch" gekrümmter (Zylindermantel) Bildebene (das Anpressen des Films wird so erleichtert). Durch einen Winkeltubus kann der Strahlengang mit Hilfe eines Ablenkspiegels um 90° gedreht werden. Die Möglichkeit, Serienaufnahmen anzufertigen, wird besonders bei Gefäßdarstellungen (Angiographie, Angiokardiographie benutzt (s. S. 184ff). Für die Auswertung von Schirmbildaufnahmen stehen besondere Projektions- bzw. Betrachtungsgeräte mit Lupenvergrößerungen zur Verfügung. Hauptnachteil der Schirmbildphotographie ist die im Vergleich zu Großaufnahmen verringerte Detailerkennbarkeit mit entsprechend geringerem Informationswert. Jedoch hat hier die Vergrößerung der Formate (s. S. 182) einen wesentlichen Fortschritt gebracht. Hervorzuheben ist allerdings, daß der Informationswert zwischen der Großaufnahme und der alleinigen Durchleuchtung steht, dieser also überlegen ist. Hauptvorteil ist neben der Billigkeit (durch Filmersparnis) die technisch einfache Handhabung und Personalersparnis bei Reihenuntersuchungen. Kymographiö und Polygraphie Die Kymographie, die in Deutschland besonders durch STUMPF und WEBER (1930) methodisch begründet und ausgebaut worden ist, dient

der Darstellung von Bewegungsvorgängen im Körper. Bei der Kymographie wird der Film nur durch schmale Spalte belichtet (etwa 0,5 mm breit), die in bestimmten Abständen parallel zueinander geordnet sind (12 mm Abstand). Das Gesamtbild kommt so zustande, daß entweder der Film in der Belichtungszeit um einen Spaltabstand senkrecht zu den Spalten bewegt wird (Stufenkymographie) oder, wie es im allgemeinen üblich ist, der Schlitzraster diese Bewegung (senkrecht zur Spaltrichtung) übernimmt (Flächenkymographie). Es werden dadurch auf dem Film die Ausschläge der Randkonturen (Abb. 101) sich bewegender, mit der Umgebung kontrastierender Organe dargestellt. Naturgemäß stellen sich nur Bewegungen dar, die parallel zur Spaltrichtung verlaufen. Dementsprechend muß die Lagerung so erfolgen, daß die darzustellende Bewegung in dieser Richtung verläuft (Zwerchfellkymographie!). Die Ablaufgeschwindigkeit des Rasters ist teilweise fest gegeben, teilweise ist sie auch regulierbar. Die Belichtungszeit muß der Abiaufzeit des Rasters entsprechen, da bei zu kurzer Belichtung breite unbelichtete Streifen entstehen. Bei den oben genannten Bedingungen (Spaltbreite

Spezialmethoden - Kymo- und Polygraphie

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0,5, Rasterabstand 12 mm) erhält jeder Bildpunkt einen Bruchteil von 0,5 :12 = 1/24 der Gesamtbelichtung. Die Einstellung der notwendigen Spannung ist nach Erfahrung vorzunehmen. Der Kymograph (nach STUMPF) kann an einem Durchleuchtungsgerät angebracht werden (Filmformat 30/40). Neuerdings gibt es Kymo-Kassetten (Format 24/30), die bei speziellem Anschluß wie normale Kassetten in ein Zielgerät eingeschoben werden können (Abb. 102). Die Rasterbewegung erfolgt durch eine Feder. Der Federzug garantiert einen gleichmäßigen Ablauf auch bei Drehung der Kassette. Hauptanwendungsgebiet der Kymographie ist die Herzdiagnostik, aber auch Bewegungsvorgänge anderer Organe (Zwerchfell, Ösophagus,

Abb. 101.

Flächenkymogramm des linken Herzrandes mit typischer Nasenform der Herzkammerzacken

Kiefergelenk u. a.) können kymographisch erfaßt werden. Die Polygraphie ist eine sehr einfache Methode zur Darstellung von Bewegungsvorgängen besonders von Abdominalorganen. In einem Polygramm erfolgt eine mehrfache Belichtung bei gleichbleibender Einstellung des Patienten. Zur Darstellung der Peristaltik des Ösophagus und des Magens (Abb. 103) können so nacheinander 3 bis 4 Expositionen (jede Aufnahme mit dem entsprechenden Bruchteil der notwendigen Gesamtbelichtung) vorgenommen werden. E s kommt zu einer Darstellung

Abb. 102.

Kymo-Kassette

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

der Verschiebung der Randkonturen, so daß pathologische Störungen des Bewegungsablaufs gut beurteilt werden können. Sowohl bei der Kymographie als auch der Polygraphie ist es unbedingt notwendig, andere Bewegungen (z. B. Atmung) auszuschalten. Alle Aufnahmen müssen also unbedingt in absolutem Atemstillstand gemacht werden, es sei denn, daß gerade die durch die Atmung bedingten Bewegungen dargestellt werAbb. 103. Polygramm des Magens den sollen, wie bei der Zwerchfellkymographie. Auf ein besonderes Betrachtungsgerät, das den Bewegungsablauf umkehrt (Kymoskop), wird im allgemeinen verzichtet. Serienaufnahmen und ßöntgenkinematographie Die Darstellung von funktionellen Abläufen und Organbewegungen (s. auch Kymographie und Pofygraphie S. 184f) wird ermöglicht durch die Anfertigung einer größeren Anzahl Aufnahmen in kurzen Abständen (Serienaufnahmen) und durch die Röntgenkinematographie. So können der Kontrastmittelstrom in Größen und im Herzen (Angiographie, Angiokardiographie s. S. 201ff), die Bewegungen und Funktionen im Verdauungstrakt, den Harnorganen usw. dargestellt werden. Die Kinematographie ist für die Anfertigung von Lehr- und Demonstrationsmaterial besonders geeignet. Geräte zur Herstellung von Serienaufnahmen arbeiten: 1. direkt, 2. indirekt mit Hilfe des Schirmbildver fahr ens. Zu 1: Auch die Spezialkassetten für den Zielbetrieb am Durchleuchtungsgerät gehören hierher. Hier handelt es sich allerdings immer um Unterteilung üblicher Filmgrößen, z. B. die Herstellung von 4 Zielaufnahmen auf dem Format 1 8 x 2 4 in der Magen- und Duodenaldiagnostik. Die modernen Seriengeräte arbeiten unabhängig vom Durchleuchtungsgerät. Sie verwenden größere Formate, auf denen nur je 1 Belichtung vorgenommen wird. Die Schwierigkeit bei der Konstruktion ent-

Spezialmethoden - Serienaufnahmen und Röntgenkinematographie

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sprechender Hilfsgeräte liegt darin, d a ß die Filme ausreichend schnell u n d — zur Vermeidung einer störenden Bewegungsunschärfe — erschütterungsfrei gewechselt werden müssen. Die sogenannten Kassettcnwcchsler g e s t a t t e n einen relativ schnellen Wechsel von vor Beginn der U n t e r s u c h u n g gefüllten u n d in das Gerät eingelegten K a s s e t t e n . E i n Beispiel ist die K a s s e t t e n a c h W E N T Z L I K (Filmformat 2 0 x 9 6 ) zur E x t r e m i t ä t e n a r t e r i o g r a p h i e (Abb. 104). Der Wechsler wird m i t der H a n d nach Anweisung des Arztes gedreht. Jeweils wird der der R ö h r e direkt zugekehrte Film belichtet. Entsprechende E i n r i c h t u n g e n gibt es für Serienaufnahmen am B u m p f , z. B. zur Aortographie. Es h a n d e l t sich hier u m Schiebevorrichtungen oder K a s s e t t e n t u n n e l , die die Anfertigung von 3 bis 6 A u f n a h men ( F o r m a t 30 x 30 oder 35 X 35) in A b s t ä n d e n von etwa 1 sec g e s t a t t e n . Auch sie müssen m i t der H a n d bedient werden. Eine höhere Frequenz u n d Anfertigung v o n mehr Aufnahmen ermöglichen die Filmwechsler, bei denen entweder Einzelfilme oder Filmrollen bewegt werden. Sie enthalten n u r 1 Folienpaar, zwischen dem die Filme durchgezogen werden. B a s t e r sind in die entsprechenden Geräte eingebaut. I n der neurochirurAbb. 104. gischen Diagnostik h a t sich WEsrczLiK-Kassette (Siemens) für der Einzelblatt-FümWechsler Periphere Angiographien („AOT") der F i r m a Schönander b e w ä h r t (Karotis- u n d Vertebralisarteriographie s. S. 205), der die Anfertigung von bis zu 30 A u f n a h m e n (bis 6/sec) ermöglicht. Bei K o m b i n a t i o n von 2 Wechslern können die A u f n a h m e n in 2 E b e n e n sim u l t a n geschaltet werden (Abb. 105 a), wodurch eine mehrmalige Kont r a s t m i t t e l i n j e k t i o n vermieden u n d die Strahlenbelastung herabgesetzt wird. Speziell f ü r die Zwecke der Angiokardiographie ist der Bollfilmwechsler (Elema-Schönander) konstruiert. Bei einer Rollenlänge von 25 m arbeitet er m i t einer Frequenz von m a x i m a l 12 Aufnahmen/sec.

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E i g e n s c h a f t e n und Anwendung energiereicher S t r a h l e n

Als Einzelblattfilm Wechsler besonders für neuroradiologische Zwecke diente der Angioseriograph nach BUCHTALA. Mit einer Filmlänge von 20 m arbeitete die Rollfilmkassette nach JANKER.

Abb. 105 a. S c h ö n a n d e r - B i p l a n - E i n z e l b l a t t - F i l m wechsler (AOT) für Aufnahmen in 2 E b e n e n , hier zur Angiokardiographie

Bei angiographischen Untersuchungen ausgedehnter Gefäßgebiete ( z . B . Aorta und Arterien der unteren Extremitäten werden heute meist Speziallagerungstische benutzt, auf denen der Patient in gewünschter Ausdehnung und Geschwindigkeit über einem Filmwechsler verschoben werden kann (Abb. 105 b und c). Der notwendige Dickenausgleich ( z . B . Abdomen mit Aorta gegenüber Unterschenkel und Fuß) kann dabei automatisch durch Spannungsänderung erreicht werden.

Abb. 105 b. L a g e rungstisch ( K o c h und Sterzel) mit schematischer Darstellung der stufenweisen Verschieblichkeit der Tischplatte. U n t e r dem T i s c h befinden sich Bildwandler und Fernsehkamera, so daß die B e o bachtung dann auf einem F c r n sehschirm erfolgen k a n n

Spezialmethoden - Serienaufnahmen und Röntgenkinematographie

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Abb. 105 c. Ver-

schiebbarer Lagerungstisch an AOT mit 3 Röhren zur Angiographie. Einstellung (Katheter) mit Hilfe der rechten Röhre und des unter dem Tisch befindlichen Bildwandlers, links Filmwechsler und 2 Röhren für Aufnahmen in 2 Ebenen

Zu 2: Nach dem Schirmbildverfahren arbeitet die Odelca-Kamera (s. S. 181). Den Filmtransport ermöglicht die „Rapidix-Kassette" (Frequenz bis 6/sec, insgesamt 40 Bilder). Die technische Schwierigkeit lag hier, wie schon erwähnt, hauptsächlich im Anpressen des Films an eine gekrümmte Fläche (s. S. 182). Die Röntgenkinematographie (JANKER) arbeitet mit wesentlich höheren Aufnahmefrequenzen bis zu 50/sec, heute bis zu 200/sec (besonders bei Angiographien bei Kindern angewandt). Ursprünglich wurde das Leuchtschirmbild direkt photographiert („Röntgen-Leuchtschirm-Kino"). Die Methode war auf wenige Spezialkliniken beschränkt und bedingte eine erhebliche Strahlenbelastung für den Patienten. Weite Verbreitung fand die Kinematographie erst, als der Bildverstärker („Röntgen-Bildverstärker-Kino") und die Fernsehtechnik (bei photographischer Aufnahme des Bildes des Sichtgeräts ,,Röntgen-Fernseh-Photo-Kino") in ihren Dienst gestellt wurden (s. S. 97ff. und Abb. 66), wodurch die Dosisbelastung erheblich herabgesetzt werden konnte. Eine zusätzliche KinoImpulseinrichtung mit Einstellung von Kurzzeitimpulsen synchron mit der Belichtung der Kamera bringt im Gegensatz zu einer kontinuierlich strahlenden Röntgenröhre eine weitere Dosisentlastung und außerdem eine Verbesserung der Bildqualität. Bei Verwendung eines elektronenoptischen Bildverstärkers wird ein dem Durchmesser entsprechender runder Ausschnitt abgebildet. Ein großes Bild wird mit Hilfe des elektrooptischen Bildverstärkers durch die Röntgen-Kino-Einrichtung Cinelix gewonnen. Hier wird das primäre Leuchtschirmbild über einen Umlenkspiegel und eine starke Spiegeloptik (Voroptik) verkleinert in eine Bild-

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

verstärkerröhre gelenkt. Das helligkeitsverstärkte Ausgangsleuchtschirmbild wird über eine lichtstarke „Nachoptik" auf dem Kinofilm abgebildet (s. auch S. 97). Auch die Bildspeichertechnik (s. S. 104) gehört zu den kinematographischen Methoden („Röntgen-Fernseh-Band-Kino"). Der Vorteil dieser Technik ist es, daß eine sofortige Reproduktion ohne weitere Verarbeitung (Entwicklung) möglich ist. An die für die Röntgenkinematographie benutzten Spezialkameras wird eine Beobachtungsoptik mit schwenkbarem Einblick angeschlossen. In der Röntgenkinematographie wird meist ein 35-mm-Film verwandt, bei höchsten Frequenzen ein 20-mm-Film. Der Vorteil der Kinematographie Hegt in einer naturgetreuen Abbildung funktioneller Bewegungsabläufe, deren Reproduktion mittels eines Filmprojektors, bei Bandspeichergeräten auf dem Sichtgerät eine genaue Beobachtung des Gesamtablaufs und einzelner Phasen ermöglicht. Bei allen Serienaufnahmen muß dem Stralilenschutz des Personals (Bleigummiwände am Tisch, Schutzkleidung) und auch des Kranken besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden, besonders bei den Schirmbildverfahren. Die Strahlenbelastung liegt hier wesentlich höher als bei den Direktverfahren. Auch die Belastung der Röhre ist bei Serienaufnahmen mit hoher Frequenz außerordentlich groß. Die Zahl der möglichen Aufnahmen ohne Überlastung der Röhre muß jeweils berücksichtigt werden (s.S.58). Sie ist abhängig von der Belichtungszeit und der Frequenz. Serienaufnahmen werden am besten mit Drehstromgeneratoren unter Anwendung der Hartstrahltechnik angefertigt, da bei niedrigerer Spannung die Belichtungszeit nicht genügend kurz gehalten werden kann. Serienaufnahmen erfordern im allgemeinen ein Zusatzgerät, den sogenannten Programmwähler, mit dessen Hilfe vor Beginn der Untersuchung der Filmablauf genau festgelegt werden kann (z. B. bei der Odelca: 10 Aufnahmen mit einer Frequenz von 5/sec, 15 Aufnahmen 3/sec, der Rest bis zu 40 Gesamtaufnahmen 1/sec). Spezialuntersuchungen mit Hilfe von Kontrastmitteln Die annähernd gleiche Zusammensetzung der Weichteilgewebe des Körpers (gleiche mittlere Ordnungszahl) und die relativ geringen Dichteunterschiede vieler Organe, besonders der Hohlorgane, geben keinen ausreichenden Kontrast und damit keine verwertbare röntgenologische Darstellung. Schon frühzeitig wurden deshalb Methoden entwickelt, mit kontrastgebenden Substanzen Organe und Organsystem darzustellen. Als Kontrastmittel kommen in Betracht: 1. Stoffe, die die Strahlen wesentlich stärker absorbieren als das umgebende Gewebe. Sie erzeugen einen positiven Kontrast: sogenannte „positive Kontrastmittel". Es werden hier Kontraste

Spezialmethoden - Kontrastmitteluntersuchungen

19]

angestrebt, wie sie physiologischerweise der Knochen bietet. Geeignet sind dementsprechend Stoffe, die sich durch eine hohe Ordnungszahl uaszeichnen. (Barium, Jod; s. u.). 2. Stoffe, die wesentlich geringer absorbieren als Gewebe. Sie erzeugen einen negativen Kontrast: sogenannte „negative Kontrastmittel". Vergleichbar ist hier der physiologische Kontrast der Lunge oder gasgeblähter Abdominalorgane. Geeignet sind Stoffe, die infolge ihrer geringen Dichte kontrastgebend wirken: Gase. An die Kontrastmittel sind bestimmte Forderungen zu stellen: 1. Sie dürfen nicht toxisch (giftig) wirken. 2. Sie sollen möglichst schnell wieder aus dem Körper ausgeschieden werden (möglicherweise müssen sie auch künstlich entfernt werden). 3. Kontrastmittel zur Darstellung des Magendarmtrakts sollen im allgemeinen nicht resorbiert werden, also nicht erst in den Stoffwechsel hineingeraten (Ausnahme s. S. 193). 4. Sie dürfen keine wesentlichen lokalen Reizerscheinungen verursachen. I n der Mehrzahl der Kontrastmitteluntersuchungen werden Hohlorgane direkt gefüllt; in einigen Fällen, so bei der Darstellung der Gallenwege und des Urogenitaltrakts (s. S. 196ff) können sie auch oral und intravenös gegeben werden, wobei dann erst über Stoffwechselleistungen Konzentration und Ausscheidung des Kontrastmittels in Galle und Niere die röntgenologische Darstellung erlauben. Der Vorteil dieser Untersuchungen ist, daß sie nicht nur eine Beurteilung anatomischer Veränderungen ermöglichen, sondern auch Rückschlüsse auf die Organfunktion zulassen. Als positive Kontrastmittel werden fast ausschließlich Substanzen verwandt, die Barium (Magen-Darmtrakt) und Jod enthalten. Das ursprünglich in der Magen-Darm-Diagnostik benutzte Wismut wurde stärker resorbiert, und konnte so Nebenerscheinungen verursachen. Das früher besonders in der Gefäßdiagnostik (Hirngefäße) benutzte radioaktive Thorium darf keinesfalls mehr angewandt werden, da es im retikuloendothelialen System und den Ausscheidungsorganen (Niere) gespeichert wird, und seine Strahlung hier schwerste gesundheitliche Schäden (Entstehung von Tumoren!) verursachen kann. Als negative Kontrastmittel dienen Luft und in manchen Fällen auch Sauerstoff und Lachgas (N 2 0). Die letztgenannten Gase haben den Vorteil, daß sie schneller resorbiert werden als der Stickstoff der Luft, und daß —• beim Sauerstoff, der schnell an den roten Blutfarbstoff gebunden wird — die Gefahr der sogenannten Luftembolie (Eindringen von Gasen in das Herz, wobei dieses dann leer arbeitet und der Kreislauf zum ErHegen kommt) geringer ist. In vielen Fällen ist eine Vorbereitung zu den geplanten Untersuchungen notwendig. Die speziellen Vorbereitungsmaßnahmen

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

sollen in den einzelnen Abschnitten besprochen werden. Bei Anwendung jodhaltiger Kontrastmittel ist es im allgemeinen üblich, die Empfindlichkeit bzw. evtl. Überempfindlichkeit des Kranken zu testen. Man gibt dabei 1 ccm des Kontrastmittels i. v. (nur bei wäßriger Lösung!). Bei Überempfindlichkeit kommt es zum Auftreten von Juckreiz und evtl. Nesselfieber (Urticaria). Neben dieser harmlosen Reaktion können aber auch Kreislaufreaktionen auftreten, die die Anwendung größerer Kontrastmittelmengen verbieten. Eine andere Methode der Testung ist das Einbringen eines Tropfens in den Bindehautsack. Bei Überempfindlichkeit kommt es nach einigen Minuten zu stärkeren, entzündungsähnlichen Veränderungen. Wichtig ist, daß die Überempfindlichbeit gegen Kontrastmittel keine „Jodempfindlichkeit" ist, sondern das ganze komplexe Kontrastmolekül betrifft. Es kann also durchaus eine Überempfindlichkeit gegen Jod bestehen, während Kontrastmittel einwandfrei vertragen werden. Auch gibt es Überempfindlichkeiten gegen bestimmte Kontrastmittel. Eine Frage nach früheren Überempfindlichkeitsreaktionen, besonders einer Jodallergie, gibt also bestenfalls einen Anhalt für die Reaktionsbereitschaft. Leider hat sich herausgestellt, daß die komplikationslos verlaufene Testung nicht mit Sicherheit Reaktionen bei der eigentlichen Untersuchung ausschließt (wesentlich größere Menge!). Trotzdem ist es sicher, allein schon aus juristischen Gründen, zweckmäßig, die Voruntersuchung durchführen zu lassen, besonders wenn es sich um im ganzen nicht ungefährliche Untersuchungen handelt (z. B. Angiokardiographie). Bei jeder Kontrastmitteluntersuchung muß ein Notfallbesteck bereit liegen. Dazu gehören mehrere Spritzen, dann einige Ampullen Kalzium, evtl. auch Stoffe mit AntihistaminWirkung. Durch Injektion können auftretende Hautreaktionen schnell kupiert werden. Zu dem Notfallbesteck gehören weiter Kreislaufmittel. Als wirksamste Substanz bei schweren Schockerscheinungen hat sich das intravenös injizierbare Prednison (oder Prednisolon) herausgestellt, ein Präparat mit Nebenmerenrindenhormonwirkung. Da schwere Zwischenfälle die Atmung beeinträchtigen, muß Sauerstoff bzw. ein entsprechendes Beatmungsgerät einsatzbereit zur Verfügung stehen. Entscheidend ist, daß die technische Assistentin sofort bei Nebenerscheinungen und Zwischenfällen den Arzt ruft, der dann die notwendigen Gegenmaßnahmen durchführen muß. Untersuchungen des Verdauungstrakts: Als Kontrastmittel dienen Aufschwemmungen von Bariumsulfat, als (Barium sulfuricum oder als Handelspräparat), die teilweise geringe Zusätze enthalten (Geschmack, Wandhaftung). Die Konsistenz des Kontrastmittels kann durch den verschiedenen Wassergehalt modifiziert werden: von der dicken Paste, wie sie bei ösophagusuntersuchungen gebraucht wird, über etwas dickeren Brei, der als erster Schluck zur Darstellung der Magenschleimhaut zweckmäßig ist, dünneren Brei, der der Auffüllung des Magens

Spezialmethoden - Kontrastmitteluntersuchung des Verdauungstrakts

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dient, zur noch dünneren Aufschwemmung, wie sie bei der retrograden Auffüllung des Dickdarms gebraucht wird. Der Brei wird besser am Vorabend eingerührt, damit störende Luftblasen vermieden werden. Das Kontrastmittel soll körperwarm sein, in manchen Fällen ist auch die Untersuchung mit wärmerem Bariumbrei angezeigt (bis 45° z. B. bei spastischen Zuständen des Duodenums). In neuerer Zeit wird bei besonderer Indikation auch eine für die Magen-Darm-Diagnostik konfektionierte jodhaltige Kontrastmittellösung (Gastrografin, Schering) verwandt (mit Geschmacks- und Viskositätszusatz). Kontrastgebende Substanz sind nierengängige Stoffe (wie zur Pyelographie). Zur Darstellung von Einzelheiten des Ösophagus, bei engen Stenosen, bei wesentlichen Passagehindernissen und bei Perforationsgefahr ist ihre Anwendung zweckmäßig. Im letzten Fall liegt der Hauptvorteil in der Resorbierbar keit. Das Kontrastmittel verschwindet schneller aus dem Magen-DarmTrakt, während das Barium möglicherweise lange Zeit verbleibt und eine bestehende Entleerungsstörung verschlimmern kann. Die Patienten müssen bei einer Untersuchung des Magens nüchtern sein, d. h. sie dürfen am Morgen der Untersuchung weder gegessen, noch getrunken oder geraucht haben. Besondere Abführmaßnahmen sind bei oraler Breigabe nicht notwendig. Bei Stenosen und Entleerungsbehinderungen des Magens muß u. U. vor der Untersuchung der Mageninhalt mit einer Sonde abgesaugt werden, u. U. inVerbindung mit einer Magenspülung. Die Untersuchung des Magen-Darm-Trakts wird im allgemeinen kombiniert als Durchleuchtung mit zusätzlich unter Sicht angefertigten Aufnahmen („Zielaufnahmen") durchgeführt. Der Vorteil dieser Methode liegt darin, daß bestimmte funktionelle Abläufe erfaßt werden. Wichtig ist auch die Möglichkeit der gezielten dosierten Kompression, die nur bei Durchleuchtungskontrolle möglich ist, und der manuellen Palpation, die die Lokalisierung von Schmerzen und die Zuordnung von Tastbefunden (z. B. bei Geschwülsten) erlaubt. Auch die Einstellung in den schrägen Durchmessern erfordert, wenn sie zu zuverlässigen Ergebnissen führen soll, die direkte Sicht bei der Durchleuchtung. Zur Untersuchung des Ösophagus erhält der Patient einen Teelöffel Paste; bei zu langsamer Passage kann auch etwas dünneres Kontrastmittel gegeben werden. Wenn eine besonders sorgfältige Schleimhautuntersuchung notwendig ist, kann nach dem Kontrastmittel ein Löffel ö l gegeben werden, wobei es dann oft zu einem gut zu beurteilenden Benetzungsbild kommt. Die Darstellung der Ösophagusschleimhaut erfolgt am besten im Liegen, möglicherweise unter Preßatmung (sogenannter „Valsalva"), da sich so Krampfadern (Varizen) stärker füllen. Zur Untersuchung des Magens gibt man zunächst ein Gläschen mit etwas dickerem Brei (in die linke Hand), dann zur Prallfüllung einen S c h l u n g b a u m , Med. Strahlenkunde

13

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Becher dünneren Brei. Meist kommt es zu einer beurteilbaren Darstellung des Magens und, nach Entleerung, des Duodenums. Eine bessere Darstellung des oberen Magenabschnitts (Fornix) kann manchmal erreicht werden, wenn man zusätzlich etwas Brausepulver gibt oder Selters trinken läßt. Besonders in Verbindung mit Lagewechsel kann man ein gutes Beschlagsbild der Fornix mit der Kardia erreichen (Doppelkontrastmethode). Der Bewegungsablauf der Peristaltik kann durch ein Polygramm (s. S. 185f.) erfaßt werden. Der Bulbus duodeni wird in verschiedenen Durchmessern untersucht. Die Entleerungs- bzw. Passagefunktion ist in gewissen Abständen zu kontrollieren. Im allgemeinen wird nach 1 bis 2 Stunden eine Kontrolluntersuchung durchgeführt; bei Entleerungsverzögerungen sind häufigere Kontrollen notwendig. Eine grobe Orientierung über den Dickdarm gibt eine Kontrolle nach 24 Stunden. Sie trägt auch zur Diagnostik von Funktionsstörungen bei (Beschleunigung oder Verlangsamung der Passage). Spastisch bedingte Veränderungen können durch Injektion krampflösender Medikamente (Spasmolytica) beseitigt werden. Durch Injektion von Morphin (0,005) wird die Peristaltik angeregt (Untersuchung etwa 5 bis 10 min nach Injektion) und, da sich der Pylorus schließt, das Antrum besser dargestellt. Methoden, die sich dieser und anderer Pharmaka (besonders bewährt hat sich in letzter Zeit das die Peristaltik anregende und den Pylorus öffende gut verträgliche Metroclopramid, Handelsname Paspertin) bedienen, werden unter dem Sammelbegriff Pharmakardiographie zusammengefaßt (s. auch unter Cholangiographie S. 196f.). Bei der Magenuntersuchung kann die besonders von französischen Radiologen geförderte Methode die Ergebnisse in der Differentialdiagnostik bösartiger Tumoren fördern, da eine Wandstarre und Veränderungen der Peristaltik besser dargestellt werden. Der Gasfüllung bedient sich auch die sogenannte Parietographie, d. h. eine Darstellung der Magenwand. Der gasgeblähte Magen wird hier mit Hilfe von Schichtaufnahmen (s. S. 170ff) untersucht. Die Untersuchung des Dünndarms kann mit der normalen Magenuntersuchung kombiniert werden. Man läßt dann einen zweiten Becher Kontrastbrei schluckweise im Abstand von 10 Minuten austrinken und kontrolliert alle 20 bis 30 Minuten den Füllungszustand. Im allgemeinen ist der gesamte Dünndarm nach 1 bis 3 Stunden dargestellt (Methode nach P A N S D O R F ). Nach W E L T Z trinkt der Patient von Anfang an einen Becher Brei nur schluckweise, Kontrollen dann wie oben. Eine Beurteilung der Absonderung bzw. Wirksamkeit von Verdauungsfermenten ist möglich, wenn man Kontrastmittel in kleinen Kapseln, deren Hülle durch bestimmte Fermente aufgelöst wird, verabfolgt. Bei der Durchleuchtung kann dann verfolgt werden, wie lange die Kapseln erhalten bleiben. Daraus ergibt sich, in welchem Darmabschnitt die betreffenden

Spezialmethoden - Kontrastmitteluntersuchung des Verdauungstrakts

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Fermente wirksam sind. Der Brei erreicht das Colon im allgemeinen nach 5 bis 12 Stunden. Die Passage kann beschleunigt werden, wenn man dem Brei etwas Bittersalz (Magnesium sulfuricum) beifügt oder aber das Kontrastmittel eisgekühlt trinken läßt. Auch durch Gabe von Sorbit, einem sechswertigen Alkohol, oder Paspertin (s. o.) läßt sich die Passage beschleunigen. Bei guter Darstellung des Schleimhautreliefs des Dünndarms läßt sich so die Dünndarmuntersuchung erheblich abkürzen. Nach weniger als 1 Stunde ist meist schon das Colon ascendens gefüllt und damit auch eine Darstellung des Coecums bzw. der Appendix erreicht. Wie schon oben erwähnt, ist eine grobe Orientierung über die Dickdarmverhältnisse 24 Std. nach der Magenuntersuchung oft noch möglich. Soll der Dickdarm gezielt (oral) gefüllt werden, läßt man am Vorabend (22 bis 23 Uhr) einen Becher Brei trinken und untersucht dann am nächsten Morgen. Oft ist dann auch die Appendix gut dargestellt. Einzelheiten des Dickdarms sind aber meist mit der oralen Methode nicht zu beurteilen. Es ist dann die retrograde Füllung notwendig. Die retrograde (rückläufige) Darstellung des Dickdarms wird auch als Kontrasteinlauf (eigentlich Kontrastmitteleinlauf) bezeichnet. Sie wird als sogenannte Untertischdurchleuchtung (Trochoskopie) durchgeführt, d. h. die Röntgenröhre befindet sich unter dem Lagerungstisch. Zur Vorbereitung ist eine sorgfältige Reinigung des Darmes erforderlich, da andernfalls feinere Wandveränderungen nicht beurteilt werden können. Bei Verstopfung sollte mehrere Tage vor der Untersuchung durch Gabe von Abführmitteln eine Entleerung des Darmes herbeigeführt werden. Am Vorabend ist ein hoher Reinigungseinlauf durchzuführen (evtl. ein subaquales Darmbad). Die letzte Mahlzeit (nur leichte, schlakkenarme Kost) soll am Spätnachmittag eingenommen werden. Am Morgen der Untersuchung ist dann nochmals ein Reinigungseinlauf zweckmäßig. Zur Lösung des Darmschleims kann hier etwas Natriumbikarbonat zugesetzt werden. Die Untersuchung soll etwa 4 Stunden nach dem Einlauf durchgeführt werden. Auf sorgfältige Entleerung der Spülflüssigkeit ist vorher zu achten. Eine andere Form von Vorbereitung benutzt spezielle Abführmittel, sogenannte Kontaktlaxantien (z. B. Dulcolax), die oral und als Zäpfchen, evtl. in Kombination, verabfolgt werden. Die Durchführung einer Rektoskopie vor der retrograden Füllung mit Kontrastmittel ist unzweckmäßig, da der Darm dann stark luftgebläht ist. Zur Durchführung des Kontrasteinlaufs gehört ein Einlaufgerät mit Anschluß an ein Darmrohr. Zweckmäßig ist ein Rohr mit seitlichen Öffnungen und einem aufblasbaren Gummiballon, der ein Auslaufen des Kotrastmittels, zumindest teilweise, verhindern kann. Dem Kontrastmittel kann etwas Tannin (Gerbstoff) zugesetzt werden (1%), da sich so nach Entleerung die Schleimhaut vielfach besser und gleichmäßiger darstellt. In neuerer Zeit wurde allerdings die Tanninanwendung teilweise abgelehnt IS*

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Eigenschaften und Anwendung energiercicher Strahlen

(USA), da resorptionsbedingte Leberschäden beobachtet wurden. Auch bei Zusatz des schon erwähnten Kontaktlaxans zum Bariumbrei können gute Schleimhautbilder gewonnen werden. Nach Einführung des Darmrohrs läßt man, unter Anweisung des Arztes, das Kontrastmittel einlaufen. Die Untersuchung muß in verschiedener Lage, u. U. mit Zielaufnahmen, durchgeführt werden. Hat das Kontrastmittel das Coecum erreicht, ist die 1. Phase der Untersuchung abgeschlossen. Der Patient kann das Kontrastmittel entleeren. Eine Entleerung auf dem Tisch ist mit Hilfe der Einschaltung eines T-Stücks (aus Glas) möglich. Andernfalls muß ein Becken benutzt werden. Gehfähige Patienten können auf der Toilette entleeren. Nach etwa 30 Minuten wird eine Kontrolluntersuchung durchgeführt. Sie ermöglicht im allgemeinen eine Beurteilung der Schleimhaut. Feinere Wandveränderungen können dann noch mit der Doppelkontrastmethode nach A. W. F I S C H E R d. h. durch Einblasung von Luft sichtbar gemacht werden. Sie wird am besten vom Arzt selbst vorgenommen (Vorsicht bei Geschwüren und Divertikeln). Mit Hilfe des Kontrasteinlaufs kann vielfach auch die Appendix dargestellt werden, jedoch ist die orale Füllung (s. S. 195) als erste Methode vorzuziehen. Anhang: Darstellung der Speicheldrüsen. Die Ausführungsgänge der Speicheldrüsen können mit. jodhaltigen Kontrastmitteln durch den Hauptausführungsgang vom Munde aus aufgefüllt und so röntgenologisch dargestellt werden. Als Kontrastmittel dienen jodhaltige Lösungen (z. B. Urografin, Endografin) in Konzentrationen von 40 bis 60%. Als Instrumentar müssen vorhanden sein steril: 1 Sonde, mehrere Knopfkanülen, 1 Dilatator, Rekordspritzen. u. U. ein Rekordeinsatz mit angeschlossenem Kunststoff(Polyvinyl)schlauch, durch den man das Kontrastmittel einlaufen lassen kann; außerdem: ausreichende Beleuchtung (Stirnlampe oder Stirnspiegel), Spatel, Tupfer, Zellstoff, Schalen. Aufnahmen sind in mindestens 2, möglicherweise auch 3 (axial) Ebenen zu machen. Darstellung der Gallenwege (Cholangiographie, Cholezystographie): Nachdem lange Zeit im wesentlichen allein die Darstellung der Gallenblase, nur in Ausnahmefällen auch der Gallengänge, gelang, hat die Einführung neuer Kontrastmittel eine routinemäßige Darstellung auch der Gallengänge, besonders des Ductus choledochus, gestattet. Der Patient muß, wie auch bei der Magen-Darm-Untersuchung, nüchtern sein. Besondere Bedeutung kommt der „Reinigung" des Abdomens zu. Am Vortag soll nur leichte, nicht blähende Kost eingenommen werden. Am Morgen kann ein Kontaktlaxans gegeben werden (z. B. Dulcolax-Zäpfchen, Entleerung nach etwa 30 min). Auch ein

Spezialmethoden - Kontrastmitteluntersuchung der Gallenwegs

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Reinigungseinlauf mit warmem Wasser ist zweckmäßig (evtl. Zusatz von 2ml 30%igem Wasserstoffsuperoxyd auf 11 Flüssigkeit). Bei stark störenden Darmschatten kann auch nach der ersten Aufnahme noch ein Zäpfchen gegeben werden. Bei Durchfällen soll nur ein Reinigungseinlauf vorgenommen werden. Keine eisenhaltigen Tabletten! Die Kontrastdarstellung der Gallenblase ist auf oralem und intravenösem Wege möglich. Die orale Füllung birgt in sich die Fehlerquelle intestinaler Resorptionsstörungen. Als Kontrastmittel hatte lange Zeit das Biliselectan den Vorrang. Jetzt stehen einige trijodierte (3 Jodatome am Molekül) Mittel zur Verfügung, die manchmal auch eine Darstellung der Gallengänge ermöglichen (Biloptin, Orabilix, Osbil, Telepaque, Teridax u. a.). Die Resorptionsfähigkeit der oralen Kontrastmittel ist ein wesentlicher Faktor ihrer Güte. Der Zeitpunkt der besten Füllung ist bei den oral zu nehmenden trijodierten Kontrastmitteln 12—14 Stunden nach Einnahme erreicht. Die Darstellung der Gallenwege durch intravenöse Injektion von Biligrafin brachte für die Diagnostik den wesentlichen Fortschritt der besseren Gallengangsdiagnostik. Für die Darstellung der Gallenblase allein genügt die Injektion von 20 ccm des 30%igen Biligrafins. Sollen die Gallengänge dargestellt werden (Cholangiographie), steht das Biligrafin forte (50%ig) zur Verfügung. Das neuere Präparat Bilivistan hat den Vorteil, daß die Gallengänge länger gefüllt bleiben. Die Gesamtzahl der Aufnahmen kann dadurch vermindert werden. Eine bessere Darstellung der Gallenwege kann manchmal erreicht werden, wenn man einen Spasmus des Sphinkter ODDI erzeugt (Injektion von 0,005 Morphium oder entsprechend Dolantin). Umgekehrt können Spasmen durch Gabe von 2 Nitroglyzerinkapseln beseitigt werden. Die Aufnahmen für die Gallengangsdarstellung sollen nach etwa 25, 50 und 75 Minuten gemacht werden. Alle Aufnahmen sind in leichter Drehung in den 2. schrägen Durchmesser anzufertigen (Boxerstellung), entweder auf dem Buckytisch oder auch stehend. Die Gallenblasendarstellung wird am besten am Zielgerät durchgeführt, an dem u. U. auch eine seitliche Aufnahme geschossen werden kann. Die optimale Füllung ist nach 100 bis 120 min erreicht. Nach der 1. Gallenblasenaufnahme wird eine „Reizmahlzeit" (Eigelb, Öl, Magnesiumsulfat) gegeben, die normalerweise zu einer Entleerung der Gallenblase (Verkleinerung, Höhertreten des unteren Pols) führt. Auch der wegen seiner die Darmpassage beschleunigenden Wirkung erwähnte sechswertige Alkohol Sorbit hat einen „cholezystokinetischen" Effekt, verursacht also eine Entleerung bzw. Verkleinerung der Gallenblase. Er ist wirksamer Bestandteil der manchen Gallenkontrastmitteln beigegebenen leicht einzunehmenden Täfelchen sowie des Sorbosans. Die Beobachtung der reflektorischen Entleerung der Gallenblase („positiver Reflex") erlaubt eine Beurteilung der Gallenblasenfunktion. Die Re-

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

flexaufnahme wird 30 bis 45 min nach der Reizmahlzeit gemacht. Seit einigen Jahren steht das Cholezystokinin, ein gastrointestinales Hormon mit spezifischer Wirkung auf die Gallenblase, als injizierbares Präparat (Handelsname Cecekin) zur Verfügung. Neben der sicheren Auslösung des Reflexes hat es den Vorteil, daß die Kontraktion schon 1 bis 3 min nach der i. v. Injektion ausgelöst wird. In vielen Fällen kann durch die Schichtuntersuchung ein noch besseres Ergebnis der Cholezystographie erzielt werden (Steindiagnostik!). Die Schichtaufnahmen sind in Bauchlage in leichter Drehung zu machen. Die vorderste Schicht liegt 5 bis 7 cm unter der Bauchhaut, bei Schichtung der Gallenwege noch etwas tiefer. Der Abstand der Schichtebenen (5 bis 8) hat 0,5 bis 1 cm zu betragen. Besonders wichtig kann die Schichtuntersuchung bei Steinverdacht im Ductus choledochus sein, in dem der starke Kontrast des Kontrastmittels besonders, wenn er erweitert ist, leicht kleinere Konkremente überdeckt. Alle Aufnahmen müssen in absolutem Atemstillstand gemacht werden (Exspirium), da sonst eine erhebliche Bewegungsunschärfe entsteht. Zugunsten des Kontrastes hat es sich bewährt, mit relativ niedriger Spannung (etwa 60 kV) und längerer Belichtung zu arbeiten (300 bis 400 mAs)! Neben der bisher beschriebenen indirekten Gallenwegsdarstellung, bei der die Kontrastmittel durch die Leber ausgeschieden und mit der rezernierten Galle die Gallengänge und die Gallenblase sichtbar gemacht werden, ist manchmal die direkte, intraoperative oder postoperative Cholangiographie notwendig. Die Frage ist hier die Durchgängigkeit des Ductus choledochus und des Sphinkters bzw. der Nachweis noch nicht entfernter Konkremente. Es werden dabei bis zu 20 ccm des Kontrastmittels in das eingelegte T-förmige Drain injiziert und dann sofort die notwendigen Aufnahmen gemacht (am Operationstisch mit stehendem Streustrahlenraster). Die unmittelbare Kontrolle mittels Fernsehdurchleuchtung (s. S. 102) ist möglich. Eine direkte Füllung und Darstellung der Gallenblase ist mittels direkter Punktion unter laparoskopischer Sicht möglich. Mittels perkutaner Leberpunktion mit folgender Kontrastmittelinjektion können die Gallengänge dargestellt werden (Indikation: zur Differentialdiagnose eines Gallengangsverschlusses mit unzureichendem Ergebnis der i. v. Untersuchung). Pankreatographie: Intraoperativ können auch die Pankreasausführungsgänge (Ductus Wirsungianus) mit Kontrastmitteln sichtbar gemacht werden (DOTJBILET 1951). Entweder wird nach Eröffnung des Duodenums die Papille sondiert und dann das Kontrastmittel injiziert (aszendierende, transpapillare P.) oder die Injektion erfolgt in einen tastbaren oder operativ eröffneten peripheren Pankreasgang (deszendierende P.). Die Methode hat Bedeutung für die Differentialdiagnose und die sich

Spezialmethoden - Kontrastmitteluntersuchung d. Pankreas u. Harnwege

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aus ihr ergebenden therapeutischen Konsequenzen (Indikation und Methode eines operativen Eingriffs). Darstellung der Harnwege: Die Darstellung der ableitenden Harnwege wird im allgemeinen Pyelographie (Pyelon: Nierenbecken) genannt (umfassendere Bezeichnung Urographie). Die Vorbereitung entspricht im wesentlichen der zur Cholezystographie. Am Morgen der Untersuchung kann etwas Brot gegessen, dagegen soll nicht getrunken werden. Wichtig ist, daß vor Beginn der Untersuchung die Harnblase entleert wird, da sonst möglicherweise die Ausscheidung reflektorisch gestört ist. Die ableitenden Harnwege können nach Injektion eines Kontrastmittels, das durch die Niere ausgeschieden wird, sichtbar gemacht werden: intravenöse Pyelographie (in Ausnahmefällen intramuskulär, s. u.). In jedem Fall ist vor der Injektion eine Leer aufnähme anzufertigen (bei richtiger Einstellung schneidet das Bild mit der Symphyse ab, so daß die Blase noch dargestellt ist). Bei starkem Meteorismus kann noch ein Kontaktlaxans gegeben werden (s. S. 195), nach Entleerung ist dann nochmals zu kontrollieren. Als Kontrastmittel werden fast ausschließlich trijodierte Substanzen in Konzentrationen bis zu 76% verwandt (z. B. Urografin). Die zu injizierende Menge beträgt beim Erwachsenen etwa 20 ccm, bei Kindern entsprechend weniger (Säuglinge 3 bis 5 ccm). Etwa 7 und 14 Minuten nach Beginn der Kontrastmittelinjektion werden dann die Füllungsaufnahmen gemacht. Bei Kleinkindern muß u. U. intramuskulär injiziert werden, es ist dann 1 Ampulle der resorptionsfördernden Hyaluronidase (z. B. Kinetin) an der Injektionsstelle vorzuspritzen. Die Aufnahmen sind dann nach 15 und 30 Minuten zu machen. Die intravenöse (und intramuskuläre) Pyelographie erlaubt eine Beurteilung der Ausscheidungsfunktion. Die Anlage von den Harnabfluß in die Blase hemmenden Kompressorien (Gurt, aufblasbare Gummimanschette) ändert die physiologischen Verhältnisse. Sie führt zu einer stärkeren Füllung des Nierenhohlsystems. Zur besseren Darstellung von Form Veränderungen (z. B. bei Verdacht auf Entzündungen oder Tumoren) kann das Kompressorium unmittelbar nach der 1. Föllungsaulnahme angelegt werden. Die 2. Aufnahme, evtl. weitere Aufnahmen in leichter Drehung werden bei liegendem Kompressorium angefertigt. Es folgt dann eine weitere Aufnahme einige Minuten nach Lösung der Kompression. Die Anlage des Kompressoriums schon bei Beginn der Untersuchung ist nur in Ausnahmefällen angezeigt, z. B. bei sehr dicken Patienten, oder wenn eine Ausscheidungshemmung bzw. eine mangelnde Konzentrationsfähigkeit der Niere bekannt ist, so daß nur ein geringer Kontrast erwartet werden kann. Die 1. Aufnahme hat dann nach etwa 15 Minuten zu erfolgen. Danach ist das Kompressorium zu lösen und eine weitere Aufnahme (nach etwa 3 bis 4 Minuten) anzuschließen. Die Aufnahmen des Pyelogramms werden im allgemeinen im Liegen angefertigt. Bei Verdacht auf pathologische

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Beweglichkeit (Wanderniere) ist eine weitere Aufnahme im Stehen anzuschließen. Bei pathologischen Ausscheidungshemmungen oder Abflußbehinderungen sind — nach Anweisung des Arztes — weitere Aufnahmen in größeren Abständen notwendig (Spätaufnahmen). Alle Aufnahmen sind in Atemstillstand zu schalten (Exspirium). Beim sogenannten Yeratmungspyelogramm wird derselbe Film doppelt belichtet, in extremer Inspiration und in Exspiration (jeweils halbe Belichtungszeit). So können u. U. Verwachsungen und Entzündungsprozesse in der Nierenumgebung sichtbar gemacht werden (normalerweise verschieben sich die Nieren mit der Atmung). Eine Verbesserung der Ergebnisse der intravenösen Ausscheidungspyelographie konnte in neuerer Zeit durch Infusion größerer Kontrastmittelmengen (Infusionspyelographie) erzielt werden. Die bessere Darstellung der Nierenhohlsysteme macht in vielen Fällen die sonst indizierte retrograde Füllung (s. u.) entbehrlich. Bei der Infusionspyelographie werden 2—4 ccm/kg Körpergewicht einer 30%igen Kontrastmittellösung in 10—15 Minuten infundiert. Etwa 10 und 20 Minuten nach Infusionsbeginn (evtl. auch später) werden Aufnahmen angefertigt. Das sogenannte Frühurogramm (1, 2, 3 min. nach Inj.) kann ev. einseitige Durchblutungsstörungen aufdecken (unterschiedliche Parenchymanfärbung und Ausscheidung). Die retrograde Pyelographie wird mit Hilfe des Ureterenkatheterismus (Einführung unter zystoskopischer Sicht) durchgeführt. Ein entsprechender Untersuchungstisch ist erforderlich. Der Patient kann dann bei liegenden Ureterenkathetern, aber nach Entfernung des Zystoskops auf den Röntgentisch umgelagert werden (es sei denn, es steht eine spezielle urologische Röntgeneinrichtung zur Verfügung). Die Füllung erfolgt (besonders bei Störung der Nierenfunktion) oft nur einseitig. Kontrastmittel werden in geringerer Konzentration verwandt (etwa 30%ig) als bei der intravenösen Pyelographie. Das Kontrastmittel muß langsam, ohne besonderen Druck in Mengen von etwa 5 bis 7 com pro Seite bei doppelseitiger Darstellung gleichzeitig injiziert werden. Es können auch unter der Injektion Zielaufnahmen mit dem Zielgerät gemacht werden (Pyeloskopie). Andernfalls wird die Aufnahme nach Abschluß der Injektion bei noch liegender Spritze angefertigt. Eine Doppelkontrastdarstellung kann durch zusätzliches Einblasen von Luft erreicht werden. Nach Abschluß werden die Katheter herausgezogen. Die Pyelographie kann u. U. durch Schichtaufnahmen der Niere ergänzt werden. Entweder es wird beidseits geschichtet, oder die kranke Seite wird — bei einseitiger Schichtung — etwas angehoben. Die Schichttiefen liegen etwa 7 bis 10 cm von der Rückenhaut entfernt. Weitere diagnostische Methoden bei Nierenkrankheiten sind die Angiographie (s. S. 204) und das Pneumoretroperitoneum (s. S. 208). Bei Abschluß der

Spezialmethoden - Kontrastmitteluntersuchungen

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pyelographischen U n t e r s u c h u n g ist im allgemeinen auch die Blase gefüllt u n d grob zu beurteilen. Sie k a n n auch f ü r sich dargestellt w e r d e n : Zystographie. Als K o n t r a s t m i t t e l sind d a n n wasserlösliche, jodhaltige K o n t r a s t m i t t e l zu verwenden, die bis zu einer K o n z e n t r a t i o n v o n etwa 15% v e r d ü n n t werden können. Die I n j e k t i o n erfolgt d u r c h die H a r n röhre (bei Männern mittels einer Spritze m i t konischem Ansatz, bei F r a u e n d u r c h einen K a t h e t e r ) . Die A u f n a h m e n müssen d a n n in verschiedenen A u f n a h m e r i c h t u n g e n d u r c h g e f ü h r t werden (auch Schräga u f n a h m e n ) . Eine vorherige E n t l e e r u n g des D a r m e s ist notwendig. Soll zusätzlich die männliche H a r n r ö h r e gefüllt werden (Urethrographie), ist ein Spezialinstrument m i t einer K l e m m v o r r i c h t u n g zweckmäßig. Die A u f n a h m e n werden w ä h r e n d der Füllung u n d bei E n t leerung (Miktion) gemacht. A u c h die weibliche H a r n r ö h r e l ä ß t sich bei A n w e n d u n g einer speziellen Technik darstellen. (Lit.: Braband,H.: Zur Technik der Urethrocystographie bei der Frau. Röntgenund Laboratoriumspraxis XIII, R 83—R 87 (1960). Darstellung des Uterus (Hysterographie) einschließlich der Eileiter (Hysterosalpingographie): Zur Vorbereitung ist auch die Darmreinigung erforderlich. Die K o n t r a s t m i t t e l i n j e k t i o n erfolgt m i t Hilfe eines Spezialinstruments. Als K o n t r a s t m i t t e l k ö n n e n sowohl ölige als a u c h wasserlösliche jodhaltige Substanzen v e r w a n d t werden. Die U n t e r s u c h u n g wird im allgemeinen n a c h der Menstruation (postmenstruelle Phase) durchg e f ü h r t . Zur Vermeidung einer I n f e k t i o n k a n n etwas Penicillin zugefügt werden. Die U n t e r s u c h u n g wird a m besten auf dem Tisch eines Zielgeräts d u r c h g e f ü h r t . Die P a t i e n t i n befindet sich in Steinschnittlage bei Beckenhochlagerung. U n t e r Durchleuchtungskontrolle k ö n n e n d a n n w ä h r e n d der I n j e k t i o n die A u f n a h m e n g e m a c h t werden. W i r d die K o n t r a s t m i t t e l d a r s t e l l u n g d u r c h ein P n e u m o p a r a m e t r i u m ergänzt (s. Pneumoradiographie S. 208f) spricht m a n auch von Gynäkographie. Ü b e r s i c h t s a u f n a h m e n werden hier d u r c h S c h i c h t a u f n a h m e n vervollständigt. Fisteldarstellung (Fistulographie): E s werden wasserlösliche oder ölige K o n t r a s t m i t t e l m e h r oder weniger großer Viskosität (je n a c h Durchmesser der Fistel) v e r w a n d t . Die M ü n d u n g der Fistel m u ß m a r k i e r t werden (Bleiring). Die I n j e k t i o n erfolgt a m besten d u r c h einen möglichst weit in die Fistel hineingeschobenen U r e t e r e n k a t h e t e r , sonst a u c h d u r c h eine K n o p f k a n ü l e , m i t der u. U . eine bessere A b d i c h t u n g erreicht werden k a n n . Die A u f n a h m e n müssen (u. U . a m Zielgerät) stets in mehreren E b e n e n angefertigt werden. Gefäßdarstellung (Angiographie, Vasographie): Gefäßdarstellungen werden m i t jodhaltigen, meist trijodierten Kontrastmitteln d u r c h g e f ü h r t (z. B. Urografin 60 bis 76%ig). Die Menge des K o n t r a s t m i t t e l s r i c h t e t sich nach der A r t u n d Größe der darzustellenden Gefäße u n d d e m Alter

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des Patienten. Sie ist in jedem Fall vom Arzt speziell festzulegen. Auf die Bedeutung der Empfindlichkeitstestung wurde schon hingewiesen (s. S. 192). Die Injektion des Kontrastmittels k a n n in den meisten Fällen perkutan durch direkte Funktion erfolgen, n u r selten ist die operative Freilegung der betreffenden Gefäße und ihrer Punktionsstellen erforderlich. I n Sonderfällen erfolgt die Injektion nicht durch die Kanüle, sondern durch einen in die Gefäße eingeschobenen Katheter (s. u. u n d S. 206). E s sind sowohl die Arterien darzustellen(Arteriographie) als auch die Venen (Veno- oder auch Phlebographie). Bei Darstellung der peripheren Gefäße (Extremitäten) spricht m a n auch von peripherer Arterio- bzw. Angiographie. Eine Sonderstellung im R a h m e n der Angiographie n i m m t die Darstellung der Schädelgefäße (Karotis- bzw. Vertebralisarteriographie) ein (s. S. 205). Große Fortschritte in der Herzdiagnostik brachte die Darstellung der Herzhöhlen u n d der benachbarten großen Gefäße (Angiokardiographie). Auch die großen Gefäße des Rumpfes sind direkt oder indirekt zugängig (Aortographie, Cavographie). I n letzter Zeit ist besonders auch die Darstellung der Gefäßversorgung der parenchymatösen Organe vervollkommnet worden (Lungengefäße: Lungenangiographie, der Nierengefäße: Uenovasographie). I n den meisten Fällen ist bei den Gefäßdarstellungen infolge der Bildveränderung durch die Blutströmung die Anfertigung von Serienaufnahmen zweckmäßig (Geräte s. S. 186ff). Auf die Einzelheiten der Gefäßdarstellung kann hier nur kursorisch eingegangen werden. 1. Die periphere Arteriographie. Am häufigsten wird die A. femoralis mit ihren Verzweigungen dargestellt. Die Punktion erfolgt mittels einer Kanüle oder durch einen K a t h e t e r (nach SELDINGER), der durch die Kanüle in die Arterie eingelegt wird. Die Injektion soll im allgemeinen gegen den Blutstrom erfolgen. W e n n die Arterie p e r k u t a n nicht zu punktieren ist (Verschluß, klinisch: keine tastbaren Pulsationen) m u ß sie freigelegt werden, oder aber die Darstellung erfolgt durch Injektion in ein höheres Gefäßgebiet (Aortographie). F ü r die Darstellung der peripheren Gefäße hat sich die Spezialkassette nach WENTZLIK (S. S. 187) bewährt. Steht diese nicht zur Verfügung, können die Aufnahmen u. U. auf Normalkassetten mit Hilfe von 2 Röhren durchgeführt werden (je 1 Kassette und Röhre f ü r Oberu n d Unterschenkel). I n Spezialabteilungen werden heute meist verschiebbare Lagerungstische über Filmwechslern (AOT) benutzt (s. S. 188). Die Füllung anderer peripherer Gefäße wird nur relativ selten durchgeführt. 2. Die Angiokardiographie. Die Injektion erfolgt im allgemeinen durch eine in der Ellbogenvene liegende Kanüle. Damit ein genügender K o n t r a s t erzielt wird, m u ß das K o n t r a s t m i t t e l unter Druck injiziert werden. Hierfür ist ein Spezialbesteck (Druckspritze, Druckschlauch mit absolut sicherer Verbindung zu Spritze und Kanüle) erforderlich.

Spezialmethoden - Kontrastmitteluntersuchung der Gefäße

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Die Aufnahmen müssen serienmäßig durchgeführt werden (beispielsweise mit der Odelca oder einer Großformatserieneinrichtung, z. B. der Firma Elema, (s. S. 187) oder auch einer Filmkamera: Kinematographie, (s.S. 189). Nach Injektion füllen sich zunächst die zuführenden Venen mit der oberen Hohlvene (V. cava sup.), dann der rcchte Vorhof und die rechte Kammer (Dextrogramm). Anschließend sind die Lungengefäße dargestellt (zunächst die Arterien, dann über das Kapillargebiet die Venen), schließlich füllen sich der linke Vorhof und der linke Ventrikel (Lävogramm) und die Aorta mit ihren Verzweigungen. I n manchen Fällen ist es zweckmäßig, Aufnahmen in 2 Ebenen anzufertigen. Die Angiokardiographie erlaubt die Diagnose von Herzfehlern, besonders der angeborenen Vitien (Vitium cordis = Herzfehler), die durch Veränderung der Strömungen und Kurzschlüsse zwischen rechter und linker Herzhälfte (sogenannte shunts) ausgezeichnet sind. Im allgemeinen wird eine Angiokardiographie zusammen mit dem Herzkatheterismus bzw. nach dieser Untersuchung durchgeführt. Der Herzkatheterismus kann abnorme Verbindungen der Herzhöhlen, falschen Verlauf von Gefäßen sowie pathologische Druck- und Sauerstoffverhältnisse aufklären. Wenn die Diagnose durch den Herzkatheterismus gesichert ist, wird im allgemeinen auf die nicht ungefährliche Kontrastmitteldarstellung verzichtet. Bei der sogenannten gezielten oder selektiven Kardiographie werden kleine Kontrastmittelmengen, evtl. wiederholt durch einen im Herzen hegenden Katheter, in bestimmte Herzabschnitte injiziert. In Sonderfällen kann auch das linke Herz katheterisiert werden (von der A. carotis oder femoralis aus). Wegen des langen Weges des Katheters muß das Kontrastmittel zur gezielten „Kardioangiographie" mit sehr hohem Druck injiziert werden (Spezialinjektionsmaschinen). Einen Sonderfall gezielter Angiographie stellt die 3. Lungenangiographie dar. Die Kontrastmittelinjektion erfolgt hier durch den in einer Lungenarterie oder sogar einer Lungenlappenarterie liegenden Katheter. Angebracht ist diese Untersuchung besonders bei der Frage, ob eine Geschwulst in der Lungenwurzel bereits zu Gefäßveränderungen geführt hat, die einen operativen Eingriff nicht mehr sinnvoll erscheinen lassen. 4. Darstellung der Aorta (Aortographie). Die thorakale Aorta kann direkt punktiert werden. Eine Füllung kann auch durch einen von der A. brachialis oder (technisch einfacher und deshalb meist angewandt) der A. femoralis bis in den Bereich des Aortenbogens oder der Aorta ascendens geschobenen Katheter vorgenommen werden. Zur Darstellung der abdominellen Aorta wird das Gefäß entweder direkt punktiert (Einstich links neben der Lendenwirbelsäule) oder es wird

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durch einen von der A. femoralis bis in die gewünschte Höhe geschobenen Katheter injiziert. Bei der direkten Punktion werden eine hohe (oberhalb der Nierengefäße in Höhe D 12/L1) und eine tiefe (unterhalb der Nierengefäße in Höhe L 3/L 4) Aortographie unterschieden. Eine Probeaufnahme nach Injektion einer kleinen Kontrastmittelmenge soll die richtige Lage der Kanüle sichern, damit die Gefahr einer Injektion des gesamten Kontrastmittels in einen kleinkalibrigen Ast der Aorta vermieden wird (Gefahr schwerer Gewebsschäden besonders bei Injektion in Darmgefäße). Bei Verwendung von Kathetern mit gekrümmter Spitze können gezielt — mit relativ kleiner Kontrastmittelmenge —• bestimmte Äste der Aorta dargestellt werden (s. auch den folgenden Abschnitt). 5. Darstellung der Nierengefäße (Renovasographie). Die Nierenarterien stellen sich bei der hohen Aortographie dar. Gezielt (auch einseitig, mit angekrümmter Katheterspitze) können sie durch einen von der A. femoralis bis in Höhe des Nierenhilus geschobenen Katheter gefüllt werden (Methode nach SELDINGER). Eine Gefäßanfärbung der Niere kann auch durch intravenöse Injektion (Ellenbeuge) einer großen Kontrastmittelmenge (40 ccm) erreicht werden. Bei Schichtaufnahmen („Renoyasotomogramm") erkennt man normal, verstärkt (Tumoren) und vermindert (Zysten) durchblutete Bezirke. 6. Darstellung der Yenen (Yenographie oder Phlebographie). Das Kontrastmittel kann direkt in die Yenen injiziert werden (z. B. in die Ellbogenvene zur Darstellung der V. axillaris und brachialis oder in die Unterschenkel- bzw. Fußvenen zur Füllung der V. femoralis bzw. ihrer Verzweigungen). I m allgemeinen empfiehlt es sich, die Aufnahmen in senkrechter Lage zu machen, da es dann weniger zu störender Sedimentierung kommt. Eine andere Methode der Venendarstellung arbeitet mit Injektion in das Knochenmark. Es werden dann die abführenden Blutgefäße gefüllt (intraossäre Yenographie). So können z. B. die tiefen Beckenvenen durch Punktion und Injektion in den Beckenkamm dargestellt werden, die thorakalen Venen durch Injektion in die Rippen. Die V. cava caudalis kann direkt punktiert und gefüllt werden (ähnlich der lumbalen Aortenpunktion) oder aber durch Einschieben des Katheters in die Vena femoralis (Punktion am Leistenband). Besondere klinische Bedeutung hat noch die spezielle Darstellung der großen Venen des oberen Mediastinums (Vena cava sup.). Sie wird, ähnlieh wie die Angiokardiographie, durch Injektion in die Ellbogenvene durchgeführt; meist wird dabei die Hälfte des Kontrastmittels in je eine Ellbogenvene injiziert. Eine Sonderform der Venographie ist 7. die Füllung der Milzvene und ihres Abflußgebiets, vor allem der Pfortader (lieno-portale Venographie, Splenoportographie). Das Kon-

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trastmittel wird hier entweder perkutan oder aber unter Sicht (bei Bauchspiegelung, der sogenannten Laparoskopie) in das Milzparenchym eingespritzt. E s füllen sich d a n n die zur Leber ziehenden Venen, besonders aber die Pfortader. Die Untersuchung ist wichtig bei Tumoren in diesem Bereich und bei Erkrankungen der Leber, die zu einer Durchblutungsstörung geführt haben (Leberzirrhose). Auch die angiographischen Aufnahmen im Bereich des Rumpfes (Aortographie, Renovasographie, Splenoportographie) werden am besten mit Hilfe von Geräten, die Serienaufnahmen ermöglichen, durchgef ü h r t (s. S. 186ff). 8. I n neuerer Zeit ist auch die röntgenologische Darstellung des Lymphgefäßsystems möglich geworden: Lymphangiographie. Durch Injektion geeigneter gewebsfreundlicher Farbstoffe, die mit dem Lymphstrom abtransportiert werden, in die Gewebe (z. B. P a t e n t b l a u V in l l % i g e r wäßriger Lösung) lassen sich die Lymphgefäße anfärben. Nach operativer Freilegung k a n n d a n n durch eine feine Kanüle das Kontrastmittel (wie zur Angiographie, nur langsame Injektion) injiziert werden. So gelingt nicht nur die Darstellung der eigentlichen Lymphgefäße, sondern auch die der im zentripetalen Lymphstrom gelegenen L y m p h k n o t e n : Lymphadenographie (Nachweis von Metastasen!). Kontrastinittclmethoden zur Diagnostik des Zentralnervensystems. Hier stehen zur Verfügung : 1. Die Artériographie der Schädelarterien, 2. die Luftfüllung der Binnenräume des Gehirns, 3. die Darstellung des Rückenmarkskanals mit positiven oder negativen Kontrastmitteln. 1. Bei der Artériographie wird meist die A. carotis interna direkt perk u t a n von vorn punktiert; nur selten ist eine Freilegung erforderlich. Die notwendige Kontrastmittelmenge beträgt etwa 8 ccm. E s füllen sich die Verzweigungen der Hirnarterien, besonders die A. cerebri anterior u n d media. I n manchen Fällen soll auch die Arteria carotis externa mit ihren Verzweigungen gefüllt werden, besonders bei Erkrankungen in der Nähe der Schädelkapsel und der Hirnhäute. Bei der Karotisarteriographie ist die Aufnahme in mindestens 2 Ebenen, manchmal auch noch in einer dritten schrägen Ebene erforderlich. Die Aufnahmen sind als Serienaufnahmen anzufertigen (entweder auf Großfilm oder mit der Odelca, s. S. 187ff.), damit nicht nur die arterielle, sondern auch die kapilläre und die venöse Phase der Hirndurchblutung sichtbar gemacht werden können. Eine Sonderform der Hirngefäßdarstellung ist die sogenannte Sinographie, bei der die großen venösen Blutabieiter (die Venensinus) direkt punktiert werden.

206

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Bei Erkrankungen im Bereich der hinteren Schädelgrube muß die A. vertebralis dargestellt werden. Sie kann von vorn und von hinten punktiert werden. Da sie in der Tiefe der Halsweichteile liegt, gelingt die Darstellung nicht immer. Eine Füllung kann auch durch einen von der A. femoralis in die A. vertebralis (sie liegt in gerader Verlängerung der Aorta!) geschobenen Katheter vorgenommen werden. Auch bei Vertebralisfüllung sind Aufnahmen in mindestens 2 Ebenen anzufertigen. Als Kontrastmittel zur zerebralen Angiographie haben sich ebenfalls die trijodierten Kontrastmittel, wie das Urografin, bewährt. Es sei in diesem Zusammenhang nochmals darauf hingewiesen, daß das Thorotrast, das früher mit gutem Erfolg (guter Kontrast, keine direkten Reizerscheinungen) gerade bei der Karotisarteriographie verwandt wurde, wegen der Gefahr der Strahlenschädigung nicht mehr verwandt werden darf. 2. Die Darstellung der Binnenräume des Gehirns ist möglich durch Einblasung von Luft a) mittels Lumbal- oder Subokzipitalpunktion. Man spricht dann von einer Enzcphalographie (Füllungder „Zisternen" : Zisternographie). b) durch direkte Punktion der Hirnventrikel nach Trepanation der Schädelkalotte (Ausfräsung eines Loches): Ventrikulographie. Nach Ablassen einer entsprechenden Menge Liquor cerebro-spinalis wird die Luft injiziert. Dann werden Aufnahmen in verschiedenen Ebenen und Lagen gemacht. Bei der sogenannten fraktionierten Enzephalographie werden kleine Mengen nach und nach injiziert. Die Aufnahmen werden in aufrechter Körperhaltung angefertigt, damit sich besonders die an den Rückenmarkskanal anschließenden Abschnitte der Hirnbinnenräume (4. Ventrikel, Aquädukt und 3. Ventrikel) gut darstellen. Die Untersuchung kann auch am Zielgerät unter Durchleuchtungskontrolle vorgenommen werden. 3. Darstellung des Rückenmarkskanals: Myelographie. Die Darstellung ist möglich a) durch Einblasen von Luft nach Lumbalpunktion (in Sonderfällen auch Subokzipitalpunktion): Luitmyelographie. Es können Luft oder Sauerstoff verwandt werden. Durch Lagerung ist das Gas an die Stelle zu bringen, an der die pathologischen Veränderungen erwartet werden. Schichtaufnahmen sind zweckmäßig. b) durch Verwendung positiver Kontrastmittel (lumbal oder subokzipital). Auch hier werden jodhaltige Kontrastmittel verwandt, entweder in wäßriger Lösung (z. B. Abrodil zur lumbalen Myelographie; vorher ist eine Betäubung des Lumbalkanais erforderlich) oder in öliger Lösung, wie z. B. Pantopaque. Abrodil wird schnell resorbiert, während die öligen Kontrastmittel nach Ab-

Spezialmethoden — Bronchographie

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Schluß der Untersuchung nach Möglichkeit wieder abpunktiert werden sollen. Auch bei der Verwendung positiver Kontrastmittel wird durch Lagerung die Darstellung des gewünschten Abschnitts erreicht. Am besten ist die Untersuchung am Zielgerät und die Anfertigung von Zielaufnahmen in verschiedenen Ebenen unter Durchleuchtungskontrolle. Bei Kopftieflagerung ist die Verwendung von Schulterstützen zweckmäßig, wenn nicht ein besonderes, universell bewegliches Gerät zur Verfügung steht. Bei Kopftieflagerung muß der Untersucher allerdings besonders darauf achten, daß das Kontrastmittel nicht in die Hohlräume des Gehirns (Zisternen, Ventrikel) hineinläuft, da hier Reizerscheinungen ausgelöst werden können. Die Darstellung des Bronchialbaums (Bronchographie): Wichtig ist hier die Vorbereitung. Der Patient soll mehrere Tage vorher flüssigkeitsarm leben. 2 Stunden vor der Untersuchung bekommt er Luminal oder ein dämpfendes Phenothiazinpräparat wie Megaphen, Pacatal o. ä., dann y 2 Stunde vor der Untersuchung Atropin zur Einschränkung der Sekretion. Zur technischen Vorbereitung gehört die Bereitstellung der notwendigen Instrumente und Medikamente für die Anästhesie der Luftwege, besonders des Kehlkopfes, sowie für die eigentliche Kontrastmittelapplikation. Als Kontrastmittel werden im allgemeinen wasserlösliche, jodhaltige Kontrastmittel verwandt, sie reizen mehr als die früher üblichen öligen Kontrastmittel. Diese können aber zu chronischen Schäden führen, da sie nicht vollständig resorbiert werden. Die Applikation wird meist „gezielt" mit Hilfe von halbstarren sogenannten METBASkathetern durchgeführt, d. h. es wird nur ein Lungenlappen oder ein Segment, selten ein ganzer Lungenflügel, gefüllt. Die Aufnahmen werden am Zielgerät unter Durchleuchtung gemacht. Aufnahmen in 2 Ebenen sind unbedingt erforderlich. Möglicherweise können auch stereoskopische Aufnahmen gemacht werden. In einzelnen Kliniken wird die Bronchographie auch in Vollnarkose durchgeführt (Intubationsnarkose). Der Hauptvorteil ist die völlige Ruhigstellung insbesondere auch die Möglichkeit, die Atmung vollkommen auszuschalten. Die Vollnarkose ermöglicht eine ungestörte, von Hustenreaktionen unabhängige Durchführung der Bronchographie. Das Kontrastmittel kann nach Abschluß der Untersuchung abgesaugt werden. Nachteilig ist dagegen die erschwerte Umlagerung, es sei denn, daß ein Spezialgerät zur Verfügung steht (drehbare Wanne, UG X). Bei Lokalanästhesie ist es sicher auch vorteilhaft, daß die physiologischen Atembedingungen erhalten sind (Ansaugen des Kontrastmittels mit der Atmung, Beschlagbilder nach willkürlichen Hustenstößen u. a.). Es dürfte zweckmäßig sein, im Einzelfall zu entscheiden, ob die Untersuchung in Lokalanästhesie oder Vollnarkose gemacht werden soll.

208

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Die Darstellung von vorgebildeten Hohlräumen und Gewebsspalten durch Einblasung von Gasen (Pneumoradiographie): Hierzu gehört auch die aus Gründen einer sinnvollen Zusammenfassung schon besprochene Darstellung der Hirnbinnenräume u n d des Rückenmarks, letzten Endes auch die Doppelkontrastmethoden zur Untersuchung des Magen-DarmTrakts (s. S. 194,196). Die Pneumoradiographie k a n n prinzipiell mit L u f t oder mit anderen Gasen durchgeführt werden. Sauerstoff u n d Lachgas (Stickoxydul) haben, wie schon erwähnt (s. S. 191) den Vorteil schnellerer Resorption. Die Gefahr der Luftembolie ist auch bei entsprechend vorsichtigem Einblasen der L u f t (Kontrolle, ob die Kanüle nicht in einem Gefäß liegt!) nicht sehr groß. Die Einblasung k a n n mit einer speziellen Apparatur, an die bei Verwendung von Sauerstoff eine Sauerstoff-Flasche angeschlossen ist, oder aber mit einer einfachen Spritze mit Dreiwegehahn durchgeführt werden. Die wichtigsten Methoden sind: 1. Der (diagnostische) Pneumothorax, d. h. die Einblasung des Gases in den Thoraxraum, am besten mit Hilfe eines Pneumothoraxapparats, der eine Druckablesung ermöglicht. 2. Das (diagnostische) Pneumoperitoneum mit Einblasung des Gases in die Bauchhöhle. 3. Das Pneumoretroperitoneum mit Einblasung der L u f t in das hinter dem Bauchraum gelegene, retroperitoneale Gewebe. Die Punktion erfolgt hier in Knieellenbogenlage des Patienten. Die Einstichstelle liegt zwischen Anus u n d letztem Steißbeinwirbel. Das eingeblasene Gas umfließt vor allem die Nieren u n d die Nebennieren, die dadurch einer besseren radiologischen Beurteilung zugängig werden. Die Untersuchung wird d a n n meist zusammen mit einer intravenösen Pyelographie und Schichtuntersuchung durchgeführt. Bei Einblasen genügender Gasmengen (etwa 1,51) k a n n das Pneumoretroperitoneum zum 4. Pneumomediastinum erweitert werden, da bei aufrechter Körperlage das Gas durch die Zwerchfellspalten in den Thoraxraum gelangt. Das Pneumomediastinum k a n n auch durch direkte P u n k t i o n u n d Gaseinblasung (meist purasteral) erzielt werden. Geringere praktische Bedeutung h a t 5. das Pneumoparametrium, d. h. die Gasinsufflation in das Bindegewebe neben der Gebärmutter (s. S. 201). Darstellung der Gelenkhöhlen (Arthrographie): Sie wird mit Hilfe wasserlöslicher jodhaltiger Kontrastmittel, meist unter zusätzlicher Einblasung von Luft, durchgeführt (Doppelkontrastmethode). Größere Bedeutung h a t sie nur f ü r das Kniegelenk, besonders zur Diagnostik von Meniskusschäden.

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Röntgenuntersuchung von Kindern

Die Röntgenuntersuchung von Kindern Die Röntgenuntersuchung von Kindern, besonders natürlich Säuglingen und Kleinkindern, erfordert besondere Sorgfalt und Erfahrung. Lagerung und Einstellung werden durch die schwierige Ruhigstellung erschwert. Ein Anhalten der Atmung in jeder gewünschten Phase läßt sich auf Aufforderung — wie beim Erwachsenen — in den frühen Lebensaltern nicht erreichen. Besondere Sorgfalt muß einer Beachtung des Strahlenschutzes d. h. einer möglichst geringen Strahlenbelastung gewidmet werden. Einige Grundregeln seien hervorgehoben. 1. In der Praxis wichtigster Grundsatz zur Begrenzung der Strahlenbelastung ist die optimale Einblendung des Nutzstrahlenbündels (Thoraxaufnahmen werden leicht zu Aufnahmen des ganzen Rumpfes!) auf das zu untersuchende Objekt. Der Gonadenschutz ist besonders zu beachten (Schutzschürzchen, Bleiabdeckung im Liegen). Durch besondere Sorgfalt bei Belichtung und Einstellung müssen zu Wiederholungen führende Fehlaufnahmen vermieden werden. 2. Zweckmäßig ist die Verwendung von Hochleistungsgeneratoren (Drehstromgeneratoren), da sie eine Verkürzung der Belichtungszeit und damit eine Verringerung der Bewegungsunschärfe ermöglichen. Die Einfallsdosis ist außerdem geringer als bei Verwendung von Einpuls- und Zweipulsgeneratoren. 3. Der Abstand kann wegen des im Vergleich zu Erwachsenen geringen Durchmessers verringert werden. Auch dadurch wird die Belichtungszeit verkürzt. 4. Da bei den relativ kleinen Objekten die Zeichenschärfe besonders wichtig ist, soll mit einem kleinen Fokus und gegebenenfalls mit Feinstrukturfolien, bei dünnen Körperabschnitten, also den Extremitäten, mit folienlosem Film gearbeitet werden. 5. Die Lagerung kann u. U. mit besonderen Hilfsmitteln durchgeführt werden (s. als Beispiel Haltebeutel bei Säuglingen, S. 73). Thoraxaufnahmen sollen nach Möglichkeit in aufrechter Körperhaltung angefertigt werden. Ausnahmsweise müssen sie manchmal — so u. U. bei Säuglingen oder schwer kranken Kindern (ebenso wie bei schwer kranken Erwachsenen) im Liegen durchgeführt werden. Spezialstative mit ausreichendem Strahlenschutz können bei Thoraxaufnahmen im Stehen das Halten des kleinen Patienten durch eine jenseits der Kassette stehenden Hilfsperson ermöglichen. Die Strahlenrichtung kann manchmal abweichend von der Norm gewählt werden (z. B. Thorax ap statt pa), wenn dadurch die Ruhigstellung erleichtert wird. Schiungbaum,

Med. S t r a h l e n k u n d e

14

210

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

6. Wenn die Atemstellung bzw. die Ruhigstellung der Atmung wichtig sind, ist die Schaltung von der technischen Assistentin unter genauer Beobachtung durchzuführen. Bei größeren Kindern muß das Anhalten der Atmung geübt werden (vielfach auch bei Erwachsenen!). Es ist dabei zweckmäßig, daß die Assistentin die Aufnahme in der unmittelbaren Nähe des Kindes auslösen kann. Vorbedingung ist hierfür das Vorhandensein einer ausreichenden Strahlenschutzvorrichtung und die Möglichkeit einer (gerätenahen) Fernschaltung. 7. Die Frage der Weichstrahl- oder Hartstrahltechnik läßt sich kaum grundsätzlich entscheiden. Ein mittlerer Bildcharakter läßt sich bei mittleren Spannungen (etwa 80 kV) erreichen. Mit zunehmender Spannung ergibt sich natürlich auch ein Gewinn an Belichtungszeit. 8. Bei Anwendung von Belichtungsautomaten muß besonders darauf geachtet werden, daß die Meßkammer in der Dominante liegt. Das ist z. B. normalerweise bei Thoraxaufnahmen von Kleinkindern nicht der Fall. 9. Bei direkten Aufnahmen des Abdomens muß wegen der Gonaden bestrahlung, wenn diese aus sachlichen Gründen nicht abgedeckt werden können, eine kurze Belichtungszeit (Spannung, Folie) eine Veratmung, die eine Wiederholung erforderlich machen könnte, nach Möglichkeit unwirksam machen. 10. Auf spezielle Techniken (z. B. Schichtuntersuchung), die wegen mangelnder Ruhigstellung doch kein befriedigendes Ergebnis erwarten lassen, wird man oft von vornherein verzichten müssen (natürlich nicht bei größeren Kindern). 11. Vielfach kann eine leichte medikamentöse Dämpfung (z. B. 3—5 mg/ kg Körpergewicht Atosil oder eine Rektiole Choralhydrat) die Durchführung der röntgenologischen Untersuchung erleichtern. Zweckmäßig ist sie immer bei besonders unruhigen Kindern, bei der Durchführung von Spezialaufnahmen mit etwas komplizierterer Lagerung (z. B. Spezialaufnahmen am Schädel) und bei instrumenteilen Eingriffen (z. B. Injektionen zur Urographie, Kontrasteinlauf u. a.). 12. Bei geschicktem Umgang mit dem Kinde lassen sich technische Schwierigkeiten sicher erheblich verkleinern. Wichtig ist in jedem Fall eine ruhige, das Kind nicht erschreckende Atmosphäre. Säuglinge und Kleinkinder lassen sich leicht ablenken und verlieren dann die anfängliche Scheu und Angst. Bei notwendigen Durchleuchtungen (aus Strahlenschutzgründen wird man gerne darauf verzichten) wird sicher auch die Fernsehtechnik infolge der nicht mehr notwendigen Raumverdunklung, die auf Kinder immer beängstigend wirkt, eine erhebliche Erleichterung bringen.

Besonderheiten bei Zahnaufnahmen

211

13. Neben den Bemühungen, die Strahlenbelastung der Kinder auf ein Minimum herabzusetzen (Einblenden, Tragen von Schutzkleidung, z. B. Röckchen, kurze Belichtungszeiten, sorgfältige Indikationsstellung u. a.), sind die Strahlenschutzvorschriften für das Personal unter den gegebenen speziellen Bedingungen (s. unter 5 und 6) besonders sorgfältig zu beachten. Die Erarbeitung von Belichtungsdaten (Belichtungstabellen) muß in der praktischen Arbeit unter Berücksichtigung der altersbedingten erheblichen Dickenunterschiede und der speziellen Aufnahmebedingungen erfolgen. Richtwerte (s. S. 162) bedeuten nur einen Anhaltspunkt. Schrifttum: M. Krogmann: Kinder k o m m e n z u m Röntgen. Gustav-Fischer-Verlag, Stuttgart 1965. Hier finden sich zahlreiche praktische Hinweise für Organaufnahmen und die Beschreibung und Abbildung v o n Hilfsgeräten und auch v o n wenig aufwendigen kleinen Hilfsmitteln.

Besonderheiten bei Zahnaufnahmen Zahnaufnahmen sind durch einige Besonderheiten charakterisiert, die kurz zusammengestellt werden sollen: 1. Da es sich um die Darstellung kleiner, relativ dünner Objekte handelt, können Zahnaufnahmen mit Einrichtungen bzw. Röntgengeräten geringer Leistung und begrenzter Spannungshöhe durchgeführt werden. Im allgemeinen verwendet man Einkesselgeneratoren mit dem speziellen Verwendungszweck angepaßten „Zahntuben". 2. Zur Darstellung einzelner Zähne oder Zahngruppen werden „enorale" Aufnahmen angefertigt, d. h. der Film liegt im Mund, die Röhre bzw. der Zahntubus wird auf die Gesichtshaut aufgesetzt. Auch die sogenannten Aufbißaufnahmen, bei denen der Film in der Bißebene liegt und mit deren Hilfe Kieferabschnitte in einer zweiten Ebene abgebildet werden können, werden „enoral" angefertigt. Für Kieferübersichtsaufnahmen (s. Abb. 23, S. 36) gibt es eine Speziairöhre. Hier wird mit dem umgekehrten Strahlengang gearbeitet (Brennfleck im Mund, Film außen). 3. Besondere Bedeutung hat bei der Kleinheit des Objekts und dem durch die Kürze des Spezialtubus gegebenen geringen Abstand eine Einstelltechnik, die die Gesetze der geometrischen Zentralprojektion (s.S.142) berücksichtigt und dadurch eine unerwünschte Vergrößerung und Verzeichnung nach Möglichkeit vermeidet. Nach der Cieszynski-Diek sehen Isometrieregel muß der Zentralstrahl zur größenrichtigen Abbildung in Höhe der Wurzelspitze auf die Winkelhalbierende zwischen Zahnachse und Filmebene in der Höhe der Wurzelspitze gerichtet werden (Abb.106). Eine annähernd größenrichtige Abbildung ist auch bei Anwendung der sogenannten Rechtwinkeltechnik möglich, bei der der Film im Mund mit Hilfe einer speziellen Haltevorrichtung, die am Tubus befestigt wird, in einen größeren Abstand 14

212

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

vom Brennfleck gebracht wird. Der Film soll dabei immer parallel zur Zahnachse liegen. Der Zentralstrahl trifft senkrecht auf den Film.

•Zahnachse Winkelhalbierende Zentrol. strahl

FUmebene

Schrifttum: HIELSCHER, W.: Rechtwinkeltechnik bei Röntgenaufnahmen der Zähne. Röntgen- und Laboratoriumspraxis 8, 297—305 (1955).

4. Als photographisches Material stehen Spezialfilme (meist verwandte Abb. 106: Richtung des ZentralGröße 3 x 4 cm) in Einzelpackunstrahls bei Zahnaufnahmen gen (mit 2 Filmen) zur Verfügung. Die röhrennahe Seite und die obere rechte Ecke sind außen gekennzeichnet. Dem entspricht eine Einstanzung (Loch oder Rhombus) im Film. Die beiden Filme können zur besseren Hervorhebung von Einzelheiten unterschiedlich verarbeitet (kürzere oder längere Entwicklungszeit) werden. Spezialfilme können ohne Abdunkelung des Raumes entwickelt werden. 5. Besonders wichtig ist eine sorgfältige Beschriftung und Bezeichnung. Die Bezeichnung erfolgt nach dem sogenannten Zahnspiegel: R

8 7 6 5 4 3 2 1

1 2 3 4 5 6 7 8

8 7 6 5 4 3 2 1

1 2 3 4 5 6 7 8

beim Milchgebiß R V

IV

111 11 1

V IV I I I I I I

1 11 111 I V

V

T

L

oder

L

I I I I I I IV V

Zweckmäßig ist es, sichtbare Veränderungen am Gebiß vor Durchführung der Aufnahmen unter Verwendung von Abkürzungen (C = Caries, F = Füllung, f = fehlt, S = Stiftzahn, K = Krone, Br = Brücke, PI = Platte oder ähnliche Bezeichnungen) in einen Zahnspiegel einzutragen. 6. Der geringe Aufwand bei Zahnaufnahmen verleitet nicht selten zu einer Mißachtung der einfachsten Grundsätze des Strahlenschutzes. Keinesfalls darf das Personal (Zahnarzt oder technische Assistentin) den Film halten. Bei üblicher enoraler Technik muß das der Patient selbst tun, bei Anwendung der Abstandstechnik liegt der Film fest in der Halterung. Es ist stets darauf zu achten, daß beim Abschalten ein Abstand von mehreren Metern eingehalten wird, das Kabel mit der Schaltuhr muß eine dementsprechende Länge haben. Falls es (etwa durch Reparaturen stark verkürzt) nicht lang genug ist, muß es erneuert werden!

Xeroradiographie

213

E. Xeroradiographie Ein ursprünglich von Ch. CARLSON (1937) für die photographische Aufnahmetechnik angegebenes Verfahren wurde in neuerer Zeit auch für die Röntgenphotographie erprobt: Xeroradiographie (MCMASTEE, 1 9 5 1 ) . Es handelt sich dabei um ein trockenes (xeros = altgriechisch trocken), physikalisches Verfahren. Statt des Röntgenfilms wird die „xeroradiographische Platte", die aus einer dünnen Schicht des hochisolierenden amorphen Selens auf einer leitenden Unterlage (Aluminium) besteht, als Strahlenindikator verwandt. Die vor Exposition gleichmäßig elektrostatisch aufgeladene Selenschicht ändert infolge der Einwirkung der Röntgenstrahlen entsprechend der jeweils wirksamen Strahlenintensität ihre Leitfähigkeit. Durch partiellen Ladungsausgleich mit der Unterlage entsteht ein latentes elektrostatisches Ladungsbild, das dem auftreffenden Strahlungsrelief entspricht. Das latente Bild wird bei Bestäuben mit aufgeladenem Harzpulver sichtbar. Es kann dann direkt auf der xeroradiographischen Platte betrachtet werden. Zur dauerhaften Fixierung dieses Bildes kann es auf einen anderen Bildträger (Papier) übertragen oder photographiert werden. Praktische Bedeutung könnte das Verfahren in allen Fällen, bei denen eine sehr schnelle Untersuchung notwendig ist (verwertbares Bild nach 30 sec!), gewinnen.

Abb. 107. Xeroradiographisches Bild des unteren Oberschenkels mit Kniegelenk

214

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

F. und G. Dosimetrie, biologische Wirkung der energiereichen Strahlen und ihre Anwendung (die Strahlentherapie) Die praktische Anwendung von Strahlen zur Behandlung von Krankheiten, besonders von bösartigen Geschwülsten, beruhte zunächst auf mehr oder weniger zufälligen Erfahrungen. Die Ergebnisse der Strahlentherapie konnten in Verbindung mit technischen und apparativen Fortschritten erst verbessert werden, als zuverlässige Dosierungsverfahren erarbeitet und die Kenntnisse von der biologischen Strahlenwirkung vervollkommnet worden waren. 1. Dosismessung (Dosimetrie) und Dosisbegriffe a) D o s i m e t r i e Der Bestimmung der „Dosis" kommt entscheidende Bedeutung in der Strahlentherapie, aber auch —• unter Berücksichtigung der Probleme der Strahlengefährdung und des Strahlenschutzes — bei jeder anderen Anwendung energiereicher Strahlen zu. Die Dosis ist der wirksame, d. h. der in einem bestimmten Volumen absorbierte Strahlenanteil. Schon bald nach der Entdeckung der Röntgenstrahlen bemühte man sich um eine Methode der Dosisbestimmung, vor allem dann, als man die biologische Wirkung der neuen Strahlen erkannt hatte. Da eine direkte Messung der absorbierten Strahlenmenge nicht möglich war, wurden die bekannten Wirkungen der Strahlen quantitativ untersucht und versucht, eine Beziehung zu der wirksamen Strahlenmenge herzustellen : 1. Die chemische Wirkung der Röntgenstrahlen war das erste so angewandte Bezugsverfahren: Das Chromoradiometer von H O L Z K N E C H T ( 1 9 0 2 ) bestand aus Kaliumsulfat, das unter Bestrahlung seine Farbe veränderte (ockergelb grüngelb-oliv). Das Radiometer von S A B O U E A U D - N O I R E ( 1 9 0 4 ) und später das Chromoradiometer I I von H O L Z K N E C H T benutzten die Verfärbung von Bariumplatinzyanür (gelbgrün-gelbbraun). 2. Nach der photochemischen Methode (Schwärzung der photographischen Schicht) arbeitete das Quantimeter von K I E N B Ö C K ( 1 9 0 5 bis 1 9 0 6 ) . Später wurde die Filmschwärzungsmethode von H O L T H U S E N und H A M A N N für die Radiumdosimetrie benutzt, wobei die Filme nach Durchstrahlung eines Hartholzwürfels belichtet wurden. Die Schwärzung durch ein bestimmtes Präparat wurde dann mit der von

Dosimetrie - Einheiten

3.

4.

5. 6.

7.

215

einem Standardpräparat erzeugten Schwärzung verglichen. Eine Wiederbelebung hat die Methode in den Strahlenschutzmessungen mit Testfilmen gefunden (s. S. 268). Die Änderung der Leitfähigkeit bestimmter Stoffe unter der Strahleneinwirkung wurde in dem FÜRSTENAU-Intensimeter (Selen) und im Dosimeter von THALLEE (Selen und Tellur) gemessen. Auch diese Methode ist mit den Kristallzählern in ihrem Prinzip wieder aufgenommen worden (s. S. 227). Die Helligkeit eines Leuchtschirmes, also die Fluoreszenzerregung der Strahlen, war die Grundlage des Röntgenphotometers von WINTZ und Ruivrp sowie des Dosiskops (AUER). Neuerdings wird die Fluoreszenz als Meßprinzip wieder in den Szintillationszählern (s. S. 227f) benutzt. Lange Zeit war die biologische Wirkung (Hauteinheitsdosis nach SEITZ und WINTZ) Grundlage der Dosisbestimmungen (s.S. 237f). Direkte kalorimetrische Verfahren, die also die Wärmeerzeugung maßen, haben bisher keine wesentliche praktische Bedeutung erlangt, obwohl sie als absolute Dosismessung, besonders nach Aufstellung der neuen Dosiseinheit „rad" (s.S 217) sinnvoll und erstrebenswert sind. Einen entscheidenden Fortschritt bedeutete es, als die ionometrische Methode ausgearbeitet und in die Praxis eingeführt wurde (erste Untersuchungen durch VILLARD schon 1 9 0 8 , dann BEHNKEN 1924). Untersucht und als Bezugswert benutzt wird hier die Ionisation von Gasen, in der Praxis von Luft. Die bei Bestrahlung entstehenden Ionen machen als elektrisch geladene Teilchen das untersuchte Luftvolumen leitfähig. Diese Leitfähigkeit kann gemessen werden. Luft ist als Bezugsstoff für Körpergewebe besonders geeignet, da ihre effektive Ordnungszahl (Zeff) die aus der prozentualen Zusammensetzung der verschiedenen Elemente errechnet werden kann, weitgehend mit der des Weichteilgewebes übereinstimmt (Zeff 7, 6). Daraus ergibt sich, daß die Ionisierung, der sogenannte „Elektronenumsatz", bei gleichen Bedingungen etwa gleich groß ist (bezogen auf die Masseneinheit).

b) E i n h e i t e n Die Einheit der sogenannten Ionendosis J (s. auch*) ist das „Röntgen", zunächst ,,R", dann „r", seit dem X. Internationalen Radiologenkongreß in Montreal 1962 wieder „R"**) abgekürzt. Sie wurde auf dem II. Inter*) Nach den Vorschlägen der ICRU (International Commission on Radiological Units and Measurements = Internationale Kommission für radiologische Einheiten und Messungen) soll der Begriff Dosis für die Energiedosis (s. S. 217) reserviert bleiben. Die Ionendosis wird „exposure" (Exposition, Belichtung) genannt (statt früher „exposure dose"). **) Von Eigennamen abgeleitete Abkürzungen sollen mit großen Buchstaben geschrieben werden.

216

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

nationalen Radiologenkongreß 1928 beschlossen. Auf den nachfolgenden Kongressen (Chicago 1937, Kopenhagen 1953) wurde sie in ihrer Definition leicht modifiziert. Die auf die Ionisation bezogene Definition lautete schließlich: Die Ionendosis beträgt 1 R, wenn die durch Röntgen- oder Gammastrahlung pro 0,001293 g Luft = 1 ccm trockener Luft bei 0° und 760 Hg Druck hervorgerufene Elektronenemission so groß ist, daß die erzeugten Ionen die Elektrizitätsmenge von je 1 esE beider Vorzeichen transportieren. Dem entspricht die jetzt gültige zahlenmäßig exakte Definition (C bedeutet Coulomb) C 1 R = 2,58 • 10- 4 • — kg 1 R erzeugt in 1 cm 3 Luft etwa 2,1 Milliarden, in 1 g Luft 1,61 X 1012 Ionenpaare. Bei einem Energieverbrauch von etwa 34 eV für die Erzeugung eines Ionenpaares beträgt die gesamte absorbierte Energie in 1 g Luft etwa 88 erg (1 erg = 10~7 Joule, s. S. 4), im Wasser und dementsprechend auch Weichteilgewebe in Abhängigkeit von der Energie 91—97 erg/g (100-^00 kV), bei Gammastrahlen 98 erg/g. Die sogenannte Standard-Ionendosis J s ist die Ionendosis bei Elektronengleichgewicht in Luft. Der große Vorteil der ionometrischen Methode ist, 1. daß sie auf exakten, reproduzierbaren physikalischen Messungen beruht, 2. daß die Meßergebnisse in bestimmten Grenzen Wellenlängen (also energie)-unabhängig sind, 3. daß sie praktisch allgemein anwendbar ist. Ihr Nachteil ist dagegen, 1. daß sie nicht für die Messung aller Strahlenarten, besonders auch nicht ultraharter Strahlen, anwendbar ist, 2. daß zwar die Strahlenmenge an einer bestimmten Stelle gemessen werden kann, nicht aber die wahre Absorption, d. h. also die eigentliche Dosis (z.B. im Knochen). Von der ,,R"-Einheit wurde als vergleichbare Dosiseinheit für beliebige ionisierende Strahlen das ,,rep" (röntgen equivalent physical) abgeleitet (1 rep = 1 R wenn die absorbierte Energie in 1 g Luft 88 erg - früher 84 erg - beträgt). Es ist heute ersetzt durch die auf dem Internationalen Radiologenkongreß in Kopenhagen 1953 festgelegte Dosiseinheit „rad"*) (radiation absorbed dose), die die absorbierte Energie in verschiedenen Stoffen und Geweben angibt. *) Nach neuen Empfehlungen der ICRU (s. S. 215) „rd".

Dosimetrie - Einheiten

217

Die Energiedosis 1 rad bedeutet die Absorption von 100 erg/g in beliebigem Material. 1 rad = 100 erg/g = 10- 2 J/kg Die direkte Dosismessung in rad im bestrahlten Objekt ist nicht möglich. In der Praxis wird mit entsprechenden Umrechnungsfaktoren gearbeitet. Die Beziehung der Energiedosis zur Standardionendosis (Ionendosis bei sogen. Elektronengleichgewicht) für bestimmte Strahlenqualitäten und Stoffe zeigt Tab. 11. Tab. 11. Verhältnis der Energiedosis zur Standardionendosis Strahlenqualität

Quotient aus

Energiedosis (rad) Standard-Ionendosis (R)

in

Spannung kV

HWS mm Cu

Luft

Wasser Weichteil

Knochen

100 250 400

0,25 1,0 4,2

0,88 0,88 0,88

0,91 0,95 0,97

3,1 1,8 1,1

Daraus ergibt sich, daß mit zunehmender Spannung die Absorptionsunterschiede der Körpergewebe weitgehend einander angeglichen werden. Für die Umrechnung von Dosisangaben in der jetzt nicht mehr verwandten Einheit rep in rad (in wasser-äquivalentem Gewebe) gilt in Abhängigkeit von der Strahlenenergie (s. o) die einfache Beziehung " 9 8 rad ^ 91-98 100 Bei Annahme der alten Definition (84 erg/g Luft) und ohne Berücksichtigung der Energieabhängigkeit wird meistens 1 rep = 93 erg/g Wasser und (damit 100 rep = 93 rad) gesetzt. Die Tatsache, daß verschiedene Strahlenarten und -energien sich bezüglich der biologischen Wirkung unterscheiden, veranlaßte P A R K E R 1948 dazu, als neue Dosiseinheit das „rem", d. h. roentgen (jetzt radiation) equivalent men vorzuschlagen. Bezugswert war zunächst das „R", dann das ,,rep", schließlich das „rad". 11 rad^ =

100

^ !1 rep = rep oder

91

1 rem entspricht der biologischen Wirkung von 1 rad harter Röntgen- oder Gammastrahlen. Das biologische Dosisäquivalent, dessen Einheit das rem darstellt, ist nicht meßbar. Es ergibt sich aus der Energiedosis (in rad und empirisch ermittelten Korrekturfaktoren. Der zahlenmäßigen Errechnung diente der RBW-Faktor (RBW = relative biologische Wirksamkeit).

218

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen Der RBW- Faktor gibt an, wieviel größer die biologische Wirkung einer bestimmten Strahlung ist als die Wirkung der gleichen Dosis harter Röntgen- oder Gammastrahlen.

Als Richtwerte für den sich auf der Strahlenqualität ergebenden RBW-Faktor wurde in den Grundnormen der europäischen Atomgemeinschaft (Euratom) angegeben: RBW-Faktor Harte Röntgenstrahlen, Gammastrahlen, Elektronen 1 Schnelle Neutronen und Protonen bis 10 MeV, Alphastrahlen 10 Es ist dann: RBW-Dosis (bzw. Dosisäquivalent; s. u.) = RBW-Faktor x Energiedosis (in rem) (in rad) Danach entsprechen: 1 rad Elektronen d. RBW-Dosis bzw. d. Dosisäquivalent (s.u.) 1 rad Alphastrahlen d. RBW-Dosis bzw. d. Dosisäquivalent

1 rem 10 rem

Es zeigte sich dann, daß neben der Strahlenart und -energie die Eigenschaften des bestrahlten Objekts und die Bestrahlungsmethode (zeitliche und räumliche Verteilung) zu berücksichtigen sind, daß also ein gleichbleibender einheitlicher Wert nicht angegeben werden kann. Der Begriff der R B W wird noch bei Durchführung biologischer Untersuchungen angewandt. Für den speziellen Zweck von Strahlenschutzmessungen bzw. zur quantitativen Kennzeichnung des mit einer Bestrahlung verbundenen, von dem Ausmaß der biologischen Wirkung abhängigen Risikos empfahl die ICRU (s. S. 215) den Ersatz des RBW-Faktors durch den „Qualitätsfaktor" QF und neuerdings den sogenannten Bewertungsfaktor q, der neben dem eigentlichen Qualitätsfaktor auch den Dosisleistungsfaktor und alle darüber hinaus die Strahlenwirkung beeinflussenden Faktoren (z. B. Organempfindlichkeit, räumliche Verteilung) berücksichtigt. Es ist dann Dq (Dosisäquivalent) = q (Bewertungsfaktor) X D (Dosis) (rem) (in rad) Größere Schwierigkeiten bereitete lange Zeit die Dosimetrie der harten Gammastrahlen, wie sie bei der Anwendung radioaktiver Substanzen wirksam sind. Sie beruhen darauf, daß 1. die Reichweite der erzeugten Primärelektronen relativ groß ist, 2. exakte Messungen in unmittelbarer Präparatnähe wegen der räumlichen Ausdehnung des Präparats und des großen Einflusses des Abstandes sehr schwierig sind.

Dosimetrie — Einheiten

219

Lange Zeit wurden deshalb bei Applikation radioaktiver Substanzen nur die verabfolgten Mengen von strahlenden Stoffen, bzw. Strahlenenergie, angegeben. Die Einheit der Radioaktivität ist das Curie (Ci). 1 Curie entspricht 3,7 • 1010 Zerfallsvorgängen/sec. Diese Einheit bzw. ihre Bruchteile (mCi und //Ci) sind ursprünglich vom Radium abgeleitet und zwar wurde die Strahlung von 1 g Radium mit 1 Curie gleichgesetzt. Technische Schwierigkeiten, besonders bez. der Gewinnung reiner Radiumpräparate, haben dazu geführt, daß die exakte physikalische Definition (s. o.) gewählt wurde, die auf alle radioaktiven Stoffe angewandt werden kann. Aus der praktischen Radiumanwendung s t a m m t auch die „Dosierung" nach Milligrammelementstunden (mgEh) oder — übertragen auf die Anwendung anderer geschlossener Strahler — Millicuriestunden (mCih). Es wird hier das Prod u k t aus der Menge strahlender Substanzen (in mg oder mCi) und der Applikationsdauer (z. B. bei Verwendung von 50 mg Radium und einer Dauer von 10 Stunden = 500 mgEh) angegeben. Entbehrlich und deshalb nicht mehr anzuwenden ist die vom Zerfall des Radons (HWZ 3,8 Tage, mittlere Lebensdauer — s. S. 19 — 132 Stunden) abgeleitete Einheit des „Millicurie d é t r u i t " . Mit den genannten Mengenbezeichnungen ist keine echte Dosisangabe möglich, da die räumliche Verteilung der radioaktiven Substanzen nicht berücksichtigt wird. Die Bemühungen um eine Dosierung f ü h r t e n zur Einführung des Begriffes „Dosiskonstante" (besser „Dosisleistungskonstante"), die auf der Bestimmung der Dosisleistung (s. u.) beruht. Die Dosisleistungskonstante von (punktförmigen) Gammastrahlen entspricht der Dosisleistung (gemessen in R/h) von 1 Ci (oder auch 1 mCi) in 1 m (bzw. 1 cm) Entfernung. Die Dosisleistungskonstante wird f ü r ungefilterte Strahlung angegeben (z. B. 1,32 f ü r Co 60, bei Angabe der Dosisleistung von 1 mCi in 1 cm 13,2). Beim Radium gilt sie f ü r eine Filterung von 0,5 m m Platin (0,84 bzw. 8,4; bei stärkerer Filterung wäre sie kleiner, bei geringerer dagegen größer). E s sei betont, daß die Dosisleistungskonstante nur für die Gammastrahlung gilt. I n gewissem Umfang können bei größeren Abständen die Dosen aus der Dosiskonstante berechnet werden. Bei kleinen Abständen u n d komplizierterer räumlicher Verteilung müssen sie gemessen werden (Isodosen s. S. 278). Ein Dosierungsschema wurde f ü r

220

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

eine regelmäßige Anordnung der Präparate und Benutzung normierter Stärken von P A T E R S O N und P A U K E R angegeben. Bei Verabfolgung von künstlich radioaktiven Isotopen wird, soweit es sich um offene Präparate handelt, meist nach mCi oder mCi/Gewichtseinheit des Körpers oder Gewebes dosiert. Eine echte Dosisangabe ist teilweise an Hand komplizierter Formeln möglich, so z. B. bei der Applikation von Radiojod bei Schilddrüsenerkrankungen (s. S. 295). Bei allen Berechnungen muß vor allem die (physikalische) Halbwertzeit (HWZ; s. S. 19) und der Ausscheidungsmodus berücksichtigt werden. Dieser wird durch die sogenannte biologische Halbwertzeit charakterisiert, die angibt, in welcher Zeit die Hälfte des verabfolgten Präparats ausgeschieden ist. Aus physikalischer und biologischer Halbwertzeit ergibt sich dann die sogenannte effektive Halbwertzeit als praktisch wichtigster Wert. Er bezeichnet die Zeitspanne nach der (nach Verabfolgung des Präparats) noch die Hälfte der Strahlung im Organismus wirksam ist.

III

HWZ ef f

=

=

HWZ p h y 3 • HWZ bi oi HWZ p h y 3 + HWZ btol

c) M e ß g e r ä t e Zu einem ionometrisch (s. S. 215) arbeitenden Dosimeter gehören: 1. Das Luitvolumen, dessen Ionisation bestimmt werden soll. 2. 2 Elektroden, die mit dem Meßvolumen in Verbindung stehen (1 und 2 bilden die Ionisationskammer). 3. Der Gleichspannungserzeuger, der eine genügend hohe Spannung, die sogenannte Sättigungsspannung liefert, d. h. eine Spannung, bei der sämtliche gebildeten Ionen erfaßt werden und eine Rekombination verhindert wird. 4. Ein empfindliches Meßinstrument. 5. Als Eichvorrichtung, das sogenannte Radium-Normal oder „StromNormal". 6. Zubehör wie Kabel u. a. Wichtigster Bestandteil der Ionometer ist die Ionisationskammer. Der Bau der Kammern ist von ihrem speziellen Verwendungszweck, besonders auch von der zu messenden Strahlenqualität abhängig. Für Standardmessungen werden sehr große Kammern mit relativ kleinem eigentlichem Meß volumen gebaut, wobei das „Meß volumen" von einem großen zusätzlichen „Ionisationsvolumen" umgeben ist, damit alle, auch die weiter fliegenden Teilchen, die Kammer nicht verlassen (Eichstand nach K Ü S T N E R ) . In den üblichen Kleinkammern, z. B. der Fingerhutkammer, ist die Wandung der Kammer luftäquivalent: sogenanntes Luftwändematerial (gleiche effektive Ordnungszahl wie Luft, aber

Dosimetrie - Meßgeräte

221

größere Dichte). Es genügt dann schon eine Wandstärke von 0,5 mm zur Erfassung sämtlicher Elektronen. Das notwendige Elektronengleichgewicht ist auch hier erreicht, wenn die Kammer ganz im Strahlenkegel liegt („ausgeleuchtet" wird). Unter Kondensatorkammern versteht man Kammern, die getrennt vom Meßinstrument benutzt werden, d. h. also, bei denen die Kammer erst nach der Bestrahlung an ein Meßinstrument angeschlossen wird. Für die Messung an Nahbestrahlungsröhren verwendet man sogenannte Phantomkammernin denen ein flaches Luftvolumen in ein dem Weichteilgewebe äquiva, lentes Material eingebettet ist, wodurch bei der Messung auch die Streustrahlung der Umgebung mit erfaßt wird. Die Kammer ist durch eine Kunststoffplatte, auf die die Röhren aufgesetzt werden, verschlossen. Zur Messung sehr weicher Strahlungen gibt es „Topfkammern" mit einem Zellophanfenster, das nur eine ganz geringe Filterwirkung hat. Die Kammer ist mit luftäquivalentem Material ausgekleidet und mit Ausnahme des Eintrittsfensters durch Blei gegen Strahlen geschützt. Die Streustrahlung der Umgebung wird hier also nicht mitgemessen. Grenzstrahlkammern arbeiten mit flachem Luftvolumen ohne besonderes Eintrittsfenster. Im Gegensatz zu Messungen im Elektronengleichgewicht (bis zu 3 MeV) wird die Messung von Strahlen höherer Energie nach dem sogenannten BRAGG-GRAY-Prinzip durchgeführt. Hier ist das Meßvolumen im Verhältnis zu der großen Reichweite der energiereichen Elektronen klein. Die Wand der Meßkammer soll gewebeäquivalent oder bei beliebiger Zusammensetzung sehr dünn sein. Die Energiedosis wird durch Multiplikation der gemessenen Ionendosis mit dem Quotienten des Elektronenbremsvermögens von Objekt und Luft errechnet. Die notwendige Spannung wird bei Anschluß an das Wechselstromnetz durch einen Transformator erzielt. Unter Benutzung einer Gleichrichterröhre wird ein Kondensator aufgeladen, an den die Kammerelektroden angeschlossen werden. Als Meßinstrument dienen empfindliche Elektrometer mit kontinuierlicher Anzeige oder auch Zählwerke, die bestimmte Einzeldosen zählen. Bei Inbetriebnahme eines Dosimeters ist eine Eichung durch Vergleich mit einem Standardmeßgerät erforderlich. Insbesonders muß angegeben werden, in welchem Wellenlängenbereich die Anzeige übereinstimmt, d. h. also eine „Wellenlängenunabhängigkeit", gewährleistet ist. Für diesen, der z . B . bei der Fingerhutkammer den Hauptanteil der mittelharten und harten Strahlung umfaßt, wird dann ein „mittlerer Eichwert" angenommen. Da Luftdruck und Temperatur die Ionisation beeinflussen, ist die Möglichkeit gegeben, die Empfindlichkeit des Meßinstrumentes in bestimmtem Rahmen zu verändern.

222

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Die Regulierung erfolgt mit Hilfe eines am Gehäuse anzubringenden (früher eingebauten) radioaktiven Präparats (früher Radium: Radiumnormal, heute aus Strahlenschutzgründen der Betastrahler C 14). Die Ionisation in der das Präparat umgebenden Meßkammer ist in gleicher Weise von Temperatur und Luftdruck abhängig wie die zur späteren Messung verwandte Kammer. Durch Einstellung auf einen markierten Skalenwert wird bei konstanter Dosisleistung des Eichpräparats die gleichmäßige Empfindlichkeit des Meßinstruments gewährleistet.

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Das Siemens -Universaldosimeter (Abb. 108) ermöglicht wahlweise die Messung der Dosis (integrierende Messung) und der Dosisleistung.

Abb. 108. Siemens-Universaldosimeter

Die Dosisleistung ist die Dosis (gemessen in R) in der Zeiteinheit (R/s, R/min, R/h) Die Schaltung erfolgt entweder über Kondensatoren, dann wird die Dosis gemessen, das Gerät arbeitet also als Dosismesser, oder aber es wird ein Widerstand eingeschaltet, dann wird die Dosisleistung gemessen, das Gerät arbeitet als Dosisleistungsmesser(Abb. 109). Die Anzeige erfolgt mit Hilfe eines Quadrantelektrometers. Je nach Schaltung über einen der Kondensatoren oder Widerstände sind je 2 Skalen für die Dosis und die Dosisleistung mit unterschiedlichen Empfind lichkeits und Anzeigebereichen vorhanden. Das Eichpräparat (s. o.) wird bei Abb. 109. Schaltschema des Siemens-Universaldosimeters 1. 2. 3. 4.

Quadran'elektrometer Spiegel Lichtquelle Lichtmarke

5. Umschalter fiir Dosis- bzw. Dosisleistungsmessung 6. Widerstand 7. Kondensator 8. Ionisationskammer

Dosimetrie - Meßgeräte

223

modernen Gerätetypen aufgesteckt. Als Kammern stehen eine Fingerhutkammer (Abb. 110) sowie Spezialkammern (Abb. 111), insbesondere für die Messung weicher Strahlen zur Verfügung. Das Gerät ist gut beweglich, da die TT• , Kammern mit einem lan. .

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Abb. 110. Fingerhutkammer 6

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(Wirkvolumen 5 ccm)

gen, biegsamen, gut isolierten Kabel mit dem Instrument verbunden sind. In Verbindung mit dem neuesten Typ können auch Kondensatorkammern verwandt werden. Das Gerät muß etwa 15 bis 20 Minuten vor Beginn der Messungen eingeschaltet werden. Dann werden Nullwert und der Anzeige wert des Radium-Normal (C R/min) kontrolliert. Das HAMMERdosimeter ermöglicht laufende Messungen während der Bestrahlung, z. B. als Durchgangsdosismessung bei der Bewegimgs-

1

3

2

4

Abb. 111. Spezialkammern 1. Becherkammer (Wirkvolu3. Weichstrahlkammer men 30 ccm) 4. Phantomkammer (Messung 2. Phantomwürfel mit Fingerder Oberflächendosis an hutkammer (Messung der Nahbestrahlungsröhren) Dosis in 5 cm Tiefe)

224

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

bestrahlung (s. S.282f.). Durch Aufladung eines Metallplattenpaares wird auf einem zwischen den Platten angebrachten Metallblättchen ebenfalls Ladung induziert. Bei einer bestimmten Ladungsmenge wird das Blättchen gedreht und durch einen K o n t a k t ein Zählwerk ausgelöst. Die Strahlenmenge, die am Zählwerk einen „Sprung" auslöst, muß durch Eichung festgelegt werden. Nach jedem Sprung entladen sich die Platten, so daß weitere Messungen durchgeführt werden können. In Verbindung mit einer angeschlossenen Stoppuhr kann auch die Dosisleistung errechnet werden. Ähnlich ist das transportable Ionognom aufgebaut, das mit einer Kammer für weiche (8 bis 100 kV) und harte (40 bis 200 kV) Strahlen ausgestattet ist. Aus der für einen Sprung benötigten Zeit kann ebenfalls die Dosisleistung berechnet bzw. tabellarisch abgelesen werden. Die Anzeige eines Sprunges erfolgt elektrisch mit Hilfe eines Signalkästchens. Das Mekapion arbeitet mit einer mit einem Steuergitter versehenen Elektronenröhre und Entladung eines Kondensators bei einer bestimmten Dosis, die auf einer Zähluhr durch einen Sprung angezeigt wird. Neuere Dosimetertypen, die ebenfalls mit einer Elektronenröhre arbeiten, sind das Duplex- (Dosis- und Dosisleistungsmesser) und Simplexdosimeter. Das Momentan-Dosimeter nach B O M K E war ursprünglich f ü r Messungen bei gynäkologischen Radiumapplikationen konstruiert worden, kann aberjetzt mit Hilfe von Zusatzeinrichtungen universal angewandt werden. E s zeigte ursprünglich die Dosisleistung an; mit Hilfe eines Integrators kann aber auch die Dosis bestimmt werden. Das Gerät, das mit kleinen Kammern ausgestattet ist (Einführung in Blase, Darm, Ösophagus), ist besonders empfindlich. Auch das BOMKE-Dosimeter arbeitet mit einer Elektronenröhre. Als Zusatzgerät kann ein Isodosenzeichengerät angeschlossen werden, das beim Ausmessen radioaktiver Präparate einen genügenden Abstand garantiert. Die Kondensatorkammern sind besonders für Strahlenschutzmessungen (kleiner Dosen) oder auch die Kontrolle von Tiefendosen in Körperhöhlen u.a. geeignet. Das Kondiometer wird meinem bestimmten Ladungszustand der Strahlung ausgesetzt. Später wird das Ausmaß der Entladung an einem Spezialgerät bestimmt und in die entsprechende Dosis umgerechnet. Beim Yictoreen-Dosimeter wird die Entladung der Kondensatorkammer mit Hilfe eines geeichten Fadenelektrometers (im Instrument) abgelesen. Große Bedeutung haben in neuerer Zeit die für Strahlenüberwachungszwecke gebauten, wegen ihrer Form auch „Füllhalterdosimeter" genannten Taschendosimeter. Sie sind im Prinzip Kondensatorkammern,

Dosimetrie - Meßgeräte

225

deren Entladung nach Einwirkung der Strahlen abgelesen werden kann. Die Ablesung erfolgt vielfach in einem Hilfsgerät, in dem dann auch die Aufladung vorgenommen werden muß. In manchen Geräten befindet sich die Ablesevorrichtung (Anzeige der Entladung mit Hilfe eines Elektrometerfadens auf einer nach mR oder R geeichten Skala) mit Lupe im Dosimeter selbst. Die Nullstellung kann bei einigen Typen durch einfache Manipulation (Schütteln) wieder eingestellt werden. Die Geräte unterscheiden sich im einzelnen durch ihre Meßgenauigkeit (bis ± 15% Abweichung), ihre Selbstentladung (etwa 2% in 24 Std.) und den Wellenlängenbereich, für den sie geeignet sind. Am wichtigsten ist sicher die Empfindlichkeit gegen harte Gammastrahlung, da diese die größte Gefährdung bedingt. Besondere Meßgeräte und Instrumente wurden zum Nachweis und der Messung der Radioaktivität konstruiert. Sie können sowohl Quantenais auch Teilchenstrahlen anzeigen. Im Prinzip bestehen sie aus 1. einem Empfänger, in dem die Strahlenenergie aufgenommen und umgewandelt wird, 2. einem Verstärkersystem, 3. einem Registrier- bzw. Anzeigegerät. Das Geiger-MültBR-Zählrohr ist das älteste für Radioaktivitätsmessungen verwandte Instrument. Es besteht aus einem Glas- oder Metallzylinder mit vermindertem Gas- (Edelgas-) bzw. Luftdruck bei Zusatz von etwas Alkohol. Die Zählrohrwand hat gegenüber einem durch die Mitte des Zylinders gezogenen dünnen Draht, der über einen Widerstand geerdet ist, eine Spannung von etwas über 1000 V. Beim Eindringen von Strahlen werden Ionisationen ausgelöst. Negative Teilchen werden in der Umgebung des Drahtes stark beschleunigt und lösen hier eine lawinenartige „Stoßionisation" aus. Eine Aufladung des Drahtes kann auf einem Elektrometer als „Impuls" angezeigt werden. Meist wird über einen Verstärker ein Zählwerk betrieben. Nach Entladung ist das Zählrohr wieder ansprechbar. Von der hierfür notwendigen Zeit, die durch den Alkoholzusatz verkürzt wird, hängt das sogenannte „Auflösungsvermögen" des Zählrohrs ab (sogenannte „Totzeit", im allgemeinen etwa 10~4 sec). Die „Arbeitsspannung" muß etwas höher liegen als die „Einsatzspannung", bei der das Zählrohr eben anspricht. Im Bereich des sogenannten Plateaus ist der Einfluß der Spannung auf die Zählung gering. Die Kennlinie (Abb. 112) charakterisiert ein Zählrohr. Zählrohre für Betastrahlen haben ein dünnes Eintrittsfenster (geringe „Flächendichte", gemessen in mg/cm 2 ) aus Glimmer oder Aluminium. Betazählrohre erfassen alle eindringenden Betateilchen (Wirkungsgrad 100%). Gammazählrohre haben ein relativ dickes Fenster, der Wirkungsgrad liegt um 1 %. Es gibt Zählrohre verschiedener Größen und Längen. Befindet sich das Eintrittsfenster am Ende des Rohres, S c h l u n g b a u m , Med. Strahlenkunde

15

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

226 6

10* . 1000

•

.

• , 1100

.

.

.

. . . 1200 Zählrohrspannang

.

•

•

•

1300

.

I UOO

— 1500

(Volt)

Abb. 112. Kennlinie eines GKIGER-MÜLLBB-Rohres (nach Schoen-Bdnde Medizinische Röntgentechnik, Band II, 2. Auflage, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1958) Gelger-Muller

Zählrohr

Die Impulsverstärkung wird meist mit Hilfe von mehreren hintereinandergeschalteten Elektronenröhren durchgeführt, bei manchen Typen auch mit Transistoren (Halbleiterki istalle).

Kristallzähler

Verstärker

~

Die Messung kann weitgehend automatisiert werden. So kann ein automatischer Probenwechsler angeschlossen werden, dessen Proben nacheinander unter das Zählrohr gebracht, gemessen und registriert werden.

Szlnlillallonszähler

Verstärker

'

spricht man auch von Glockenoder Endfensterzählrohr. Flüssigkeitszählrohre werden in die zu messende Flüssigkeit eingetaucht. Die Zählrohrschaltung zeigt schematisch Abb. 113.

f5%

Abb. 113. Schaltschema von Zählgeräten (s.Text)

Dosimetrie - Meßgeräte

227

Auf dem Prinzip der Lumineszenzerregung (s. S. 88) beruht der Szintillationszähler. Durch die Strahlenenergie (einschließlich Sekundärelektronen) wird ein Kristall (meist Natriumjodid mit Thalliumzusatz) angeregt. E s kommt dann (bei der Rückkehr des Atoms in seinen Ruhezustand) zur Aussendung eines Lichtblitzes (Szintillation), der von einer Photokathode aufgenommen in ein Photoelektron umgewandelt und in einem Sekundärelektronenvervielfacher (Photomultiplier) verstärkt wird (10® bis lO'fach). Nach weiterer Verstärkung können dann die Anzeigevorrichtungen (Zählwerk) ausgelöst werden. Das Prinzip des Szintillationszählers zeigt schematisch Abb. 113. Der Wirkungsgrad für Gammastrahlen ist besser (50% und mehr) als bei GEIGEB-MÜLLER-Zählern. Die „Empfindlichkeit" ist also größer. Der Vorteil des Szintillationszählers liegt in 1. der höheren Empfindlichkeit, die eine Messung auch kleinerer Aktivitäten erlaubt, 2. dem hohen Auflösungsvermögen (10~ 6 bis 10~ 7 sec), 3. der Haltbarkeit (das Gas der Zählrohre verbraucht sich). Speziell angefertigte kleine Kristalle können auch für die Messung von Teilchenstrahlen benutzt werden. Bei Messung sehr kleiner Aktivitäten wird das zu untersuchende Material in die Bohrung des Leuchtkristalls gebracht („Bohrlochkristall"). Bei Kristallzählern wird die Änderung der elektrischen Leitfähigkeit gemessen. Der Kristall ist mit einer dünnen Silberschicht überzogen. E r wird unter elektrische Spannung gesetzt und mit einem Meßinstrument verbunden. Infolge des inneren Widerstandes des Kristalls fließt kein meßbarer Strom. Erst durch die Bestrahlung werden Elektronen frei. Der Widei stand wird gering, ein meßbarer Strom beginnt zu fließen, der sich proportional zu der Strahlenwirkung verhält. Besonders geeignet sind Cadmiumsulfidkristalle. I m „Gammameter" (Siemens) (Abb. 114) wird eine Taschenlampenbatterie als Spannungsquelle benutzt. Es werden nicht Impulse angezeigt, sondern der entstehende Elektronenstrom kontinuierlich gemessen, so daß also die Dosisleistung unmittelbar abgelesen werden kann. Der Kristall ist zur Abschirmung gegen weiche Strahlen in eine Goldkapsel eingeschlossen (0,4 mm). Zu beachten ist, daß der Kristall" nur bei bestimmter Richtung der Eichung entsprechend anzeigt (Richtungsabhängigkeit). Der Kristall ist in eine dünne Sonde eingearbeitet, mit der besonders auch Messungen in Körperhöhlen durchgeführt werden können. Das Prinzip des Kristallzählers zeigt Abb. 113. Der Aufzeichnung der Verteilun r radioaktiver Substanzen im Kör per dienen die sogenannten Scanner (Abb. 115). In Verbindung mit einem Meßgerät wird die zu untersuchende Körperregion von einem Szintillationszähler „abgetastet" und mit Hilfe eines Schreibers (Schreibtaste oder 16»

228

Eigenschaften und Anwendung energiereioher Strahlen

Abb. 114. Gammameter (Siemens)

Lichtsignal) die Aktivitätsverteilung aufgezeichnet: Szintigraphie. Die Abtastung erfolgt motorisch-automatisch. Das Scannerbild wird durch eine Ausblendung der vom Objekt ausgehenden Strahlen mit Hilfe sogenannter Kollimatoren verbessert. Je dichter die Aufzeichnung ist, desto höher ist die Aktivität. Die Untersuchung einer Ebene liefert ein Strahlungsprofil. Vielfach wird die Untersuchung in zwei Ebenen bevorzugt (so zur Bestimmung der Schilddrüsengröße) mit deren Hilfe ein genaueres Aktivitätsbild gewonnen werden kann. Im Vergleich mit dem klinischanatomischen Befund ermöglicht die Scanneruntersuchung eine Beurteilung von Größe und Lage der speichernden Organe. Darüber hinaus läßt eine umschriebene Aktivitätsvermehrung („heiße Knoten" in der Schilddrüse) oder Verminderung („kalte Knoten"), die eine Abweichung der Funktion anzeigen, weitere diagnostische Rückschlüsse zu (s. Abb. 116 und 117). Abb. 115. Siemens-Scanner. Gesamtansicht

Dosimetrie — Meßgeräte

Abb. 116. Siemens-Scanner. Einstellung am Patienten.

Abb. 117 a. Scannerbild der Schilddrüse : der rechte Lappen (im Bild links) speichert stärker

Abb. 117b. Scannerbild der Schilddrüse: links nicht speichernde Zyste (im Bild rechts).

229

230

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Auch Leber und Milz, Niere und Lunge können mit der Scannertechnik untersucht werden (s. S. 300). Eine sehr eindrucksvolle Verbesserung ist die Herstellung farbiger Szintigramme (Farbszintigraphie). Hier markieren sich Aktivitätsunterschiede durch verschiedene Farben, wodurch der Kontrast besser hervorgehoben wird. Ein Nachteil der Untersuchungsmethode ist, daß sie infolge der zellenförmigen Abtastung relativ zeitraubend ist. Neuerdings gibt es Szintillationskameras, die die Herstellung eines Szintigramms in weniger als einer Minute möglich. 2. Die biologische Wirbung energiereicher Strahlen Die biologische Wirkung der Röntgenstrahlen wurde sehr bald nach ihrer Entdeckung beobachtet und auch zu therapeutischen Zwecken verwandt. Als erster benutzte der Hautarzt Leopold Fkettnd in Wien 1896 die Röntgenstrahlen zur Beseitigung eines Pigmentmals. Schon 1900 konnte die Heilung eines Hautkrebses durch Röntenstrahlen bekanntgegeben werden (Sjögren und Stenbeck). Die Kenntnisse der biologischen Effekte im einzelnen (Angriffspunkt und Wirkungsmechanismus der Strahlen) wurden dagegen nur langsam auf Grund experimenteller Untersuchungen und ärztlicher Erfahrungen vervollständigt. Auch heute noch sind die strahlenbiologischen Kenntnisse lückenhaft bzw. ergänzungsbedürftig. Der strahlenbiologischen Forschung kommt im Hinblick auf Strahlengefährdung und Strahlenschutz im Atomzeitalter ganz besondere Bedeutung zu. Auch im biologischen Bereich ist die Auslösung von Anregungen und Ionisationen die Grundlage der Strahlenwirkung. Lange Zeit wurde allein der Zellkern als strahlenempfindlich und seine Reaktion als ausschlaggebend für den biologischen Effekt angesehen. Nach der „Treffertheorie" (Dessaueb u. a.) waren für die biologische Wirkung eine oder auch mehrere Ionisationen als sogenannte „Treffer" erforderlich, damit ein Effekt in der Zelle ausgelöst wurde. Im strahlensensiblen Zellkern wurden wieder nur bestimmte Abschnitte, der „strahlenempfindliche Bereich" oder das „strahlenempfindliche Volumen", als entscheidend angesehen. Zweifellos sind die Chromosomen bzw. ihre Bestandteile als Träger der Erbanlagen, der Gene, besonders empfindlich. Bei Treffern kam es, wie tierexperimentell (besonders an der Taufliege Drosophila) nachgewiesen werden konnte, zu Änderungen des Erbgutes: „Mutationen" (s. S. 241). Mutationen beruhen auf Veränderungen eines Gens (also einer Erbanlage) : sogenannte Punktmutationen, eines Chromosoms, das auseinanderbrechen kann: Chromosomenbruch oder Änderung der Chromosomenzahl. Innerhalb des strahlenempfindlichen Bereichs sind große Moleküle, die Nukleoproteide, besonders strahlensensibel. Ihr Baustein, die Desoxy-

Biologische Wirkung energiereicher Strahlen

231

ribonukleinsäure (DNS), wurde diesbezüglich eingehend untersucht. Wichtig erscheinen in diesem Zusammenhang auch schwefelhaltige Aminosäuren mit sogenannten Sulfhydril(SH)gruppen. In neuerer Zeit hat man, vor allem auf Grund von Forschungen in den angelsächsischen Ländern, dieser „direkten" Strahlenwirkung die „indirekte" gegenübergestellt. Man versteht hierunter die strahleninduzierten Reaktionen im Plasma, besonders seinem Lösungsmittel, dem Wasser. Im Wasser kommt es unter der Einwirkung ionisierender Strahlen zur Bildung von Spaltprodukten und Radikalen. Unter den entstehenden Stoffen sind Wasserstoffsuperoxyd (H 2 0 a ) und das Radikal H 0 2 besonders wirksam. Diese nur flüchtig auftretenden Stoffe haben eine starke Oxydationswirkung und können so „indirekt" biologische Reaktionen auslösen. Die Forschungsrichtung, die sich mit den chemischen Effekten der ionisierenden, energiereichen Strahlen beschäftigt, heißt auch Radiochemie. Die Strahleneinwirkung in der lebenden Zelle, die möglicherweise nur ein einziges Molekül (DNS, s. o.) betrifft, kann sich in der ganzen Zelle auswirken, ja sie kann zum Zelltod führen. Diesen Effekt hat man auch als Yerstärkereffekt bezeichnet. Die energiereichen Strahlen unterscheiden sich bezüglich der biologischen Wirkung durch ihre sogenannte Ionisationsdichte, d. h. die Zahl der pro Wegstrecke ausgelösten Ionisationsvorgänge. Sie ist am dichtesten bei den aus relativ großen Teilchen bestehenden, nicht weit reichenden Alphastrahlen, am geringsten bei den ultraharten Röntgenoder Gammastrahlen. Die unterschiedliche Ionisationsdichte ist eine Ursache der Wirkungsunterschiede, für die der Begriff der R B W (relative biologische Wirksamkeit, s. S. 218) geprägt wurde. Neben der lokalen Wirkung der Strahlen gibt es zweifellos auch Reaktionen des Gesamtorganismus, die möglicherweise durch im B3strahlungsbereich gebildets Stoffe oder aber auch nervös unter Einschluß des ZNS ausgelöst werden. So reagiert der lebende Organismus mit einem „Zusammenspiel von örtlich auftretenden Reaktionen und zentralnervösen Vorgängen" (LANGENDORFF). Untersuchungen über die Strahlenempfindlichkeit ergaben, daß Zellen und Zellsysteme (Organe) eine unterschiedliche Sensibilität aufweisen. Schon 1904 wurde das sogenannte BEBGONIE-TftiBONDEAUsche Gesetz formuliert, nach dem ein Gewebe um so strahlenempfindlicher ist, je näher es dem Embryonalzustand (also dem frühesten Entwicklungszustand) steht, je weniger differenziert es ist und je öfter sich seine Zellen teilen. Die Erkenntnisse bezüglich der relativen Strahlenempfindlichkeit wurden durch Tierexperimente, besonders aber auch durch die Untersuchungen an der japanischen Bevölkerung, die 1945 der Strahlung der Atombomben ausgesetzt war, vervollständigt.

232

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Für die Strahlenempfindlichkeit der Gewebe und Zellen ließ sich danach etwa folgende Reihe, der Strahlensensibilität nach geordnet, aufstellen (nach LORENZ, W.: Strahlenschutz in Klinik und ärztlicher Praxis, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart 1961): Embryo (bis zum 3. Schwangerschaftsmonat) Fetus (nach dem 3. Schwangerschaftsmonat) Lymphatische Organe Knochenmark Darmtrakt Eierstock (Eizellen) Hoden (Samenzellen) Kapillaren Schleimhäute, Speicheldrüsen Haarpapillaren Knochenwachstumszonen (Epiphysenfugen) Brustdrüsenanlage Augenlinse Schweiß- und Talgdrüsen Oberhaut Leber, Niere Knochen beim Erwachsenen Knorpel Seröse Häute, Lunge Zentralnervensystem (Gehirn, Rückenmark) Periphere Nerven Muskelgewebe Neben der sich entwickelnden Frucht sind also die lymphatischen Organe, das Knochenmark (unreife Blutzellen), der Darmtrakt und die Keimdrüsen als besonders empfindlich anzusehen. Dabei darf die Strahlenempfindlichkeit anderer Organe aber keineswegs vernachlässigt werden; hat es sich doch gerade in neuerer Zeit gezeigt, daß z. B. auch das Nervensystem stärker reagiert und mehr geschädigt werden kann, als bisher angenommen wurde. Erhöhter Flüssigkeitsgehalt — unter physiologischen Bedingungen eine verstärkte Durchblutung — und eine Temperaturerhöhung (therapeutisch z. B. durch eine vorhergehende Kurzwellenbestrahlung zu erzielen) erhöhen sicher die Strahlensensibilität, ebenso der Sauerstoffgehalt der Gewebe, was man therapeutisch auszunützen versucht hat (Bestrahlungen unter erhöhtem 02-Gehalt der Luft). Entscheidend für die Strahlenwirkung, die durch die Strahlen ausgelösten Reaktionen und die bleibenden Schäden ist neben der Dosis, d. h. also der wirksamen Strahlenmenge, die räumliche und zeitliche Verteilung.

Biologische Wirkung - Akutes Strahlensyndrom

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Räumliche Verteilung: Die Wirkung auf den Gesamtorganismus ist um so größer, je größer das durchstrahlte Volumen, möglicherweise auch die Körperoberfläche im Vergleich zur Gesamtgröße sind. Größte Wirkungen löst eine „Ganzbestrahlung", d. h. also eine Bestrahlung des ganzen Körpers, aus. Auch in Japan wurde ein großer Teil der Bevölkerung mit dem ganzen Körper der Kernbestrahlung ausgesetzt. Das Gesamtbild der krankhaften Reaktionen, die durch eine solche Ganzkörperbestrahlung oder eine Bestrahlung größerer Körperabschnitte mit höheren Dosen verursacht wird, nennen wir auch Strahlenkrankheit oder akutes Strahlensyndrom. Die zweite Bezeichnung zeigt schon, daß Krankheitserscheinungen (Symptome) in unmittelbarem Zusammenhang mit der Strahlenwirkung auftreten. Zeitliche Verteilung: Man unterscheidet hier die sogenannte Protrahierung, d. h. eine Bestrahlung mit langer Bestrahlungszeit bei kleiner Dosisleistung, und eine Fraktionierung, d. h. eine zeitliche Unterteilung der Dosis. Beide Möglichkeiten werden in der praktischen Strahlentherapie angewandt (s. S. 285f). Besonders die Fraktionierung ist heute unentbehrlich. Ihre Bedeutung liegt darin, daß gesundes und krankes (Geschwulst-)Gewebe unterschiedliche Erholungszeiten nach der Bestrahlung aufweisen. Gesundes Gewebe erholt sich schneller, so daß nachfolgende Bestrahlungen eine geringere Wirkung haben, während sich bei Geschwülsten die Wirkung der einzelnen Dosen annähernd summiert (elektive Wirkung). Das akute Strahlensyndrom ist gekennzeichnet durch: 1. Allgemeine Symptome (Schocksymptome, Übelkeit mit Erbrechen, Temperatursteigerung, Ernährungsstörungen, Gewichtsverlust, u. a.) 2. Organ-oder Organsystemstörungen Der Verlauf des akuten Strahlensyndroms, der „Strahlenkrankheit", ist abhängig von der empfangenen Dosis. Die tödliche Dosis bezeichnet man auch als Letaldosis. Sie unterscheidet sich im Tierexperiment (z. B. bei Ratten höhere, bei Meerschweinchen niedrigere Werte) und beim Menschen. Beim Menschen findet sich eine nicht unerhebliche individuelle Schwankungsbreite. Als absolut tödliche Dosis können 600—700 R (rad) bei einmaliger Ganzkörperbestrahlung angenommen werden. Eine Sterblichkeit von 50% verursacht eine Bestrahlung mit etwa 400 R (rad) (mittlere letale Dosis). Vereinzelte Todesfälle treten bereits bei 100 R (rad) auf („kritische Dosis"). Dosen von 20 bis 30 R (rad) führen nicht zu wesentlichen nachweisbaren Schäden. Der Zeitpunkt des Todes ist ebenfalls dosisabhängig. Bei hohen Dosen tritt er in der 2. Woche, bei mittleren in der 3. bis 5. Woche auf — etwas

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

früher, wenn die Verarmung an weißen Blutkörperchen, später, wenn die Blutungsneigung (hämorrhagische Diathese) im Vordergrund steht. Im Tierexperiment wird meist die Dosis angegeben, die bei 50% der Tiere innerhalb von 30 Tagen zum Tode führt: LD 50 (30). Höchste Dosen (mehrere tausend R) führen bereits unter der Bestrahlung bzw. wenige Stunden danach zum Tode. Man muß hier annehmen, daß lebenswichtige Katalysatoren (Fermente, Enzyme) zerstört werden und daß damit der Gesamtorganismus lebensunfähig wird. Klinisch lassen sich 2 Stadien des Strahlensyndroms unterscheiden: 1. Stadium: Schocksymptome mit Blutdruckabfall. Störungen der Kapillardurchlässigkeit (Übertritt von roten Blutkörperchen in die Lymphe) mit Eindickung des strömenden Bluts, Erbrechen, Durchfall. Hämatologisch findet sich schon in den ersten Stunden eine Lymphopenie. Nach 2 bis 3 Stunden tritt (im Tierexperiment) eine Leukozytose auf, die nach 12 Stunden wieder beseitigt ist und dann in eine Leukopenie übergeht. Bei einem Absinken unter 800/mm 3 ist die Erholung kaum zu erwarten. Die Regeneration beim Überlebenden beginnt in der 2. Woche. Sensible Störungen und Ödeme treten an den mit mehreren 1000 R belasteten Oberflächenregionen (Hände) auf. 2. Stadium: Die Leukopenie in schweren Fällen als Agranulozytose wirkt sichauchim 2. Stadium aus, das gekennzeichnet ist durch Blutungen (Hämorrhagien). Sie sind Folge eines Gefäß-Schadens und einer Gerinnungsstörung infolge einer Verminderung der Thrombozyten (unter 30000) bzw. einer Zerstörung der Megakaryozyten. Fraglich ist eine Vermehrung des die Blutgerinnung hemmenden Heparins. Weitere Symptome sind: Infektionen, die häufig von Ulzerationen in der Mundhöhle, dem Rachen und dem Darmtrakt ausgehen, die Anämie, die sich zwischen der 2. und 3. Woche ausbildet und Folge der Erythrozytenzerstörung, der Blutungen und der gestörten Neubildung der Erythrozyten im Knochenmark ist, schließlich: Allgemeinsyptome wie Gesichtsverlust und Kräfteverfall mit Appetenz- und Ernährungsstörungen. Eine Übersicht über den klinischen Verlauf der Strahlenkrankheit gibt Tabelle 12.

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Tab. 12. Klinischer Verlauf des akuten Strahlensyndroms Zeit der Bestrahlung 1. Woche

2. Woche

3. Woche 4. Woche

5. Woche

Letale Dosen um 700 R

Mittelletale Dosen um 400 R

Übelkeit, Erbrechen am 1. Tag nach 1 - 2 Std. Diarrhoen Lymphopenie und Leu] ropenie (möglicherweise nach kurzer Leukozytose), Agranulozytose Schwere Ulzerationen an Mund- und Rachenschleimhäuten. Fieber, Kräfteverfall. bleibende LeukoTod bei (höheren Dopenie (Agranulozysen schon am 3 . - 4 . tose) Tag)

Subletale Dosen um 100 R

Leukopenie

Epilation, Krankh eitsgefühl, Appetitmangel stärker aus; »eprägt; geringer und später D iarrhoen Wundes Gefühl in Ulzera tionen an den Schleimhäuten Mundhöhle und Rachen Infektionen Blutungen Thrombozytopenie Gefäßschaden Anämie Schwerer Kräfte- Vereinzelt Kräfteverfall, Tod (50%) verfall und Tod

Bei höchsten Dosen bleibt jede Therapie erfolglos. Bei kritischen Dosen um u n d unter 500 R kann eine gezielte Therapie (Blutersatz, Antibiotika) mit Erfolg die das Leben gefährdenden Symptome bekämpfen. Aussichtsreiche Versuche mit Injektion von artgleichem Knochenmark wurden in letzter Zeit mitgeteilt. Bei Verkleinerung des durchstrahlten Volumens bzw. der Körperoberfläche werden sehr viel höhere Dosen vertragen. Höchste Dosen können bei sehr kleinen Bestrahlungsfeldern verabfolgt werden (10 000 II und mehr bei Nah- oder Kleinraumbestrahlung, s. S. 287ff). Die Feldgröße bzw. das durchstrahlte Volumen sind also von ganz wesentlichem Einfluß auf die Verträglichkeit der Bestrahlung. Bei den Allgemeinerscheinungen sind die unspezifischen Reaktionen des Organismus von Bedeutung, die S E L Y E im R a h m e n des sogenannten allgemeinen Anpassungssyndroms als Alarmreaktion (reaktive Funktionssteigerung der Nebennierenrinde u n d der Hypophyse als des übergeordneten Organs) beschrieben hat.

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Auch bei geringeren, in der strahlentherapeutischen Behandlung üblichen Dosen und räumlich begrenzter Strahleneinwirkung können Allgemeinerscheinungen auftreten, die bei Durchführung der Strahlentherapie für den Kranken beschwerlich sind und u. U. die Fortführung der Therapie unmöglich machen. Die allgemeinen Symptome werden auch unter der Bezeichnung Strahlenintoxikation (Intoxikation bedeutet Vergiftung) oder auch Strahlenkater zusammengefaßt. Die Erscheinungen gleichen im einzelnen den Allgemeinsymptomen der Strahlenkrankheit, sind nur weniger stark ausgeprägt (Übelkeit, Kopfschmerz, Müdigkeit u. a.). Der symptomfreie Zeitabschnitt bis zum Auftreten lokaler und allgemeiner Symptome wird auch hier als Latenz bezeichnet. Meist handelt es sich dabei um eine scheinbare Latenz, auch als Intervall bezeichnet, d. h. daß zwar eine Strahlenwirkung vorhanden ist, die Nachweis- bzw. Untersuchungsmethoden aber nicht ausreichen. Der Gesamtprozeß läuft unaufhaltsam ab.Teilweise dürften primäre Schädigungen von Enzymen und Fermenten, den biologischen Katalysatoren, die sich dann erst später an den Zellen bzw. dem Gesamtorganismus auswirken, Ursache der Latenz sein. Bei Spätschäden sind die Veränderungen an den Chromosomen entscheidend. Unter der wahren Latenz versteht man die Tatsache, daß die biologische Strahlenwirkung, bzw. die durch sie verursachten Schäden erst manifest werden, wenn sich die allgemeinen Lebensbedingungen, bzw. die Stoffwechselaktivität ändern. Als Beispiel sei die Bestrahlung von trockenen Pflanzenkeimen (z. B. weiße Bohnen) genannt. Die Bestrahlung wirkt sich erst aus, wenn man die Bohnen keimen läßt. Beim Menschen ist eine zeitliche Verschiebung der manifesten Strahlenwirkung im Sinne der Latenz bei Bestrahlungen im Jugendalter nachweisbar. So wirkt sich eine Bestrahlung der Mammagegend im Kindesalter erst in der Pubertät aus. Die Manifestation von Strahlenschäden an den Knochen epiphysen erfolgt in Abhängigkeit vom physiologischen Längenwachstum. Die Frage der somatischen (somatisch altgr. = körperlich) Allgemeinschädigung bei Einwirkung auch kleiner Strahlenmengen auf den menschlichen Organismus hat in den letzten Jahren zahlreiche Untersuchungen und statistische Erhebungen veranlaßt. Besonders diskutiert wurde die Frage, ob die Strahleneinwirkung die Alterung des Organismus beschleunigt und damit die Lebenszeit verkürzt. Nachdem amerikanische Untersucher anfänglich angenommen hatten, daß die Allgemeinbelastung durch 1 R die Lebenszeit um 15 Tage verkürzt, wird heute nur noch von einem Tag gesprochen. Die statistische Signifikanz ist damit nicht mehr nachweisbar. Noch wichtiger ist die Frage, ob die Erkrankung an bösartigen Geschwülsten durch die Strahleneinwirkung begünstigt wird. Die krebserzeugende Wirkung der ionisierenden Strahlen, die im Prinzip seit langem bekannt ist (Hautkrebs s. S. 239), dürfte auf der

Biologische Wirkung energiereicher Strahlen

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mutativen Wirkung der Strahlen beruhen. Bekannt ist seit langem die Entstehung von Lungenkrebs nach Einatmung strahlender Substanzen (Schneeberger und Joachimsthaler Lungenkrebs). Auch bei Aufnahme von Thorium konnte ein gehäuftes Auftreten bösartiger Geschwülste (am Knochen) beobachtet werden, ebenso nach beruflich bedingter Inkorporation radiumhaltiger Leuchtfarben. Das brennendste Problem ist mit dem gehäuften Auftreten von Leukämien, die als bösartige geschwulstartige Erkrankungen des Blutes aufgefaßt werden können, gegeben. Die Zunahme der Erkrankungshäufigkeit wurde in der japanischen Bevölkerung, die den Atombombenstrahlen ausgesetzt war, und in England bei Kranken, die wegen einer Wirbelsäulenkrankheit (Morbus B e c h t e r e w ) bestrahlt worden waren, beobachtet. In Japan bestand eine deutliche Abhängigkeit von der empfangenen Dosis. Unterhalb einer bestimmten Mindestdosis wurde keine Zunahme von Leukämieerkrankungen (im Vergleich mit nicht bestrahlten Bevölkerungsgruppen) mehr beobachtet. Leukämieerkrankungen wurden auch bei chronischer beruflicher Strahlenbelastung beobachtet (Ehepaar Joliot-Curie) . Chronische Schäden des Knochenmarks, die sich auch auf das strömende Blut auswirken, wurden früher bei beruflicher Exposition beobachtet (aplastische Anämien als Todesursache z. B. von Mme. Curie; s. auch S. 248). Das Ausmaß der lokalen Reaktionen ist von der Feldgröße und der zeitlichen und räumlichen Verteilung abhängig. Am wichtigsten ist bei der üblichen Röntgenbestrahlung die Reaktion der durchstrahlten Haut. Die Haut stand als sichtbares Organ anfangs im Zentrum der Studien über die biologische Strahlenwirkung. Die Tatsache, daß eine bestimmte Strahlendosis zur Rötung der Haut führt, wurde als Grundlage für das biologische Dosierungssystem benutzt. Als Maß galt hier die Hauteinheitsdosis (HED, Seitz und Wintz). Man verstand darunter die Strahlendosis, die bei einmaliger Bestrahlung zu einer Hautrötung (Erythem) und später zu einer Pigmentierung führte. Sie beträgt bei einer Spannung von 180 kV, einer Größe des Bestrahlungsfeldes von 6 x 8 und einem Fokushautabstand von 23 cm etwa 530R. Sie ist niedriger bei größerem Feld und bei weicherer Strahlung, umgekehrt höher bei härterer Strahlung (z. B. des Radiums). Die HED wurde als höchstzulässige Dosis bei einmaliger Bestrahlung angesehen. Als Maß der Dosierung hat sie durch Einführung der physikalischen Dosimetrie ihre ursprüngliche Bedeutung verloren. Als „Hauterythemdosis" gibt sie immer noch die Strahlenmenge an, die eine Hautrötung erzeugt. Als Ursache des Erythems ist die Bildung von Histamin oder histaminähnlichen Substanzen diskutiert worden, ohne daß im lebenden Organismus sichere Beweise hätten erbracht werden können. Das Hauterythem verläuft wellenförmig. Das sogenannte Früherythem beginnt 6 bis 8 Stunden nach der Be-

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Strahlung, wird dann stärker und klingt nach 2 bis 3 Tagen wieder ab. Bei sehr hohen Dosen t r i t t schon ganz kurz nach der Bestrahlung eine Rötung (Soforterythem) auf. Das „Haupterythem" f ü h r t d a n n 8 bis 10 Tage nach Abklingen des Früherythems zu einer stärkeren Rötung, die sich langsam nach etwa 1 Woche zurückbildet und in eine bräunliche Pigmentierung übergeht. Bei zeitlicher Unterteilung der Dosis (Fraktionierung s. S. 286) ist der Erythemablauf weniger konstant. Das E r y t h e m ist die einfachste Strahlenreaktion der H a u t . U n t e r „Strahlenreaktion" sollen dabei diejenigen infolge einer Bestrahlung auftretenden Symptome verstanden werden, die sich zurückbilden, während die später zu besprechenden Strahlenschäden durch bleibende oder zumindest lange anhaltende Veränderungen charakterisiert sind. Bei höheren Dosen k o m m t es an der H a u t zu Veränderungen, die dem Bild einer mehr oder weniger schweren Entzündung entsprechen. Man spricht deshalb auch von Strahlendermatitis. Der von Laien für die schwereren Strahlenreaktionen gebrauchte Ausdruck Verbrennung ist, obwohl die Symptome einer Verbrennung durchaus ähneln, unzweckmäßig, da damit meist unbewußt ein vermeidbares Verschulden des Therapeuten oder der Assistentin angenommen wird. Die Strahlendermatitis imponiert als tiefrote, manchmal auch mehr bläuliche Verfärbung der H a u t , möglicherweise mit Abschilferung der oberen Zellschichten (trockene Strahlendermatitis), oder es k o m m t zur Abhebung der Epidermis mit Blasenbildung und Exsudation (Ausschwitzung von Gewebsflüssigkeit): feuchte Epitheliolyse, exsudative Strahlendermatitis. Entsprechende Erscheinungen finden sich auf bestrahlten Schleimhäuten als „fibrinöse Entzündung". I m Lauf von 2 bis 3 Wochen klingt die Reaktion im allgemeinen ab, wenn zusätzliche Schäden vermieden werden, worin das Hauptziel einer zweckmäßigen „Therapie" (s. u.) zu liegen hat. Bei noch höheren Dosen k o m m t es zur Entstehung von tiefen Geschwüren infolge einer Nekrosenbildung. Bei kleinen Bestrahlungsfeldern heilen derartige Defekte, die bei der Therapie von Hautkrebsen manchmal bewußt in K a u f genommen werden müssen (Röntgenkaustik), ebenfalls schnell ab. Ulzerationen in großen Bestrahlungsfeldern bedürfen dagegen oft einer sehr langwierigen Behandlung. Zu den „Reaktionen" einer Bestrahlung mit energiereichen Strahlen gehört auch die Epilation, der Haarausfall. Die „Epilationsdosis" liegt unter 400 rad (am H a a r balg). I m allgemeinen wachsen die H a a r e auch nach der therapeutischen Bestrahlung mit hohen Dosen wieder nach. Nach einer zweiten durch ionisierende Strahlen verursachten Epilation ist der Haarwuchs meist nur noch spärlich. Es finden sich d a n n im allgemeinen auch andere Hautveränderungen im Sinne eines Strahlenschadens (s. u.).

Biologische Wirkung energiereicher Strahlen

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Die nach Abklingen der akuten Reaktion bleibenden oder wenigstens lange anhaltenden Veränderungen werden als Strahlenschäden bezeichnet. Die einfachste, noch nicht eigentlich als „Schaden" anzusehende Veränderung der H a u t ist die bleibende Pigmentierung. Die Pigmentverschiebung bleibt (abgesehen von einer flüchtigen „Frühpigmentierung") erhalten und ist ein Hinweis auf vorausgegangene Bestrahlungen. Auch weniger stark ausgeprägte Pigmentverschiebungen sind mit Hilfe einer Analysenlampe (UV-Licht) gut sichtbar zu machen. Bei höheren Dosierungen k o m m t es zu einer Ernährungsstörung der Haut (Atrophie). Sie wird dünner, weniger elastisch, wie pergamentartig. Ihre natürliche Widerstandskraft, auch gegen mechanische Läsionen, ist vermindert. I n der atrophischen H a u t werden oft erweiterte, tiefrote Gefäße sichtbar (sog. Teleangiektasien). Sie bedeuten keinesfalls, daß die bestrahlte H a u t gut durchblutet ist, sondern im Gegenteil, daß die Versorgung und Ernährung des Gewebes infolge verlangsamter Blutströmung verschlechtert ist. I n manchen Fällen steht eine Schuppung der H a u t mit vermehrter Hornbildung (Hyperkeratose) im Vordergrund. Ein schwerwiegender Strahlenschaden der H a u t , der aber bei manchen Bestrahlungen bösartiger Geschwülste doch noch in K a u f genommen werden muß, ist die Geschwürsbildung (Strahlenulkus). Sie t r i t t in der strahlengeschädigten H a u t (oder auch Schleimhaut) nach Monaten oder noch später auf, besonders dann, wenn zusätzliche Noxen (Schäden) wirksam sind (Hitze, mechanische Verletzungen u. a.). Die Behandlung derartiger Geschwüre, die Folge eines lokalen Gewebstodes (Nekrose) sind, ist schwierig u n d langwierig. Der schwerste Strahlenschaden der H a u t ist der Strahlenkrebs. Seine Entstehung — nach unkontrollierter beruflicher Exposition u n d therapeutischer Bestrahlung früher (nach J a h r e n und Jahrzenten) nicht allzu selten beobachtet — ist bei Einhaltung der Strahlenschutzbestimmungen u n d physikalisch kontrollierter Dosierung k a u m noch zu befürchten. Wahrscheinlich entsteht der Strahlen-Hautkrebs nicht als Folge direkt ausgelöster Mutationen (s. S. 236), sondern auf dem Boden unkoordinierter Abbau- u n d Regenerationsprozesse in der strahlengeschädigten „ R ö n t g e n h a u t " . Die Verhütung und Therapie des Strahlenschadens der Haut ist zwar Aufgabe des Arztes, jedoch m u ß auch die technische Assistentin, die ja täglich mit den Bestrahlungspatienten K o n t a k t hat, über die wesentlichen Gesichtspunkte orientiert sein. Von größter Bedeutung ist schon die Hautpflege während der Bestrahlungsserie. Zusätzliche Schäden müssen in jedem Fall ausgeschaltet werden. Zur allgemeinen Hautpflege h a t sich die Anwendung eines reizlosen Puders (z. B. Fissanpuder) bewährt. Eine entzündungswidrige Komponente h a t der Azulonpuder. Auch entsprechende Salben (Fissanpaste, Azulonsalbe, Bepanthensalbe, Actihaemylgelee oder -salbe) werden vielfach angewandt u n d von den Kranken besonders dann angenehm empfunden, wenn die Strahlender-

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

matitis ein lästiges Spannungsgefühl und Schmerzen verursacht. Die Salbenanwendung hat andererseits den Nachteil, daß die Hautdecke erweicht wird und daß, damit ein Verschmieren der Salbe vermieden wird, ein Verband angelegt werden muß. Bewährt hat sich bei stärkeren Graden der Strahlendermatitis die Anwendung von Cortisonpräparaten als Lotio oder in flüssiger Form als Spray. Wichtig ist, daß die Kranken nicht ständig auf der H a u t eines Bestrahlungsfeldes liegen (Rücken, Gesäß), also ihre Lage möglichst häufig wechseln, da durch den Druck die Durchblutung verschlechtert wird. Wasser und Seife sind nicht zu benutzen, auch sollen die Kranken in der Zeit der beginnenden bis zur abklingenden Strahlenreaktion nicht baden. Die Säuberung der H a u t kann durch Abtupfen mit Olivenöl vorgenommen werden. Ein verschmutztes Strahlengeschwür kann durch feuchte Verbände gesäubert werden. Fibrinbeläge lassen sich durch lokale Anwendung fibrinolytischer Substanzen lösen. Bei Sekundärinfektion sind antibiotisch wirksame Salben zweckmäßig (z. B. Aureomycinsalbe). Die lokale oder auch parenterale Anwendung gewebsaktivierender Stoffe (Actihaemyl) sowie von Vitaminen (B-Komplex) zur Förderung der Heilungstendenz wird vielfach empfohlen. Im Ausheilungsstadium, d. h. also nach Säuberung und Beseitigung der Sekundärinfektion können die Epithelbildung anregende Salben die Überhäutung beschleunigen. Bei sorgfältiger und geduldig durchgeführter Behandlung wird nur in schwersten Fällen eine chirurgische Exzision notwendig sein. (Reaktionen und Schäden auf der H a u t nach Röntgenbestrahlung s. Farbtafel hinter S. 240.) Den Strahlenreaktionen und -Schäden der H a u t kam besonders deswegen Bedeutung zu, weil hier die Veränderungen deutlich sichtbar beobachtet werden konnten. Außerdem war es ja so, daß bei den alten Bestrahlungsmethoden die H a u t die höchste Dosis erhielt und daß infolgedessen die Hauttoleranz überhaupt das Maß der zu verabfolgenden Dosis war. Neue Bestrahlungsmethoden (Bewegungsbestrahlung, ultraharte Strahlen s. u.), die die Verabfolgung hoher Tiefendosen bei relativer Schonung der H a u t ermöglichen, haben die Aufmerksamkeit auf Strahlenreaktionen und -Schäden an den in der Tiefe liegenden Organen und Geweben gelenkt. Erwähnt seien in diesem Zusammenhang Lungenveränderungen, z. B. bei Bestrahlung von Speiseröhren- und Bronchuskrebsen (sogenannte Strahlenpneumonitis, Strahlenfibrose), Schäden an der Harnblase und dem Verdauungstrakt (Geschwüre, Nekrosen, wie sie in ähnlicher Form von der Radiumbestrahlung der Gebärmutterkrebse bekannt sind), sowie Schäden am Zentralnervensystem, das entgegen früheren Ansichten keineswegs als strahlenunempfindlich angesehen werden kann.

TAFEL 1 A b b . l a : Erythem nach 1000 R Oberflächendosis (fraktioniert)

A b b . l b : Beginnendes Erythem auf Rasterfeld nach 4000 R Oberflächendosis (fraktioniert)

A b b . 2 a : Strahlenerythem auf Thorax-Rasterfeld nach 8000 R Oberflächendosis (fraktioniert), supraclavicular stärkere Reaktion nach nur 3000 R (ohne Raster)

TAFEL 2 Abb. 2 b : Strahlendermatitis mit Epitheliolyse nach etwa

3300 R Oberflächendosis (fraktioniert)

Abb. 3 a : Pigmentierung nach Bestrahlung eines

Kehlkopfkarzinoms (pro Feld ¡e 3000 R Oberflächendosis)

Abb. 3 b : Pigmentierung nach Rasterbestrahlung

auf abgedeckten Feldern; Atrophie mit Pigmentschwund auf offenen Feldern

(10000 R Oberflächendosis auf

offenen Feldern fraktioniert)

Abb. 4: Teleangiektasien auf atrophischer Haut

(3200 R Gesamtoberflächendosis)

TAFEL 3 Abb. 7: Atrophische Narbe nach Bestrahlung eines TonsillenKarzinoms (6000 R enoral) mit Teleangiektasien

Abb. 8: Hyperkeratose der Hand nach Strahleneinwirkung. In diesem Fall handelte es sich um eine über iange Zeit ausgedehnte berufliche Exposition

Abb. 9: Ulcus auf strahlengeschädigter Haut 8 Jahre nach Bestrahlung eines Hypopharynxkarzinoms (Gesamtbelastung etwa 5000 R Oberflächendosis)

Abb. 10: Strahlenulkus nach enoraler Bestrahlung (6000 R enoral ) eines Tonsillenkarzinoms

TAFEL 4 Abb. 11: Carcinom nach Bestrahlung einer zervikalen Lymphknotentuberkulose (nach 20 Jahren)

Abb. 12: Minimale Strahlenreaktion nach Bestrahlung mit Kobalt-Telecurieeinheit („Kobaltkanone") (rechtes Feld 6000 R 21. 3.—26. 4., linkes Feld 6000 R 23. 5 . - 2 9 . 6.)

Abb. 13: Wachstumsstörung der linken Mamma nach in der Kindheit durchgeführter Radiumbestrahlung eines kavernösen Hämangioms

Abb. 14: Fibrinöse Entzündung und Sequestierung am Unterkiefer nach Bestrahlung wegen eines Karzinoms am Alveolarfortsatz

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Biologische Wirkung — Genetischer Strahlenschaden

Unter den lokalen Strahlenschäden ist weiterhin die strahleninduzierte Knochennekrose (Absterben des Knochengewebes) klinisch wichtig. Der Knochen ist bei üblicher Röntgenbestrahlung besonders gefährdet, weil er die Strahlung stärker absorbiert als das Weichteilgewebe (die Energiedosis (s. S. 217) ist also hoch). Der strahlengeschädigte nekrotische Knochen — man nennt diese Veränderungen pathologisch-anatomisch Osteoradionekrose — ist mechanisch nicht mehr voll belastungsfähig: Oft kommt es dann zu Knochenbrüchen. Am häufigsten werden derartige pathologische Frakturen nach gynäkologischen Bestrahlungen beobachtet: Schenkelhalsfrakturen. Wahrscheinlich ist eine gewisse Disposition oder aber das Zusammenwirken mit anderen schädlichen Einflüssen Vorbedingung für das Auftreten von Osteoradionekrosen. Jedenfalls muß die Belastung des Knochens beim Aufstellen eines Bestrahlungsplanes besonders berücksichtigt werden. Strahlenempfindlich ist vor allem auch der wachsende Knochen bzw. die Wachstumszone des Knochens, die Epiphyse. Bei Bestrahlung jugendlicher Individuen ist deswegen die Belastung der Epiphysengebiete nach Möglichkeit zu vermeiden. Wachstumsstörungen können nach Bestrahlungen der vorderen Thoraxwand im Kindesalter auch an der Brustdrüse auftreten. Auch hier ist deshalb größte Vorsicht notwendig. Als weiterer lokaler Strahlenschaden ist der strahleninduzierte Linsenstar bzw. das Auftreten von Wachstumsstörungen der Augenlinse zu nennen. Die Dosis, die zur Entstehung eines Strahlenstars führt, ist vom Alter des Individuums abhängig: mit zunehmendem Alter wird die Augenlinse weniger empfindlich. Bei Bestrahlung jugendlicher Individuen kommt es auch zu einer Wachstumshemmung. Tierexperimentelle Untersuchungen nach Augenbestrahlungen ergaben, daß die Wirksamkeit auch kleiner Dosen (bei Bestrahlung jugendlicher Tiere) nicht ausgeschlossen werden kann. Die Annahme einer Null- oder Indifferenzdosis bzw. eines Schwellenwertes, wie er bisher für den „somatischen Strahlenschaden" (somatisch = körperlich, d. h. also Schädigung des Individuums im Gegensatz zum genetischen Strahlenschaden, s. u.) vielfach angenommen wurde, erscheint heute problematisch. Nach dieser heute nicht mehr sicher vertretbaren Hypothese tritt eine Wirkung erst auf, wenn eine bestimmte Dosis, der Schwellenwert, überschritten wird. Bei graphischer Darstellung der Beziehung zwischen Dosis und Effekt der Strahlenwirkung wurde danach ein S-förmiger Verlauf der „DosisEffektkurve" angenommen (Abb. 118). Eine direkte lineare Beziehung zwischen Dosis und Effekt (Abb. 118 unten) bestehtnach heutiger Ansicht für den „genetischen Strahlenschaden", d. h. die Schädigung der besonders strahlenempfindlichen Keimdrüsen bzw. der Ei- und Samenzellen. Der genetische Strahlenschaden birgt infolge der strahleninduzierten Mutationen in sich die S c h l u n g b a u m , Med. Strahlenkunde

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Gefahr einer Schädigung späterer Generationen. Viele strahlengenetische Probleme müssen allerdings auch heute noch als ungelöst angesehen werden. Vor allem ist auch zu betonen, daß tierexperimentelle Ergebnisse nicht ohne weiteres auf den Menschen übertragen werden können. Dosis Untersuchungen an Mäusen zeigten, daß Genetischer Strahlenschaden auch die Dosisleistung einen Einfluß auf die strahleninduzierten Mutationen hat (im Bereich mittlerer und höherer Strahlendosen wurden bei chronischer Bestrahlung weniger Mutationen ausgelöst). Es ist danach nicht gleichgültig, in welcher Zeit eine bestimmte Dosis verabfolgt wird. Eizellen schienen weniger mutationsbereit Abb. 118. Dosisabhänals Samenzellen. Bei unseren relativ gegigkeit des somatischen ringen Kenntnissen der Dosisabhängigkeit ( t „Schwellenwert") der genetischen Strahlenwirkung beim und genetischen Strahlenschadens Menschen wird von Seiten der Genetiker mit Recht die Forderung vertreten, die Strahlenbelastung auf das mögliche Minimum herabzusetzen (s. auch S. 243f. u. 2m.). Somatischer

Strahlenschaden

Neben dem genetischen, auf einer Schädigung der Ei- oder Samenzellen beruhenden Strahlenschaden muß auf die Möglichkeit des sogenannten Fruchtschadens, d. h. einer Schädigung des sich in der Gebärmutter entwickelnden Foeten durch direkte Strahleneinwirkung hingewiesen werden. Eine erhöhte Gefährdung ist besonders in den ersten Schwangerschaftsmonaten anzunehmen. Durch die ionisierenden Strahlen können Entwicklungsstörungen bzw. Mißbildungen verursacht werden. Als praktische Folgerung ergibt sich daraus, daß in der Schwangerschaft nur lebenswichtige Röntgenuntersuchungen oder strahlentherapeutische Maßnahmen durchgeführt werden dürfen. Röntgenologische Untersuchungen der Abdominalorgane sollten bei fortpflanzungsfähigen Frauen nach Möglichkeit in der ersten Woche nach der Menstruation vorgenommen werden (wenn noch keine Schwangerschaft vorliegen kann). Die Frage, ob Kinder, deren Mütter in der Gravidität ionisierenden Strahlen ausgesetzt waren, vermehrt an Leukämie oder malignen Tumoren erkranken, läßt sich z. Z. noch nicht eindeutig beantworten.

Strahlengefährdung und Strahlenschutz

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3. Strahlengefährdung und Strahlenschutz Das Problem des Strahlenschadens, der Strahlengefährdung und des Strahlenschutzes ist heute stark in den Blickpunkt des Interesses gerückt. Die Anwendung von Atomenergie und Strahlen in der Medizin und Technik, aber besonders die drohende Anwendung in der Kriegstechnik, die eine ungeheure Gefährdung der Menschheit bedeutet, führte dazu, daß die Gesamtbelastung der Bevölkerung mit energiereichen Strahlen einer eingehenden Prüfung unterzogen wurde. Mit zunehmenden Kenntnissen von der biologischen Strahlenwirkung wurden Überlegungen angestellt, welche Strahlendosis als „erträglich" anzusehen sei. Für diese Dosis wurde der Begriff „Toleranzdosis,, geprägt. Er wurde sowohl allgemein für die Strahlenexposition der entsprechenden Berufsgruppen als auch lokal für die Reaktionen und Schäden nach therapeutischen Röntgenbestrahlungen angewandt. Die ersten umfassenden Untersuchungen zur allgemeinen Toleranz wurden 1925/26 von dem Amerikaner MurSCHELER durchgeführt. Er untersuchte das Personal in Strahlenbetrieben und ermittelte die Dosis, bei deren Einwirkung er keinerlei pathologischen Befund erheben konnte (besonders bei hämatologischen Untersuchungen). Dieser Wert betrug 0,25 R/Tag oder 1,25 R/Woche und wurde auch als sogenannte MUTSCHELLER-Dosis bezeichnet. Die MUTSCHELLER-DOSIS ist so errechnet, daß nach etwa 7,5 Jahren die Erythemdosis erreicht wird. Die besondere Empfindlichkeit der Keimdrüsen wurde insofern berücksichtigt, als man den Begriff der „Keimschädigungsdosis" = 1 / 1 0 der (MÜTSCHEH.ER-)Toleranzdosis einführte. Neuere Untersuchungen und Erkenntnisse über die biologische Strahlenwirkung lassen den Begriff der Toleranzdosis fragwürdig erscheinen. Sicher hängt der Nachweis pathologischer, durch Strahlen ausgelöster Veränderungen entscheidend von der Feinheit der Untersuchungsmethoden ab. Dosen, die keinerlei Reaktion verursachen, wären als Indifferenz- oder Nulldosis zu bezeichnen. Grundsätzlich hiervon zu unterscheiden sind die gesetzlich festgelegten Höchstdosen, bei deren Einwirkung nach dem jeweiligen Stand der Wissenschaft nur geringe biologische Reaktionen, aber kein eigentlicher Schaden zu erwarten sind (s. u.). Statt von Toleranzdosis sollte man hier nur von der „gesetzlich erlaubten Höchstdosis" sprechen. Entsprechend unseren Kenntnissen von der biologischen Strahlenwirkung sind bezüglich der Strahlenbelastung und Strahlengefährdung des Menschen zu unterscheiden: 1. Die Gefährdung des Individuums, vorwiegend bei beruflicher Exposition, 2. die Gefährdung des Erbguts der Gesamtbevölkerung. 16*

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Bei der Gefährdung des Einzelindividuums sind zu diskutieren : 1. Die Verkürzung der Lebenszeit (s. S. 236) 2. Die Erzeugung bösartiger Geschwülste (s. S. 236f. u. 239) 3. Der lokale Strahlenschaden (s. S. 239ff.). bzw. 4. die Schädigung von Organen und Organsystemen (z. B. des blutbildenden Organs). Das Ausmaß der Gefährdung des Erbgutes infolge der mutativen Wirkung auf die Keimzellen (Samen und Eizellen) ist gegeben durch die sogenannte Gonadendosis, d. h. die an den Keimzellen wirksame Dosis, von der die Zahl der ausgelösten Mutationen abhängig ist. Mutationen, d. h. also Änderungen des Erbguts kommen auch „spontan" ohne Nachweis einer besonderen Ursache vor. Die spontane Mutationsrate ist bedingt durch die natürliche Instabilität der lebenden Substanz, durch die Einwirkung von Stoffwechselprodukten und natürlichen Umweltfaktoren, wie auch — wahrscheinlich nur zum kleinen Teil — der natürlichen Strahlenbelastung (s. u.). Künstlich erzeugt („induziert") werden Mutationen durch chemische Einflüsse (ihr Ausmaß ist weitgehend unbekannt) sowie durch die künstliche Strahlenbelastung (s. u.). Mutationen sind ungerichtet, meist führen sie zu einer Schädigung des Einzelindividuums oder der Nachkommenschaft. Nur selten dürften sie zu einer „Verbesserung" des Erbguts beitragen. Wichtig ist die Tatsache, daß die spontanen und die induzierten Mutationen nicht an denselben Genen angreifen. Ein Vergleich der Mutationsrate der spontanen und der induzierten Mutationen beim Menschen ist bei unseren bisherigen Kenntnissen kaum möglich, zumal im wesentlichen nur tierexperimentelle Ergebnisse zur Verfügung stehen. Der Begriff der sogenannten Verdopplungsdosis (Dosis künstlicher Strahlenbelastung, die zu einer Verdopplung der spontanen Mutationsrate führt) ist deswegen außerordentlich problematisch. Im Tierexperiment (Drosophila) ergaben Unterschiede der Umweltbedingungen und des Entwicklungszustandes der Keimzellen Differenzen um den Faktor 100. Gänzlich unbekannt ist die genetische Wirkung bestimmter Dosen inkorporierter radioaktiver Substanzen. Auch die unterschiedliche Wirksamkeit verschiedener Strahlenarten (RBW, s. S. 218) ist ungeklärt. Von genetischer Seite wird aus den genannten Gründen keine Grenzdosis angegeben, unterhalb derer keine schädliche Wirkung zu erwarten sei. Die künstliche genetische Strahleneinwirkung soll so gering wie möglich sein. Schrifttum: MARQUARDT, H . : Die höchstzulässigen Dosen aus der Sicht der Strahlengenetik. Atompraxis 6, 21 (1960).

Bei Errechnung der gesamten Strahlenbelastung sind zu unterscheiden : 1. Die natürliche Strahlenbelastung, 2. die künstliche Strahlenbelastung.

Strahlengefährdung und Strahlenschutz

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Zu 1 : Die natürliche Strahlenbelastung (Abb. 119) setzt sich zusammen aus: Radioakt. Mieders Schuhdurchleuct Fernseher Leucht Zifferblätter Beruft. Belastung-1,1

Gonadenbelastung der Bevölkerung pro Jahr

Abb. 119. Natürliche und künstliche Strahlenbelastung des Menschen (Gonadendosis)

a) der kosmischen, aus dem Weltraum kommenden (sehr harten) Strahlung, b) der Umgebungsstrahlung der Erde (Radium u. a.), der Wohnungen, d. h. des Baumaterials und der Luft (Radon). Die Umgebungsstrahlung kann stark differieren (Zunahme mit der Höhenlage, 50 fache Durchschnittswerte im Himalaya durch radioaktiven Monazitsand, Radioaktivität mancher Heilbäder u. a.), c) der inneren Strahlung des Körpers, der sogenannten Körpereigenstrahlung (vorwiegend radioaktives Kalium: K 40, Radium, Radon u. a.). Die Körpereigensteahlung ist in besonderen dickwandigen Bleimeßkammern, die den Untersuchten vollkommen von der Umgebungsstrahlung abschirmen, untersucht worden. Die Gonadendosis, die durch die natürliche Strahlung bedingt ist, beträgt etwa 100 m R / J a h r . Eine Verdopplung dieser Dosis wird heute vielfach als höchstzulässiger Wert angesehen. Dabei wird die Summe der künstlichen Strahlenbelastung auf die Gesamtheit der Bevölkerung umgerechnet. Die künstliche Strahlenbelastung (Abb. 119) hat bisher etwa 3 0 % der natürlichen Strahlenbelastung erreicht. Sie setzt sich zusammen aus: 1. der medizinischen Strahlenanwendung, vorwiegend also der Röntgendiagnostik als größtem Anteil, 2. der beruflichen Belastung, 3. der Strahlung durch Leuchtzifferblätter von Uhren, 4. der Strahlung der Fernsehapparate, 5. der Strahlung radioaktiver Niederschläge („fall out" der Atombombenversuche), 6. der Strahlung bei Schuhdurchleuchtungen. Zu 3 : Bei Berechnung der durch Zifferblattleuchtstoffe — bisher Spuren von Radium in Verbindung mit Fluorophoren (s. S. 88) — ver-

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

ursachten Strahlung für die Gesamtbevölkerung liegt diese bei 1% der natürlichen Strahlung. Für den einzelnen Uhrenträger dürfte sie dagegen 4% erreichen. Eine Herabsetzung um mehrere Potenzen ist durch Verwendung des Betastrahlers Tritium (überschwerer Wasserstoff) oder des Plutonium 239 (Alphastrahler) zu erreichen (in der Uhrenindustrie bereits üblich). Die ausschlaggebende Belastung liegt auf dem medizinischen Sektor. Die übrigen Formen der Strahlenbelastung machen nur einen Bruchteil davon aus. Insbesondere ist auch die durch die Kathodenstrahlen in Fernsehapparaten belanglos, da so sie weich ist, daß sie schon im Schirm zum größten Teil absorbiert wird. Die bekanntgewordenen Schäden an Pflanzen und Tieren dürften durch Ultraschallwellen bedingt sein. Zweifellos muß jede medizinische Applikation von Strahlen genau überlegt werden, sie muß ärztlich angezeigt, „indiziert", sein. Nur wenn die Strahlenanwendung für den Kranken sinnvoll ist, ist sie gerechtfertigt. Das bedeutet, daß Diagnostik mit ionisierenden Strahlen nur betrieben werden sollte, wenn sich aus der zu stellenden Diagnose therapeutische Konsequenzen ergeben oder aber im persönlichen wie allgemeinen Interesse die entsprechenden Untersuchungen erforderlich sind (z. B. bei Tuberkulose). Natürlich soll eine übertriebene Strahlenfurcht nicht dazu führen, daß notwendige Untersuchungen unterbleiben. Niemand sollte vergessen, daß die Einführung der Röntgenstrahlen in die Medizin eine der wirklich großen Errungenschaften ist. Auch die therapeutische Anwendung von Röntgenstrahlen bei der Behandlung bösartiger Geschwülste ist absolut gerechtfertigt, da es sich ja hier um die Beseitigung einer unmittelbaren Lebensbedrohung handelt. Bei der Bestrahlung gutartiger Erkrankungen wird man dagegen, besonders auch unter Berücksichtigung des Lebensalters (Vorsicht vor Mitbestrahlung der Keimzellen im fortpflanzungsfähigen Alter), die Indikation im Einzelfall sorgfältig überprüfen. Wie auch bei der natürlichen Strahlenbelastung sind zu unterscheiden (Abb. 120): a) Die Strahleneinwirkung von außen, b) die Strahleneinwirkung von innen durch Aufnahme radioaktiver Substanzen (Inkorporation). Im letzten Fall bleiben die strahlenden Substanzen im Körper. Sie können in die Körpergewebe eingebaut werden, da der Organismus strahlende und nicht strahlende Stoffe nicht unterscheiden kann. Bei langer Dauer der Einwirkung erzeugen sie mögücherweise chronische Schäden. Besonders wichtig ist in dieser Beziehung das Strontium 90 (s. S. 296). Bei Inkorporation kann es als Ersatz des Kalziums in den Knochen eingebaut werden und ist dann kaum wieder zu entfernen.

Strahleiigefährdung und Strahlensohutz - Berufliche Strahlengefährdung

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INKORPORIERTE RADIOAKTIVE SUBSTANZ

Abb. 120. Strahleneinwirkung von außen und durch Inkorporation

Bei seiner langen Halbwertzeit sind mit einem Ansteigen der Strontiuminkorporation erhebliche Gefahren verbunden. Besondere Bedeutung hat der Einbau des Strontiums in den kindlichen, noch wachsenden Knochen. Strontium 90 gehört zu den Spaltprodukten der Atombombenexplosionen. Diese Spaltprodukte werden zunächst in die Atmosphäre geschleudert; mit dem Regen kommen sie dann auf die Erdoberfläche. Die verseuchten Pflanzen werden von den Tieren gefressen und geraten so in menschliche Nahrungsmittel (Milch, Käse u. a.). Der Mensch ist hier ein Glied in der biologischen Kette Luft—Boden—Pflanze—-Tier—Mensch. Den gleichen Kreislauf macht das radioaktive Cäsium (Cs 137), das als Gammastrahler leichter nachzuweisen ist. Nach amerikanischen Untersuchungen hat sich die Körpereigenstrahlung durch Cs 137 in den letzten Jahren vervierfacht. Sie macht allerdings auch jetzt noch erst etwa 1% der durch K 40 bedingten Eigenstrahlung (s.S. 245) aus. Eine a k u t e G e f a h r durch die Strahlung der radioaktiven Niederschläge dürfte also noch nicht gegeben sein. Zur Frage der beruflichen Strahlengefährdung Akute Strahlenunfälle infolge einer Bestrahlung von außen an Reaktoren und Beschleunigungsmaschinen sind infolge der scharfen Schutzbestimmungen außerordentlich selten (in den letzten 10 Jahren weniger als 20 Personen). Bei entsprechenden Dosen führen sie zum Bilde des akuten Strahlensyndroms (s. S. 233ff). In allen Fällen ist eine stationäre Behandlung in Spezialkliniken erforderlich. Blutersatz und Schutz gegen Infektionsgefährdung stehen im Vordergrund der Therapie. Akute Inkorporationsschäden (auch durch äußere Verletzungen) sind ebenfalls selten. Ihre Folgeerscheinungen sind von der Art des inkorporierten Strahlers abhängig. In allen Fällen muß versucht werden, die Ausscheidung möglichst zu beschleunigen. Über eine derartige „Dekor-

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

poration" bestimmter Strahler (z. B. der „Knochensucher", d. h. der Stoffe, die im Knochen angereichert werden, wie z. B. Strontium 90) wurden ausgedehnte Untersuchungen angestellt. Es gibt Substanzen, die die Fähigkeit zu haben scheinen, manche strahlenden Stoffe in erhöhtem Maß zur Ausscheidung zu bringen (am wirksamsten sind sogenannte Chelatbildner). Schäden durch chronische Inkorporation, wie sie früher besonders in technischen bzw. gewerblichen Radiumbetrieben beobachtet wurden, sollten heute bei Einhaltung der Schutzbestimmungen nicht mehr vorkommen. Eine chronische Schädigung des in medizinischen Strahleninstituten arbeitenden Personals dürfte im allgemeinen ebenfalls vermeidbar sein. Am stärksten ist die Gefährdung in Betrieben, in denen viel mit Radium und radioaktiven Isotopen (therapeutisch) gearbeitet wird. Möglich sind hier lokale und allgemeine Schäden. Bei den vorgeschriebenen regelmäßigen ärztlichen Untersuchungen ist besonders zu achten auf 1. Veränderungen an Händen und Fingern. Verdächtig sind Veränderungen an den Fingerbeeren. Eine Änderung bzw. Abflachung der Papillarlinien, besonders exponierter Finger, ist verdächtig (Fingerabdrücke!), ebenso sonstige atrophische Veränderungen, Epilation, Wachstumsstörungen an den Nägeln und Nagelfalzen, schließlich in schweren Fällen (dürfte kaum vorkommen) Ulzerationen. 2. Veränderungen am lymphatischen Rachenring (Entzündung, Atrophie, Ulzerationen). 3. Blutbildveränderungen. Möglich sind hier als chronische Schäden a) die Entstehung einer Anämie. Schwierig ist auch heute noch der Nachweis von Frühschäden. Unter Umständen muß bei Verdacht auf einen Strahlenschaden eine Sternalpunktion gemacht werden, da das Knochenmark in erster Linie und erst sekundär die Zellen des strömenden Blutes geschädigt werden. Funktionelle Untersuchungen sind zu empfehlen, so der sogenannte Pyrexaltest (nach Gabe von Pyrexal schüttet das funktionstüchtige Knochenmark vermehrt weiße Blutkörperchen aus, deren Zahl im strömenden Blut dadurch meßbar erhöht wird) und durch Untersuchung der Resistenz der strömenden Blutzellen (z. B. Untersuchung von Resistenzminderung nach Vorbehandlung mit Ultraschall). Vor Anerkennung einer strahleninduzierten Anämie müssen selbstverständlich andere schädliche Einwirkungen sicher ausgeschlossen werden. Ebenso sollte überprüft werden, ob nicht schon vor der Strahlenexposition eine Anämie nachweisbar war.

Berufliche Strahlengefährdung — Strahlenschutz

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b) Die Leukämiegefährdung ist nach unseren heutigen Kenntnissen nicht sicher abschätzbar. Wenn auch die Bedeutung eines Schwellenwertes für den Strahlenschaden allgemein problematisch geworden ist (s. S. 241), so zeigten doch Untersuchungen der Bevölkerung, die in Hiroshima und Nagasaki der Kernstrahlung der Atombombe ausgesetzt gewesen war, erst über einer bestimmten Dosis (die bei beruflicher Exposition nicht erreicht werden soll) eine erhöhte Leukämiehäufigkeit. Die Entstehung eines Hautkrebses als Berufsschaden ist bei Einhaltung aller Vorsichtsmaßnahmen bzw. der Strahlenschutzbestimmungen nicht mehr wahrscheinlich. Bezüglich der Möglichkeit eines genetischen Strahlenschadens sei auf S. 244 verwiesen. Wenn es auch nicht allzu wahrscheinlich ist, daß bei Einhaltung der höchstzulässigen Dosen Schädigungen auftreten, sollten doch alle Personen, die beruflich den ionisierenden Strahlen ausgesetzt bzw. für den Strahlenschutz verantwortlich sind, bemüht sein, die Dosis soweit wie möglich zu verringern. Der Strahlenschutz betrifft zwar auch heute noch in erster Linie das beruflich exponierte Personal, in zweiter Linie aber auch die Gesamtbevölkerung bzw. die Individuen, die der Strahleneinwirkung zu medizinischen Zwecken oder anderweitig ausgesetzt sind. Für den Strahlenschutz erUngeschützt = Z E R S T Ö R T E S ' geben sich prinzipiell 2 BIOLOG.OBJEKT Möglichkeiten (Abb. 121): 1. Chemischer oder „aktiSTRAHE tNQUEUE ver" Strahlenschutz. Es wird hierbei versucht, chemisch-medikamentös die StrahlenempfindlichPhysikalisch geschützt = UNVERÄNDERTES! BIOLOG.OBJEKT : keit herabzusetzen. Bei gegebener Dosis soll die biologische Strahlenwirkung gehemmt werden. Experimentellhaben sich Radio-chemisch geschützt = UNVERÄNDERTES hier einige schwefelhal! BIOLOG. OBJEKT tige Substanzen, die SHAbb. 121. (Sulfhydril-) Gruppen

(#

enthalten, wie die Ami- Chemischer und physikalischer Strahlenschutz nosäure Cystein und das Cysteamin, als wirksam erwiesen. Es gelingt, wenn sie vor einer Bestrahlung verabfolgt werden, im Tierexperiment die Letaldosis wesent-

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

lieh heraufzusetzen. Die Wirkung ist möglicherweise so zu erklären, daß die radiochemisch aktiven, oxydierenden Substanzen neutralisiert werden. Praktische Bedeutung für die Anwendung beim Menschen hat der chemische Strahlenschutz bisher noch nicht. Trotzdem ist er prinzipiell bereits in den Unfallverhütungsvorschriften (s. S. 253) berücksichtigt. 2. Physikalischer Strahlenschutz. Seine Aufgabe ist es, die einwirkende Dosis zu verringern. Dies ist möglich durch a) Vergrößerung des Abstandes von der Strahlenquelle, b) Abschirmung mittels Schutzstoffen, deren Wirkung auf der Strahlenabsorption beruht, c) Herabsetzung der Expositionszeit, d) Schutz gegen Verseuchung (Kontamination). Zu a : Das Einhalten eines möglichst großen Abstandes hat praktische Bedeutung in der Röntgendiagnostik (z. B. beim Abschalten von Aufnahmen mit Kleinapparaten, Zahnaufnahmen u. a.), vor allem aber beim Umgang mit radioaktiven Substanzen. Prinzipiell verringert sich die Dosis nach dem Abstandsgesetz im Quadrat der Entfernung (bei geringen Abständen und räumlicher Ausdehnung der Strahlenquelle gilt das Gesetz nur mit Einschränkung). Besonders zu beachten ist, daß die Hände einen möglichst großen Abstand von der Strahlenquelle einhalten. Radioaktive Präparate dürfen niemals direkt angefaßt werden. Für die Arbeit stehen Instrumente zum Greifen und Hantieren zur Verfügung. Komplizierte Greifapparate (master slave = Meistersklave) ermöglichen das gefahrlose Hantieren auch mit großen Aktivitäten. Der Umgang mit radioaktiven Stoffen erfordert auch in modernen Strahlenbetrieben besondere Maßnahmen und Kenntnisse des Personals. Immer wieder muß betont werden, daß die Einhaltung eines möglichst großen Abstandes als wichtigste Schutzmaßnahme anzusehen ist („Abstand geht vor Deckung"). I n der Nähe der Strahlenquelle darf sich nur derjenige aufhalten, dessen Anwesenheit wirklich unentbehrlich ist. Zu b: Die Schutzstoffe dienen: 1. der Absicherung von Räumen, in denen mit Strahlen gearbeitet wird, 2. der Herabsetzung der Dosis, die vom Strahlenerzeuger in die unmittelbare Umgebung ausgestrahlt wird, 3. dem unmittelbaren Schutz des mit den Strahlen arbeitenden Personals. Zu 1: Bei der Planung und dem Bau von Strahlenbetrieben ist der Strahlenschutz von Anfang an zu berücksichtigen. Als Baumaterial kommen in Betracht: Wände aus Beton oder besser Barytbeton (Baryt = Bariumsulfat = Schwerspat), z. B. in Form von sogenannten KÄMPE-LOREYZiegeln. Im Bereich diagnostischer Spannungen entspricht der

Strahlenschutz - Unfallverhütungsvorschrift

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Schutzwert von 13,5 mm bei einem bestimmten Mischungsverhältnis 1 mm Blei, bei reinem Beton ist er etwa halb so groß (die Relation ändert sich mit der Spannung). Ziegel haben im Vergleich zu Blei einen Schutzwert von 1:100, Holz 1:1000. Türen bestehen entweder aus Blei oder aus Holz mit Bleiaufschlägen, Einblickfenster aus Bleiglas (Schutzwert 1:4). Der Schutzwert muß in allen Fällen so groß sein, daß in Nachbarräumen befindliches Personal ohne besondere weitere Maßnahmen möglichst weit unter der erlaubten Höchstdosis bleibt. Zu 2: In Röntgenbetrieben dient vor allem das Röhrengehäuse (s. S. 37f) dem Strahlenschutz. Abgesehen vom Nutzstrahlenbündel darf an der Oberfläche nur eine bestimmte geringe Dosis nachweisbar sein. Bei manchen Spezialuntersuchungen (z. B. Serienaufnahmen wie Angiokardiographie) sind besondere Strahlenschutzvorrichtungen zweckmäßig (Bleigummivorhänge). Dem Schutz des Durchleuchters dient die Schutzkanzel und ein am durch Bleiglas geschützten Leuchtschirm angebrachter Bleigummivorhang. Radioaktive Substanzen, besonders harte Gammastrahler wie Radium und Kobalt 60 müssen strahlengeschützt aufbewahrt (Radiumtrésor mit dickem Bleischutz) und transportiert werden (Transportbehälter aus Blei). Spezielle Schutzvorrichtungen wie der Radiumpacktisch für die Vorbereitung der Präparate, fahrbare Strahlenschutzwände (Blei) und der Strahlenschutzstuhl (besonders für gynäkologische Applikationen) für die Applikation am Kranken können die Strahlenbelastung erheblich herabsetzen. Einen nicht unbeträchtlichen Schutzwert (etwa 1 HWS) hat auch der menschliche Körper. Es ist also durchaus zweckmäßig, wenn sich z. B. die assistierende Schwester nach Möglichkeit hinter den Operateur stellt. Besondere Schutzgehäuse erfordern die Telecuriegeräte. Zu 3: Dem direkten Schutz des Personals dient vor allem die Schutzkleidung, deren Tragen u. a. bei Untertischdurchleuchtungen und Abschalten von Aufnahmen am Bett und im Operationssaal wichtig ist. Eine Schutzbekleidung, die gegen harte Gammastrahlen schützt, gibt es nicht. Die Halbwertschicht des Radiums und des Kobalts 60 Hegt in der Größenordnung 1 cm Blei. Es ist also völlig sinnlos, die üblichen Schutzschürzen oder Handschuhe zu tragen (Bleigleichwert 0,2 mm),besonders da die Schutzkleidung u. U. ein schnelles Arbeiten verhindert. Die Wirksamkeit von Abstand und Schutzstoffen zeigt Abb. 122. Zu c: Entscheidend für eine Herabsetzung der Strahlengefährdung beim Arbeiten mit harten Gammastrahlern ist neben der Einhaltung eines möglichst großen Abstandes und der Benutzung der genannten spe-

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

ziellen Schutzvorrichtungen die Herabsetzung der Expositionszeit, d. h. praktisch gesehen ein schnelles Arbeiten. Lange Wege des Präparats, Umlagern und unnötige Transporte von Kranken mit Einlagen harter Gammastrahler sind nach Möglichkeit zu vermeiden. Der Entlastung der Radiumschwester (oder entsprechend der technischen Assistentin), die die Präparate vorzubereiten hat, dient insbesondere in gynäkologischen Radiumbetrieben die fertige Packung der verwendeten Applikatoren, die dann nicht in jedem Bedarfsfall erst mit den Radiumzellen geladen werden müssen. Hierdurch wird eine erhebliche Verkürzung der Expositionszeit erreicht. Voraussetzung ist allerdings das Vorhandensein einer relativ großen Radiummenge. Schrifttum: SCHLTJNGBAUM, W . : Der Strahlenschutz beim Umgang mit Radium und anderen geschlossenen Gammastrahlern. Röntgen- und Laboratoriumspraxis 15, R 105 — 110 und 111 — 120 (1962).

Zu d: Besondere Schutzmaßnahmen sind notwendig um eine Kontamination von Menschen und Räumen durch offene radioaktive Substanzen zu verhindern. Die innere Kontamination, d. h. die Aufnahme radioaktiver Stoffe (Atemwege, Verdauungstrakt, Haut usw.), bei der diese in den Stoffwechsel einbezogen werden, heißt Inkorporation. Beim Arbeiten müssen gekennzeichnete Gummihandschuhe getragen werden. Bei der Arbeit mit bestimmten hochaktiven und biologisch sehr gefährlichen Substanzen (z. B. Plutonium) ist es zweckmäßig, die Arbeiten in geschlossenen Boxen durchzuführen, in die nur durch Handschuhe ge-

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schützte Hände hineingreifen (Abdichtung durch Gummimanschetten!). Räume und Laboreinrichtungen müssen gut zu säubern sein. Fugen, in die offene Substanzen eindringen können, sollen nicht vorhanden sein. Oberflächen müssen glatt (kein Einsickern!) und abwaschbar sein. Auch die Beseitigung radioaktiver Abfälle muß nach den Prinzipien des Strahlenschutzes erfolgen. Es ist allerdings dazu zu sagen, daß die Aktivitätsmengen in medizinischen Betrieben so gering sind, daß sie kaum zu einer wesentlichen Gefährdung führen können. Die Überwachung des gefährdeten Personals, nicht nur in medizinischen, sondern auch wissenschaftlichen und industriellen Betrieben, und der Schutz vor einer Schädigung durch die Strahlen gehört zu den Aufgaben des Gesetzgebers. Neben der durch die Strahleneinwirkung bedingten Gefährdung ist auch der Schutz gegen Hochspannung, Feuer (Filmlagerung) und Infektion (z. B. Tuberkulose) zu berücksichtigen. Die Schutzmaßnahmen in medizinischen Betrieben sind geregelt durch von den Berufsgenossenschaften auf Grund der Reichsversicherungsordnung erlassene Unfallverhütungsvorschriften. Mit dem Schutz beim Umgang mit Röntgenstrahlen beschäftigt sich die Neufassung der Unfallverhütungsvorschrift: Anwendung von Röntgenstrahlen in medizinischen Betrieben. Sie ist am 12. 5. 53 durch den Bundesminister für Arbeit genehmigt und am 1. 10. 53 in Kraft gesetzt worden. Über die Unfallverhütung (bzw. Verhütung von Berufskrankheiten) beim Umgang mit radioaktiven Isotopen gibt es weitere Vorschriften. In einzelnen Bundesländern sind im Rahmen der Atomgesetzgebung 1958 diesbezügliche Strahlenschutzverordnungen erlassen worden. Sie sind für den Bereich der Bundesrepublik durch die Strahlenschutzverordnung vom 1. 9. 60 (s. u.) abgelöst worden (unter Anlehnung an die Empfehlung der europäischen Atomgemeinschaft „Euratom"; s.u.). Die wichtigsten Punkte der Unfallverhütungsvorschrift über die Anwendung von Röntgenstrahlen in medizinischen Betrieben sind: Die Inbetriebnahme von Röntgeneinrichtungen ist der Berufsgenossenschaft anzuzeigen (§1). Über alle Röntgenleistungen ist buchzuführen (§4). Die Beschäftigten sind möglichst wenig mit Röntgenstrahlen zu belasten (§4, 1). Vom aktiven Strahlenschutz (Erhöhung der Widerstandsfähigkeit der Beschäftigten gegen ungünstige Strahlenwirkungen) ist unter Berücksichtigung des jeweiligen Standes der Kenntnisse und Erfahrungen Gebrauch zu machen (§ 5). Die Röntgenanlage ist so zu betreiben, daß die Dosis auf der Haut . . . in einer Woche 0,5 R nicht überschreitet (§ 7, 1). Werden . . . Schutzschürzen getragen, so darf die Strahlenmenge auf der Haut unter der Schutzkleidung nur 0,2 R in einer Woche und auf

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dem durch die Schutzschürze nicht schützbaren Teil des Körpers 1 R in einer Woche betragen. An den Händen und Füßen darf in allen Fällen . . . die Strahlenmenge in einer Woche 1,5 R betragen (§ 7, 3). Die in § 7 genannten Höchstdosen gelten nicht für Angehörige hilfsbedürftiger Patienten, z. B. von Kleinkindern, wenn sie diese ausnahmsweise halten sollen . . . (§8). Die im Röntgenbetrieb beschäftigten Personen dürfen nicht für Probeund Versuchszwecke der Strahlung ausgesetzt werden (§ 10). Wer mit der Erzeugung oder Anwendung von Röntgenstrahlen beschäftigt wird, muß über die bei den vorkommenden Arbeiten auftretenden Gefahren und über die Maßnahmen zu ihrer Verhütung unterrichtet sein (§ 12, 1). Die Unfallverhütungsvorschriften für die Anwendung von Röntgenstrahlen in medizinischen Betrieben muß im Röntgenbetrieb zur Einsicht ausliegen. Außerdem müssen die von der Berufsgenossenschaft herausgegebenen Aushänge an geeigneter Stelle angeschlagen sein (§ 13). Durch geeignete Kontrolle der empfangenen Strahlenmenge sind rechtzeitig vorbeugende Maßnahmen zu veranlassen (§ 14, 2). Mit besonderen hygienischen Maßnahmen (Frischluftversorgung, Wandanstrich der Dunkelkammer, Fußböden der Dunkelkammer und dem Schutz gegen Infektion (besonders bei Untersuchung Tuberkulosekranker) beschäftigen sich die §§ 15 und 16. Die Arbeitszeit im Dunkeln darf täglich höchstens 5y 2 Stunden, in vier Monaten höchstens 350 Stunden betragen (§ 17). Die Röntgenschutzkleidung muß so beschaffen sein, daß die ausreichend unterrichteten Personen die zulässigen Höchststrahlenmengen ohne Schwierigkeit einhalten können (§19, 1). II Im Anhang 2 ist für die Schutzkleidung ein Bleigleichwert von || 0,2 mm, der gegen die Streustrahlung schützt, vorgeschrieben. Röntgendurchleuchtung: Die Röhre darf nur eingeschaltet sein, solange das Leuchtschirmbild beobachtet wird (§ 24, 1). Die Strahlenmenge ist so klein zu wählen, wie es die Rücksicht auf den Verwendungszweck zuläßt. Zu diesem Zweck ist gute Dunkelanpassung der Augen des Durchleuchters erforderlich (§ 25, 1). Durchleuchtung mit Aufnahmestromstärke ist auch bei Kleinapparaten unzulässig (§ 25, 2). Die Röntgenstrahlung ist so stark zu filtern, wie es der Verwendungszweck zuläßt. Der schwächste benötigte Filter (Mindestfilterung 2 mm AI) muß fest angebracht sein (§ 26). Gewisse Ausnahmen sind bei Arbeiten mit sehr weicher Strahlung zulässig.

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Zur Einengung des maximalen Nutzstrahlenbündels auf das jeweils nötige Maß m u ß eine während der Durchleuchtung veränderliche Blende vorhanden sein und benutzt werden (§27). Durchleuchtungsgeräte müssen so beschaffen und errichtet sein, daß bei ordnungsmäßiger H a n d h a b u n g niemand ungewollt von direkter Strahlung getroffen werden k a n n (§ 28, 1). Die Strahlung hinter dem Leuchtschirm muß durch genügende Schutzschichten geschwächt sein (§ 28, 2). l m Anhang 1 sind die erforderlichen, von der benutzten Spannung (40 bis 150 kY) abhängigen Bleigleichwerte der Schirme vorgeschrieben (0,4 bis 3 m m Blei). I n die direkte Strahlung zwischen Röhre u n d P a t i e n t hineinzugreifen ist nicht gestattet (§ 30, 1). §§ 30, 2 und 31 regeln das Tragen von Schutzkleidung (Schürzen auch für Mitbeobachter) u n d Schutzhandschuhen sowie Schienbeinschützern bei Untertischdurchleuchtung. Bei Vorhandensein einer Schutzkanzel braucht der Durchleuchter keine Schürze zu tragen. Röntgenaufnahmen: Die Röntgenstrahlung ist so stark zu filtern, wie es der Verwendungszweck zuläßt (§ 32). Zur Einengung des maximalen Streustrahlenbündels auf das jeweils nötige Maß müssen geeignete Vorrichtungen, wie veränderliche Blenden oder Tubussätze ausreichender Abstufung, vorhanden sein u n d benutzt werden (§34). Vor der Aufnahme m u ß entweder das bestrahlte Feld oder die Richtung und die äußere Begrenzung des ungeschwächten direkten Strahlenbündels erkennbar sein. Von dieser Forderung darf nur bei Spezialaufnahmen abgesehen werden, bei denen ein entsprechend geformter Tubus hinderlich wäre . . . (§ 34, 1). Wenn während der Aufnahme mit Arbeiten gerechnet werden muß, bei denen die H ä n d e der Beschäftigten in unmittelbare Nähe der direkten Strahlung geraten . . ., ist ein Lichtvisier zu benutzen (§ 34, 2). Die Feldgröße ist jeweils möglichst klein zu wählen (§35). Bei Zahnaufnahmen m u ß der Film mit einem I n s t r u m e n t oder vom Patienten gehalten werden (§37). Personen, die sich bei Aufnahmen in unmittelbarer Nähe des Patienten aufhalten, müssen Schutzschürzen tragen (§ 38, 1). Werden bei Reihenaufnahmen mehr als 200 Aufnahmen je Tag angefertigt, so m u ß der Strahlenschutz so gestaltet sein, daß die Beschäftigten ohne ihr Zutun und ohne Schutzkleidung zu tragen, hinreichend geschützt sind (§ 39). Röntgentherapie: Bei Nichtgebrauch ist der Röntgenstrahlenerzeuger abzuschalten (§ 40).

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Während der Durchführung von Therapie mit Spannungen über 150 kV darf sich außer dem Patienten niemand im Röntgenraum befinden (§41). Bei Therapiegeräten müssen Strahlenrichtung u n d Feldgröße vor dem Einschalten erkennbar sein (§ 42). Muß damit gerechnet werden, daß direkte Strahlung durch die W a n d , den Boden oder die Decke auf Beschäftigte im Nebenraum auffällt, müssen die betreffenden Flächen zusätzlich so weit geschützt sein, daß niemand mit mehr als 0,5 R je Woche bestrahlt werden k a n n (§ 44,1). Die Wände, Decken oder Böden zwischen dem Röntgenraum u n d denjenigen Nebenräumen, in denen sich während der Bestrahlung Personen aufhalten können, müssen in jedem Fall die höchstmögliche Streustrahlung so stark schwächen, daß niemand mit mehr als 0,5 R je Woche bestrahlt werden kann (§44, 2). Wird bei Kurzzeitnahbestrahlungen die Röhre von Hand gehalten, so sind Schutzkleidung und Schutzhandschuhe zu tragen (§ 45). Schutz gegen Unfälle durch elektrischen Strom: Nach § 47 gelten die „Vorschriften für den Hochspannungsschutz in medizinischen Röntgenanlagen" des Verbandes Deutscher Elektrotechniker. Gehäuse von Röntgenapparaten dürfen nur von Sachkundigen geöffnet werden (§ 49). Lagerung von Zellhornfilmen: Entwickelte Zellhornfilme bis 5 kg Gesamtgewicht müssen in einem geschlossenen, mit der Aufschrift „Feuergefährlich" bezeichneten Behälter aufbewahrt werden (§51, 1). Größere Mengen Zellhornfilme müssen in einem feuersicheren R a u m aufbewahrt werden. Ein etwa in diesem R a u m entstehender Überdruck m u ß sich ins Freie ausgleichen können. Der R a u m ist in folgender Weise zu kennzeichnen: „Filmlager! Türe stets schließen! Betreten mit offenem Licht und Rauchen verboten!" Nur in den letzten J a h r e n des Krieges und den ersten Nachkriegsjahren sind in Deutschland noch Zellhorn - (Nitrozellulose) - Filme verwandt worden. Sicherheitsfilme können wie Papier gelagert werden. Überwachung der Schutzmaßnahmen und Messung der unerwünschten Strahlung: Alle Strahlenschutzmittel und sonstigen Schutz- u n d Sicherungsmaßnahmen sind vom verantwortlichen Leiter mindestens halbjährlich zu überprüfen (§ 52). I m Anhang 1 sind die Mindestanforderungen an die Beschaffenheit medizinischer Röntgenanlagen zusammengestellt. Wichtig erscheinen noch folgende Einzelheiten: Geräte für regelmäßige Durchleuchtungen müssen so eingerichtet sein, daß bei Nahdurchleuchtung keine Nutzstrahlung über den Schutzbereich des Leuchtschirmes hinausgelangt (5).

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Bei Durchleuchtungen müssen Mittel vorhanden sein., die verhindern, daß der Brennfleck —• Hautabstand auf weniger als 35 cm — bei intraoralen Durchleuchtungen weniger als 17,5 cm — unbeabsichtigt verringert wird (6). Die zur Durchleuchtung verwendeten Spannungen dürfen nicht höher sein, als in folgender Tabelle für die verschiedenen Bleigleichwerte der Leuchtschirme angegeben ist (7). (Werte zwischen 0,4 und 3,0 mm Bleigleich wert für Spannungen bis zu 150 kV). Absatz 13 legt die Höchstdosisleistungen an Arbeits- und Daueraufenthaltsplätzen des Personals (in R/sec) fest. Die wichtigsten Strahlenschutzregeln für Diagnostik und Therapieinstitute sind in Aushängen zusammengefaßt. Folgende Punkte seien hier noch hervorgehoben: Diagnostikinstitute: 4. Auch Patienten können unter Umständen gefährdet sein. Stets nach Vorbestrahlung fragen! Generationsorgane der Patienten gegebenenfalls besonders schützen! 6. Mindestens 3 Wochen des Urlaubs sollen zusammenhängend genommen werden. Bei Einstellung ist das Blutbild aufzunehmen und eine Lungenaufnahme anzufertigen. Vierteljährlich ist die Wiederholung des Blutbildes und mindestens jährlich die Wiederholung der Lungenaufnahme erforderlich. 8. Tuberkulinnegative Personen nur beschäftigen, wenn eine tuberkulöse Infektion ausgeschlossen ist. 11. Im Zweifelsfall (ausreichende Schutzmaßnahmen?) Strahlenschutzmessungen durchführen oder durchführen lassen. 14. Direkte Strahlung in Richtung auf Beschäftigte zu muß je nach Stromstärke und Entfernung bis 75 kV durch 1 bis 1,5 mm Blei, bis 125 kV durch 2 bis 2,5 mm Blei (oder entsprechender Schicht) abgefangen sein. 20. Halten von Kindern u. dgl. nicht durch Röntgenpersonal! Therapieinstitutc: Die entsprechenden Absätze gelten ebenso wie für Diagnostikinstitute. 14. Direkte Strahlung in Richtung auf Beschäftigte und Unbeteiligte, muß auch hinter dem Patienten je nach Stromstärke und Entfernung bis 75 kV durch 1 mm Blei 125 kV 2 200 kV 4 oder Schichten von entsprechendem Sehutzwert abgefangen sein. S c h l u n g b a u m , Med. Strahlenkunde

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

18. Streustrahlung in Richtung auf Beschäftigte m u ß je nach Stromstärke und Entfernung bis 75 kV durch 0,5 m m Blei 125 kY 1,0 200 kV 2,0 (oder entsprechender Schicht) abgefangen sein. 19. Kinder oder Gebrechliche dürfen während der Bestrahlung nicht durch Röntgenpersonal gehalten werden. 20. E s m u ß für die verwendete Strahlenhärte ein geeichter Dosismesser zur Verfügung stehen. 21. Es m u ß eine Vorrichtung benutzt werden, die das Verwechseln und Weglassen von Filtern ausschließt (Filtersicherung). 22. Der Bestrahlungsplan darf nur von einem speziell ausgebildeten Arzt aufgestellt werden. 23. Die Durchführung des Bestrahlungsplanes m u ß vom Arzt kontrolliert werden. Aus der Vorschrift über die medizinische Anwendung radioaktiver Stoffe (1.1.1959) sind folgende P u n k t e hervorzuheben: Über den E m p f a n g jeder Sendung radioaktiver Stoffe und P r ä p a r a t e sowie über ihre Verwendung und ihren Verbleib ist ein schriftlicher Nachweis zu führen (§3). Geschlossene radioaktive Präparate müssen ständig von einer allseits dichten, festen, nicht radioaktiven Hülle umgeben sein (§4, 1). Offene radioaktive Stoffe müssen sich bis unmittelbar vor ihrer Anwendung in geschlossenen Gefäßen oder Behältern befinden. Auf diesen Gefäßen oder Behältern müssen Art und Menge des radioaktiven Stoffs sowie das Datum, bei kurzlebigen radioaktiven Stoffen auch die Uhrzeit der Mengenbestimmung, angegeben sein. Außerdem müssen die Gefäße oder Behälter auffällig so gekennzeichnet sein, d a ß für die Beschäftigten leicht ersichtlich ist, daß sie radioaktive Stoffe enthalten (§5). Grundsätzliches über den Strahlenschutz: Bei Arbeiten mit offenen radioaktiven Stoffen ist d a f ü r zu sorgen, daß die Beschäftigten, soweit dies nach dem jeweiligen Stand der Technik möglich ist, keine, auch nicht geringe Mengen, radioaktive Stoffe in ihrem Körper aufnehmen (weder durch den Mund, noch durch die Atmungswege, noch durch die H a u t ) (§8). Radioaktive Stoffe müssen so gehandhabt und die Schutzmaßnahmen müssen so getroffen werden, daß die Strahlenbelastung an der ungünstigsten Stelle der Oberfläche des Körpers mit Ausnahme der in den Absätzen 2 und 3 genannten Fälle je Monat 1,2 E nicht überschreitet. An d e n H ä n d e n u n d U n t e r a r m e n ist eine Dosis von 5 R j e M o n a t zulässig.

Strahlensohutz - Unfallverhütungsvorschrift

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Die Dosis nach Absatz 1 ist auf 0,4 R je Monat herabzusetzen, wenn die Beschäftigten überwiegend einer annähernd gleichmäßigen Ganzkörperbestrahlung ausgesetzt sind (z. B. durch Gammastrahlen eines Gammatrons) (§ 10,1—3). Die Strahlung radioaktiver Stoffe ist in Richtung auf die Beschäftigten abzuschirmen. Dies gilt sowohl für aufbewahrte als auch für in Verwendung befindliche radioaktive Stoffe, für Geräte, die mit radioaktiven Stoffen gefährlich verunreinigt sind u. dgl. Die Strahlung gilt als ausreichend abgeschirmt: wenn an Stellen, an denen sich im Strahlenbetrieb Beschäftigte während der Arbeitszeit überwiegend aufhalten, die Ortsdosisleistung 1 / R/s nicht überschreitet, wenn an Stellen, an denen sich im Strahlenbetrieb Beschäftigte kurzzeitig (höchstens 10 Stunden je Woche) aufhalten, die Ortsdosisleistung 5 //R/s nicht überschreitet. Muß in der Nähe von Stoffen oder Präparaten gearbeitet werden, die nicht oder vorübergehend nicht abgeschirmt werden können, dann ist die Entfernung der zu schützenden Personen von nicht ausreichend abgeschirmten radioaktiven Stoffen so groß wie möglich und die Zeit, während der sich die Beschäftigten in der Nähe nicht ausreichend abgeschirmter radioaktiver Stoffe aufhalten, so kurz wie möglich zu halten. Außerdem ist in jedem Einzelfall vorher unter Berücksichtigung aller übrigen in der gleichen Woche zu erwartenden Strahlenbelastungen zu ermitteln, wie lange höchstens in der Nähe der Strahlenquelle gearbeitet werden kann, ohne daß die höchstzulässigen Dosen (gemäß § 10) überschritten werden (§11, 1—3). Die regelmäßige therapeutische Anwendung offener radioaktiver Stoffe setzt das Vorhandensein einer von dem übrigen Betrieb abgeschlossenen Abteilung voraus. Dieser Abteilung müssen zur Verfügung stehen: a) ein Raum, der für Messungen an radioaktiven Stoffen geeignet ist (Meßraum), b) ein geeigneter Laboratoriumsraum für das Arbeiten mit radioaktiven Stoffen (Verarbeitungsraum), c) ein Ort für die Aufbewahrung radioaktiver Stoffe und für die Aufbewahrung gefährlich radioaktiv verunreinigter Geräte u. dgl. (Aufbewahrungsort) (§ 12, 1—3). Mit offenen oder geschlossenen radioaktiven Stoffen behaftete Patienten dürfen nur in besonderen Räumen gepflegt werden. Andere Patienten, die nicht mit radioaktiven Stoffen behandelt werden sollen, dürfen in diesen Räumen nicht untergebracht werden. Den Räumen für die Pflege der mit offenen radioaktiven Stoffen behafteten Patienten 17«

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

müssen die erforderlichen Nebenräume (z. B. Geschirrablage, Spülraum, Abort) angeschlossen sein (§ 13, 1—3). Die regelmäßige diagnostische Anwendung oder die therapeutische Anwendung offener radioaktiver Stoffe in Einzelfällen setzt die Benutzung eines von dem übrigen Betrieb abgeschlossenen Raumes voraus (§ 14). In den Räumen, in denen mit offenen radioaktiven Stoffen gearbeitet wird oder in denen mit offenen radioaktiven Stoffen behaftete Patienten gepflegt werden, müssen die Wände im Arbeitsbereich glatt und abwaschbar, die Fußböden fugenlos und wasserdicht sowie an der Scheuerkante fugenlos hochgezogen sein. Alle Räume, in denen mit offenen radioaktiven Stoffen gearbeitet wird oder in denen mit offenen radioaktiven Stoffen behaftete Patienten gepflegt werden, müssen jederzeit reichlich mit frischer Luft versorgt werden können. Geeignete Spülmöglichkeiten müssen vorhanden sein. Wasseranschlüsse für kaltes und warmes Wasser müssen mit Armaturen für Arm- oder Fußhebelbetätigung (Ärztebatterien) ausgerüstet sein (§ 15, 1—4). Räume, in denen mit offenen radioaktiven Stoffen gearbeitet wurde, dürfen für andere Zwecke erst dann wieder benutzt werden, wenn durch ein Indikatorgerät festgestellt ist, daß radioaktive Stoffe in schädlicher Menge nicht mehr vorhanden sind (§ 16). Radioaktive Stoffe müssen unter sicherem Verschluß aufbewahrt werden. Radioaktive Stoffe müssen an einem Ort aufbewahrt werden, an dem gewährleistet ist, daß sich niemand längere Zeit in unmittelbarer Nähe des Aufbewahrungsbehälters aufhält. Radioaktive Stoffe müssen in einem besonderen Schutzbehälter so aufbewahrt werden, daß ausreichende Abschirmung der Strahlung gewährleistet ist (§11). Sind mehrere radioaktive Präparate oder Gefäße mit radioaktiven Stoffen aufzubewahren, dann muß der Aufbewahrungsbehälter (z. B. Tresor) so eingerichtet sein, daß bei Entnahme einzelner Präparate oder Gefäße die übrigen hinreichend abgeschirmt bleiben (§ 17, 1—4). Der Aufbewahrungsbehälter (z. B. Tresor) muß auffällig so gekennzeichnet sein, daß ersichtlich ist, daß er radioaktive Stoffe enthält (§ 19). Radioaktive Stoffe und Präparate müssen sich beim Transport zwischen verschiedenen Räumen des Betriebes, soweit diese nicht unmittelbar miteinander verbunden sind, in einem geeigneten Beförderungsbehälter befinden (§20).

Strahlenschutz - Unfallverhütungsvorschrift

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Der Transport radioaktiver Stoife ist so einzurichten, daß der Transportierende mit so wenig Strahlung wie möglich belastet wird. Zu diesem Zweck ist das Präparat in einer die Strahlung schwächenden Hülle mit einem Gerät zu transportieren, das so beschaffen ist, daß ausreichender Abstand von der Haut gewährleistet ist (im allgemeinen wird Abstand von der Haut schweren Schutzschichten vorzuziehen sein). Offene radioaktive Stoffe sind so zu befördern, daß der Transportierende außerdem vor Verunreinigungen mit diesen Stoffen zuverlässig geschützt ist. Leicht zerbrechliche Gefäße mit radioaktiven Lösungen müssen in einem bruchsicheren Behälter transportiert werden, in dem sich genügend saugfähiges Material befindet, das beim Zerbrechen des Gefäßes die Flüssigkeit aufnimmt (§ 21, 1—3). Alle Behälter (Versand-, Transport-, Schutzbehälter u. dgl.), die radioaktive Stoffe enthalten oder damit verunreinigt sein können, müssen entsprechend gekennzeichnet sein (§ 22). Die Zurichtung radioaktiver Präparate darf nur an einem Ort geschehen, an dem gewährleistet ist, daß mit der Zurichtung nicht beschäftigte Personen während dieser Tätigkeit sich nicht in der Nähe befinden (§24). Radioaktive Präparate und ungeschützte Gefäße, die radioaktive Stoffe enthalten, dürfen nie mit bloßen Fingern, sondern nur mit Greifinstrumenten angefaßt werden (§ 25). Arbeitsgerät, das zum Hantieren mit radioaktiven Stoffen oder Präparaten bestimmt ist, muß so beschaffen sein, daß der notwendige Abstand des strahlenden Stoffes von der Haut gewährleistet ist, ohne daß die Schnelligkeit der Handhabung entscheidend vermindert wird. Von Sonderwerkzeugen, die eigens für solche Arbeiten konstruiert sind, wie Greifzangen, halbautomatische fernbediente Geräte sowie Pipettier- und Injektionseinrichtungen, ist soweit wie möglich Gebrauch zu machen (§ 26, 1 u. 2). Bei Arbeiten mit offenen radioaktiven Stoffen sind zum Schutz gegen Verunreinigung der Hände Gummihandschuhe zu tragen. Während der Tätigkeit in Räumen, in denen offene radioaktive Stoffe verwendet werden, ist eine besondere Schutzkleidung zu tragen (z. B. Laboratoriumsmantel). Sie darf nur während der Tätigkeit in diesen Räumen benutzt werden. Sie ist besonders zu kennzeichnen und getrennt von anderen Kleidungsstücken innerhalb der Abteilung aufzubewahren (§27, 1 u. 2). Flüssigkeiten dürfen nicht mit dem Mund in Pipetten aufgesaugt werden. Hierfür sind mechanische Einrichtungen zu beschaffen und zu verwenden (§ 29).

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Tischflächen, auf denen mit offenen radioaktiven Stoffen gearbeitet wird oder auf die solche Stoffe, auch in Gefäßen, abgestellt werden, müssen glatt, fugenlos, wasserdicht und chemisch widerstandsfähig sein (§30). Beim Arbeiten mit radioaktiven Stoffen oder Präparaten, die durchdringende Gammastrahlen aussenden, müssen Rumpf u n d Beine gegen direkte Bestrahlung hinreichend geschützt sein. Zu diesem Zweck sind an dem Arbeitsplatz (Tisch, Abzugsschrank u. dgl.) oder an der Sitzgelegenheit zwischen den radioaktiven P r ä p a r a t e n u n d dem Arbeitenden Schutzschichten aus geeignetem Material, z. B. Blei, anzubringen. Die Schutzschichten müssen die durchdringende Strahlung so stark schwächen, daß es ohne Schwierigkeit möglich ist, die höchstzulässigen Monatsdosen nach § 10 nicht zu überschreiten. Bei allen Schutztischen muß sich in einem Abstand von mindestens 30 cm von der Arbeitsfläche eine Glasplatte von mindestens 5 m m Dicke oder eine bezüglich Betastrahlenabsorption und optischer Güte gleichwertige Kunststoffplatte befinden, u m eine zu große Annäherung des Kopfes an die P r ä p a r a t e zu verhindern und den Kopf gegen Betastrahlen zu schützen. Bleiglassichtblöcke oder Spiegelbeobachtung sind ebenfalls gleichwertige S chutz Vorrichtungen. Beim Arbeiten mit radioaktiven Stoffen oder Präparaten, die Betastrahlen aussenden, ist darauf zu achten, daß in Schwermetallen durch die Betastrahlung durchdringendere Gammastrahlung entstehen kann (§31, 1—3). Alle Einrichtungsgegenstände und Geräte der Sonderabteilung für die Anwendung offener radioaktiver Stoffe müssen so gekennzeichnet sein, daß sie nicht irrtümlich anderweitig verwendet werden. Sie dürfen nur nach hinreichender Reinigung und P r ü f u n g auf Strahlungsfreiheit sowie nach Beseitigung der Kennzeichnung anderweitig verwendet werden (§32). Bei Patienten, denen radioaktive Stoffe inkorporiert sind, sind die Krankenblätter auf der Außenseite deutlich zu kennzeichnen. Dem zuständigen Pflegepersonal ist in jedem Einzelfall bekanntzugeben, wenn ein Patient mit radioaktiven Stoffen behaftet ist. Der Aufenthalt und die Tätigkeit in der Nähe von Patienten, die mit radioaktiven Stoffen behaftet sind, ist zeitlich auf das notwendige Maß zu beschränken. Hierbei ist der Abstand von der Strahlenquelle so groß wie möglich zu halten (s. auch § 11, 3) (§ 33, 1—3). Nach jeder Arbeit mit offenen radioaktiven Stoffen ist m i t einem Indikatorgerät nachzuprüfen, ob Personen, Schutzkleidung, Geräte u. dgl. radioaktiv verunreinigt worden sind. Bei Verunreinigungen mit kurzlebigen radioaktiven Stoffen müssen das Gerät, die Schutzkleidung u. dgl. an einem geeigneten Ort aufbewahrt

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werden, bis die Aktivität hinreichend abgeklungen ist. Erst danach ist der Gegenstand zu reinigen und vor Wiederverwendung auf Strahlungsfreiheit zu prüfen. Gegenstände und Geräte, die mit langlebigen radioaktiven Stoffen verunreinigt sind, sowie Abfall solcher Stoffe sind unter allen Umständen so zu beseitigen, daß eine Gefährdung durch durchdringende Strahlung und eine radioaktive Verunreinigung der Umgebung verhütet wird (§36, 1—4). Für das Arbeiten mit radioaktiven Stoffen müssen geeignete Mittel zur Bestimmung der Strahlendosis und Dosisleistung, zur Überprüfung des Strahlenschutzes, zum Aufsuchen verlorengegangener radioaktiver Präparate und zur Überwachung etwaiger radioaktiver Verunreinigung von Räumen, Geräten u. dgl. zur Verfügung stehen (§ 38). Geschlossene radioaktive Präparate müssen mindestens halbjährlich auf Dichtigkeit geprüft werden. Besteht der Verdacht, daß sie undicht geworden sind, ist die Prüfung unverzüglich vorzunehmen. Mit der Prüfung können auch betriebsfremde Sachverständige beauftragt werden. Nach jeweils zwei Jahren müssen geschlossene radioaktive Präparate durch eine sachkundige und entsprechend ausgerüstete Stelle geprüft werden. Prüfungsbescheinigungen sind aufzubewahren (§ 39). Das richtige Verhalten aller Personen, die mit radioaktiven Stoffen oder Präparaten (auch geschlossenen) beschäftigt sind, die mit radioaktiv verunreinigten Geräten u. dgl. umgehen, die mit radioaktiven Stoffen behaftete Patienten betreuen oder die sonstwie der Strahlung radioaktiver Stoffe entsprechend ausgesetzt sind, ist durch laufende Messung der Monats- oder Tagesdosen zu überwachen. Die Messung ist durchzuführen an den Stellen der Körperoberfläche — mit Ausnahme der Hä nde und Unterarme—,die der Strahlung am stärksten ausgesetzt sind. Über die Meßergebnisse ist Buch zu führen (§ 40). Das Ausreichen des technischen Strahlenschutzes ist an den Arbeitsplätzen durch Dosisleistungsmessung zu überprüfen (§41). Jeder möglichen radioaktiven Verunreinigung von Personen, Räumen, Geräten, Hilfsmitteln u. dgl. ist mit geeigneten Meß- oder Indikatorgeräten nachzugehen (§42). Die Gesundheit aller mit radioaktiven Stoffen oder Präparaten beschäftigten Personen ist besonders zu überwachen. Es sind ärztliche Untersuchungen vor Aufnahme dieser Tätigkeit und mindestens halbjährlich Gesundheitskontrollen durchzuführen (§ 43). Bei der ersten Untersuchung ist nach jeder vorausgegangenen Strahlenbelastung zu forschen.

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Bei der weiteren Gesundheitsüberwachung ist die in der Vergangenheit und die im Zeitraum seit der letzten Gesundheitsuntersuchung empfangene Strahlenmenge zu berücksichtigen (§ 44, 1 u. 2). Diese Unfallverhütungsvorschrift ist allen mit radioaktiven Stoffen oder Präparaten beschäftigten Personen auszuhändigen. Sie muß den Beschäftigten in dem für sie erforderlichen Umfang in geeigneter Weise erläutert werden. Über die Aushändigung der Unfallverhütungsvorschrift und die erfolgte Belehrung ist ein schriftlicher Nachweis zu führen (§45, 1, 2). Unter Berücksichtigung von Empfehlungen der internationalen Strahlenschutzkommission (International Commission on Radiation Protection = ICRP) und auf Grund von Richtlinien der europäischen Atomgemeinschaft (EURATOM) betr. den Anwendungsbereich von Strahlenschutzmaßnahmen und die höchstzulässigen Dosen ist in der Bundesrepublik Deutschland die „Erste Verordnung über den Schutz durch Strahlen radioaktiver Stoffe" (Strahlenschutzverordnung) erlassen worden und am 1. 9. 1960 in Kraft getreten (in Berlin erst am 1. 1. 1962, vorher galt hier die entsprechende Landes-Strahlenschutzverordnung). Sie hat die in den einzelnen Bundesländern seit 1958 erlassenen Strahlenschutzverordnungen ersetzt. Die Bundesverordnung gliedert sich in mehrere Abschnitte. Sie enthält Bestimmungen über die Zulassung zum Umgang mit radioaktiven Substanzen (Genehmigungspflicht), einschließlich des Transports, Schutz Vorschriften im einzelnen, insbesondere auch bezüglich Messungen der Orts- und Personendosis, weiterhin Bestimmungen über die Abfallbeseitigung und den Schutz vor Verseuchung, schließlich Vorschriften über die Gesundheitsüberwachung. Sie ist nicht speziell auf die medizinische Anwendung radioaktiver Substanzen zugeschnitten und gilt in gleicher Weise für den medizinischen und den technischen Anwendungsbereich. Der 1. Abschnitt (§ 1 bis 2) definiert den Anwendungsbereich (Umgang, Beförderung, Einfuhr, Ausfuhr und Verkehr) mit radioaktiven Substanzen sowie den Begriff „radioaktive Stoffe". Neutronen quellen werden in die Verordnung eingeschlossen. Der 2. Abschnitt (§ 3 bis 13) beschäftigt sich mit der Genehmigungspflicht für Umgang ,Beförderung und Abgabe radioaktiver Substanzen sowie Buchführung und Anzeige. Es ist hier festgelegt, daß es bei Anwendung zu Heilzwecken keine genehmigungsfreie Freigrenze gibt. Die Schutzvorschriften (§ 20 bis 43) für den Umgang mit radioaktiven Stoffen werden im 3. Abschnitt behandelt. §20 behandelt die Verantwortlichkeit für den Strahlenschutz,

Strahlenschutz - Strahlenschutzverordnung

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§21 allgemeine Schutzmaßnahmen (Strahlenbelastung so gering, wie möglich, ebenso die Verbreitung radioaktiver Stoffe und ihr Übergang in Luft oder Wasser), §22 legt besondere Bereiche fest: Räume in denen, bei einem Aufenthalt von 40 Stunden je Woche die Strahlendosis 1,5 rem im Jahr übersteigen kann, sind als Kontrollbereiche abzugrenzen und zu kennzeichnen (die Kennzeichnung muß das Wort „radioaktiv" enthalten). Angrenzende Räume, in denen bei dauerndem Aufenthalt die Dosis 0,15 rem im Jahr überschreiten kann, sind zu überwachen Überwachungsbereich). Kontrollbereiche dürfen nur betreten werden, wenn der Betriebsvorgang oder Ausbildung es erfordern, möglicherweise können auch andere Personen von dem Genehmigungsträger eine Erlaubnis erhalten. Weitere Bereiche können in die Überwachung einbezogen werden. §23 behandelt Tätigkeitsverbote. Die für den Strahlenschutz Verantwortlichen haben dafür zu sorgen, daß Personen, die das 18. Lebensjahr noch nicht vollendet haben, sowie schwangere und stillende Frauen mit offenen radioaktiven Stoffen, mit denen auf Grund einer Genehmigung nach § 3 umgegangen werden darf, n i c h t umgehen und in Kontrollbereichen nicht tätig werden. §24 definiert „beruflich strahlenexponierte Personen" als Personen, die mit radioaktiven Stoffen umgehen bzw. einer Strahlung ausgesetzt sind oder die sich in Kontrollbereichen aufhalten. §25 legt die höchstzulässigen Dosen für beruflich strahlenexponierte Personen fest. „(1) Bei einer beruflich strahlenexponierten Person darf die von dem Umgang mit radioaktiven Stoffen herrührende tatsächlich aufgenommene Dosis die nach den Absätzen 2 bis 7 zulässigen Werte nicht überschreiten. (2) Die bis zu einem bestimmten Lebensalter tatsächlich aufgenommene Dosis darf höchstens 5 rem vervielfacht mit der um 18 verminderten Zahl der Lebensjahre betragen (höchstzulässige Lebensalterdosis). (3) Die auf einen Zeitraum von 13 aufeinanderfolgenden Wochen verteilte tatsächlich aufgenommene Dosis darf 3 rem, jedoch jährlich insgesamt 5 rem nicht überschreiten.

266

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

(4) Ist die bisher infolge eines Umganges mit radioaktiven Stoffen tatsächlich aufgenommene Dosis bekannt, so darf in jedem Zeitraum von 13 aufeinanderfolgenden Wochen die auf ihn verteilte tatsächlich aufgenommene Dosis bis zu 3 rem betragen, bis die höchstzulässige Lebensalterdosis erreicht ist. (5) Die nach Absatz 3 oder 4 zulässige Dosis bis zu 3 rem darf als Einzeldosis aufgenommen werden, wenn dies zwingend geboten ist, um eine erhebliche Störung des Betriebsablaufes oder eine Gefährdung von Personen beseitigen zu können. (6) Eine beruflich strahlenexponierte Person darf eine Einzeldosis von mehr als 3 rem bis zu 12,5 rem einmal im Leben erhalten, wenn dies zwingend geboten ist, um eine erhebliche Störung des Betriebsablaufes oder eine Gefährdung von Personen beseitigen zu können. Diese Einzeldosis ist bei der Feststellung, ob die höchstzulässige Lebensalterdosis erreicht ist, in die bisher tatsächlich aufgenommene Dosis einzubeziehen. Überschreitet der ermittelte Wert die höchstzulässige Lebensalterdosis, so bleibt der überschreitende Wert außer Betracht. Die Aufsichtsbehörde kann anordnen, daß eine beruflich strahlenexponierte Person zur Vermeidung gesundheitlicher Schäden die in Satz 1 bezeichnete Einzeldosis nicht erhalten darf. (7) Frauen, die das 45. Lebensjahr noch nicht vollendet haben, dürfen die in den Absätzen 5 und 6 bezeichneten Dosen nur erhalten, wenn die Aufsichtsbehörde dies im Einzelfall gestattet. Sie darf dies nur gestatten, wenn eine Gefährdung der Gesundheit nicht zu besorgen ist und, in den Fällen des Absatzes 6 ferner, wenn der Eintritt einer Schwangerschaft ausgeschlossen ist. (8) Hat eine beruflich strahlenexponierte Person infolge eines Unfalls eine Dosis von mehr als 3 rem bis zu 25 rem erhalten, so ist bei der Feststellung, ob die höchstzulässige Lebensalterdosis erreicht ist, die Unfalldosis in die bisher tatsächlich aufgenommene Dosis einzubeziehen. Überschreitet der ermittelte Wert die höchstzulässige Lebensalterdosis, so bleibt der überschreitende Wert außer Betracht; dies ist nur einmal im Leben jeder Person zulässig". §26 bestimmt: „Dauereinrichtungen, die dem Schutz beruflich strahlenexponierter Personen vor Strahlen insbesondere durch Abstandshaltung oder Abschirmung dienen sollen, müssen so beschaffen sein, daß die von dem Umgang mit radioaktiven Stoffen herrührende, von einer Person tatsächlich aufgenommene Dosis durchschnittlich 0,1 rem je Woche nicht überschreiten kann". §27 läßt für Hände, Unterarme, Füße und Knöchel Dosen bis zu 15 rem in 13 Wochen oder 60 rem im Jahr zu. Bei Unfällen empfangene höhere

Strahlenschutz - Strahlenschutzverordnung

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Dosen bleiben einmal im Leben, möglicherweise sogar mehrmals (Voraussetzung ärztliches Gutachten) unberücksichtigt. §28 bestimmt, daß anderweitige Strahlenbelastungen (z. B. bei zusätzlicher Tätigkeit in der Röntgendiagnostik oder Strahlentherapie) in die höchstzulässigen Dosen einbezogen werden müssen. §29 legt die höchstzulässigen Dosen für andere Personen fest: Bei gelegentlichem Aufenthalt im Kontrollbereich höchstens 1,5 rem im Jahr, bei Aufenthalt zu Ausbildungszwecken vor Vollendung des 18. Lebensjahres 0,5, danach 1,5 rem im Jahr, bei Daueraufenthalt im Überwachungsbereich 0,5 rem im Jahr. §30 regelt die Anzeigepflicht bei Dosisüberschreitungen (nach §§ 25, 27, 29). Der Genehmigungsträger muß sofort der Aufsichtsbehörde Anzeige erstatten. §31 behandelt die höchstzulässigen Konzentrationen radioaktiver Stoffe in der Luft von Kontrollbereichen (tabellarische Aufstellung in Anlage II). §32 bestimmt, daß für von Ärzten oder Zahnärzten in Ausübung der Heilkunde mit radioaktiven Stoffen untersuchte oder behandelte Personen die Vorschriften nach § 22 und 36 sowie über die höchstzulässigen Dosen nicht anzuwenden sind. Genaue Aufzeichnungen über die Applikation sind 30 Jahre aufzubewahren. §34 beschäftigt sich mit dem Schutz von Luft, Wasser und Boden gegen radioaktive Verseuchung. §35 bestimmt die Durchführung von Messungen der Dosisleistungen oder Ortsdosen und die Feststellung radioaktiver Verseuchung (Kontrolle an jedem Arbeitstag). Auch hier sind die Unterlagen 30 Jahre aufzubewahren §36 regelt die Messung der Personendosis. Beim Umgang mit radioaktiven Substanzen oder bei Aufenthalt in Kontrollbereichen muß die Dosis am Rumpf, möglicherweise auch an

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

besonders exponierten Körperabschnitten durchgeführt werden. Die Messungen haben nach 2 Verfahren zu erfolgen, von denen das eine die sofortige Ablesung (Aufzeichnung der Tagesdosis), das andere (unlöschbar) die Dosis längere Zeiträume (bis höchstens 4 Wochen) registriert. Für die Personendosismessungen stehen zur Verfügung: 1. Füllhalterdosimeter, die die Dosis integrierend anzeigen und entweder direkt oder mit Hilfe eines Zusatzgeräts ablesbar sind (s. S. 184). 2. Filmplaketten, deren Schwärzung untersucht wird. Durch Vergleich mit Testfilmen kann die Dosis ermittelt werden. Durch Verwendung verschiedener Filme bzw. unterschiedlicher Filter läßt sich auch die Qualität (Härte) der empfangenen Strahlen (größenordnungsmäßig) bestimmen. Filmplakettenuntersuchungen werden seit mehr als 5 Jahren in Erlangen, Freiburg, Hamburg und Berlin durchgeführt (in den nach Landesrecht zuständigen Meßstellen). Die Meßprotokolle (Tagesdosis und Dauermessung sind) 30 Jahre aufzubewahren. §38 bestimmt die Duldungspflicht der nach § 36 vorgeschriebenen Messungen. §39 regelt die Kennzeichen von Geräten und Behältern. §40 behandelt das Verhalten bei dem Umgang mit offenen radioaktiven Stoffen. Nahrungsaufnahme und Rauchen sind in entsprechenden Räumen untersagt. Nach §41 sind Personen, die mit radioaktiven Stoffen umgehen oder denen der Zutritt zu Kontrollbereichen gestattet ist, über Arbeitsmethoden, Gefahren und Schutzmaßnahmen zu belehren. Die Belehrung ist halbjährlich zu wiederholen. Über den Inhalt und den Zeitpunkt der Belehrung sind Aufzeichnungen zu führen, die von der belehrenden Person zu unterzeichnen sind. §42 enthält Bestimmungen über die Beseitigung radioaktiver Abfälle. §43 bestimmt, daß ein Abdruck der Verordnung in den entsprechenden Betrieben auszulegen oder -hängen ist.

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Im 4. Abschnitt wird verordnet, daß die Dichtigkeit geschlossener Präparate zu prüfen und daß ihr Verlust zu melden ist. Im 5. Abschnitt wird die Ärztliche Überwachung des Personals zur Pflicht gemacht (vor Aufnahme der Tätigkeit, dann im Abstand von 6 Monaten). Nach Unfällen, bei denen möglicherweise Einzeldosen von mehr als 25 rem empfangen worden sind, und bei Verdacht auf Inkorporation ist sofort eine ärztliche Untersuchung durchzuführen. Die Aufsichtsbehörde kann darüber hinaus ärztliche Untersuchungen anordnen, wenn bei bestimmten Personen der Verdacht auf eine Gesundheitsschädigung besteht. Unfälle sind der Aufsichtsbehörde sofort anzuzeigen. Der 6. Abschnitt enthält Übergangsbestimmungen, insbesondere betr. die Ablösung der Strahlenschutzverordnungen der Länder. Aus einem in Ergänzung der Strahlenschutzverordnung vom Bundesminister für Atomkernenergie (jetzt Bundesminister für wissenschaftliche Forschung; Schriftenreihe Strahlenschutz, Heft 29, Verlag Gersbach und Sohn, München 1966) herausgegebenen Merkbaltt: „Grundsätze für den Strahlenschutz bei Verwendung radioaktiver Stoffe im medizinischen Bereich" sind hervorzuheben: 1. Der für die Leitung oder die Beaufsichtigung des Umgangs mit radioaktiven Stoffen bestellte Arzt muß also Verantwortlicher für den Strahlenschutz die ,,für den Strahlenschutz erforderliche Fachkunde", der als Arzt sonst Tätige „die notwendigen Kenntnisse über die mögliche Strahlengefährdung und die anzuwendenden Schutzmaßnahmen" besitzen. Umfang der Fachkunde und der Kenntnisse (bzw. ihre Voraussetzungen) je nach Fachgebiet und Anwendungsart sind im einzelnen festgelegt. Die Facharztanerkennung für Röntgenologie und Strahlenheilkunde ist erforderlich für die Telegammatherapie sowie für das Gesamtgebiet der Anwendung umschlossener und offener radioaktiver Stoffe. Für Teilgebiete genügt die Facharztanerkennung auf dem betreffenden Teilgebiet (z. B. Gynäkologie). Für Teilgebiete der Diagnostik mit offenen radioaktiven Stoffen wird eine mindestens dreimonatige Ausbildung gefordert. Der Umgang mit Thorium X (Radium 224) erfordert eine diesbezügliche Fachkunde (Anlage zum Merkblatt). 2. Für die regelmäßige therapeutische Anwendung radioaktiver Stoffe sind grundsätzlich (mit Ausnahme der Anwendung von Stoffen mit Strahlen kurzer Reichweite) besondere, vom übrigen Betrieb getrennte Räume erforderlich. 3. Patienten, die mit J 131 oder 125 oder mit Au 198 behandelt werden, müssen nach Verabreichen des radioaktiven Stoffs mindestens 48 Std. im Krankenhaus bleiben. Sie dürfen entlassen werden,

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Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

wenn die Aktivität des radioaktiven Jods im Körper auf weniger als 2 mCi, des radioaktiven Goldes auf weniger als 5 mCi abgesunken ist. Der f ü r den Strahlenschutz Verantwortliche k a n n eine frühere Entlassung (bis zu dreifachen Aktivitätswerten) unter bestimmten Bedingungen (Isolierung in der Wohnung f ü r 8—14 Tage; keine Annäherung von Jugendlichen oder Schwangeren) zulassen (Meldepflicht an die Aufsichtsbehörde). Die Aufsichtsbehörde k a n n auf Antrag (bei medizinischer Indikation) unter bestimmten Bedingungen die Entlassung bei Überschreiten des Dreifachen der genannten Aktivitäten gestatten. 4. Bestattung u n d Sektion unterliegen bestimmten, in einer Anlage zum Merkblatt aufgeführten Vorschriften. Die Strahlenschutzverordnung enthält als Anhang eine Tabelle mit den Freigrenzen für radioaktive Stoffe (Anwendung in Industrie u n d Wirtschaft) u n d eine zweite mit den hochstzulässigen Konzentrationswerten radioaktiver Stoffe in Wasser u n d L u f t . Unter dem Gesichtspunkt des allgemeinen Strahlenschutzes ist auch die Belastung durch die medizinische Strahlenanwendung nach Möglichkeit zu reduzieren. Arzt u n d medizinisch-technische Assistentin müssen sich bemühen, dieser Forderung gerecht zu werden. Bei der Strahlenbelastung des Patienten sind zu unterscheiden: II 1. Die Haut- (Oberflächen-) Dosis 11 2. Die Gonadendosis Die entscheidende Bedeutung in der Röntgendiagnostik h a t die Gonadendosis, zumindest soweit es sich um jüngere, im Kindes- u n d im fortpflanzungsfähigen Alter stehende Patienten handelt. Eine Übersicht über die Strahlenbelastung bei verschiedenen Aufnahmen zeigt Tabelle 13. Die Strahlenbelastung des Patienten bei einer Untersuchung k a n n mit speziellen flächenhaften Meßkammern nach dem Ionisationsprinzip gemessen werden. E s k a n n damit die Flächenbelastung (rad cm 2 = FlächenHautdosis) bestimmt und daraus die Volumen (Integral-)dosis als entscheidender Wert der Strahlenbelastung errechnet werden. Die Strahlenbelastung k a n n im einzelnen vermindert werden: 1. durch sorgfältige Überprüfung der Indikationsstellung f ü r Röntgenuntersuchungen, 2. durch Auswahl der geeigneten Untersuchungsmethode. Wie schon erwähnt (s. S. 92f) stellt die Durchleuchtung eine relativ große Belastung dar. Wenn möglich, sollte deshalb auf die Durchleuchtung verzichtet werden. Bei Durchleuchtung m u ß mit eingeblendetem Feld untersucht werden. Auch bei Röntgenaufnahmen ist das ausgeleuchtete Feld so klein wie möglich zu halten (Ausblenden).

Strahlenbelastung — Strahlentherapie

27.1

Tab. 13. Strahlenbelastung bei diagnostischen Maßnahmen 1 Untersuchung Schädel Nebenhöhlen und Felsenbein . . . . Zahnstatus (10 Aufn.) Thorax pa Schulter ap HWS ap lat BWS ap lat LWS ap lat Becken

ap

Spannung (kV)

Hautdosis (r)

65

«a 6

70—80 60 60 59 58 70 62 68 68 120 72 120 65 68

sa 6

Hüfte Abdomen ap . . . . Beckenmessung . . lat. . Knie Fußgelenk 1 Nach SEELENTAG sowie

—

72 120 120 65 60

—

0,05 0,17 — —

1,1 1,9 1,4 —

2,1 —

1,1 — — —

Gonadendosis (mB) männlich | weiblich 0,2 0,2 3,0 0,36 0,22 0,27 0,92 8 13 24 6 26 6 1100 —

710 69

—

—

—

—

0,16 sa 1

3 0,62

0,05 0,05 0,6 0,07 0,03 0,06 0,2 11 2,1 227 40 86 40 210 —

210 200 240 840 0,55 0,012

STANFORD U. V A N C E .

3. durch Herabsetzung der Belichtungszeit, wenn nur gröbere Einzelheiten darzustellen sind (z. B. Schwangerschaftsaufnahmen). Die Aufnahmen können nachträglich verstärkt (S. 127) bzw. verbessert werden. 4. durch Verwendung hochsensibilisierter Filme und, wenn die dadurch bedingte Unschärfe in Kauf genommen werden kann, hochverstärkender Folien (Schwangerschaftsaufnahmen!), 5. durch Schutz der Gonaden vor direkter Strahlung (Einblenden, Abdecken, Hodenkapseln), 6. durch Aufhärtung der Strahlung (verstärkte Filterung) s. auch Tabelle 7, S. 97. 4. Die Strahlentherapie a) V o r b e m e r k u n g e n u n d p r a k t i s c h e D o s i s b e g r i f f e Die praktische Anwendung der energiereichen Strahlen zur Behandlung von Krankheiten, besonders bösartigen Geschwülsten, die Strahlentherapie, stand von Anfang an dem Problem des Strahlenschadens gegenüber. Da unsere Kenntnisse der biologischen Strahlenwirkung jetzt wesentlich größer sind, können wir die Erfolge und die Gefahren der

272

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Strahlentherapie sorgfältig gegeneinander abwägen. Die Hauptforderung, die sich aus den vorliegenden Erfahrungen ergibt, ist die, daß nur optimal ausgebildetes — ärztliches und medizinisch-technisches-Personal — die Strahlen therapeutisch anwenden sollte. Die strahlentherapeutische Methodik muß ständig dem Grad unseres Wissens und des technischen Fortschritts angepaßt sein. Nur so können optimale Erfolge erzielt werden. Das Hauptproblem der Strahlentherapie besteht darin, die Strahleneinwirkung auf den Krankheitsherd zu begrenzen, also das gesunde Gewebe nicht zu schädigen. Die Ausheilung des Krankheitsherdes ist an die erhaltene Funktion des umgebenden Gewebes, besonders des Gefäßbindegewebsapparates, gebunden. Die optimale Bestrahlungstechnik ist diejenige, die den Krankheitsherd — zumindest bei der Geschwulstbestrahlung — maximal schädigt, andererseits aber das timgebende, gesunde Gewebe möglichst schont. Entscheidende Bedeutung hat der Bestrahlungsplan (s.S. 308ff), der diese Gesichtspunkte berücksichtigen muß. Im Bestrahlungsplan werden die Dosis (am Krankheitsherd) und die Methode (räumliche und zeitliche Verteilung, Strahlenqualität), mit der diese Dosis am besten erzielt werden kann, festgelegt. Praktische Dosisbegriffe Bei der Dosierung von energiereichen Strahlen werden folgende Dosisbegriffe angewandt: 1. Die Einfallsdosis (früher ED, jetzt nach DIN J s E ) ist die Dosis im Fokushautabstand gemessen „frei Luft", d. h. ohne irgendwelche streuenden Körper in unmittelbarer Nähe der Meßvorrichtung (meist Ionisationskammer, s. S. 220). 2. Die Streuzusatzdosis (StrD) ist die beim Durchgang durch Materie (bzw. Auftreffen) zusätzlich durch die entstehende Streuung bedingte Dosis. 3. Die Oberflächendosis früher OD, jetzt nach DIN Jo) ist die auf der Oberfläche wirksame Dosis. Sie setzt sich zusammen aus Einfallsdosis und Streuzusatzdosis. 4. Die Herddosis (HD) ist die Dosis am Krankheitsherd. 5. Die Tiefendosis früher TD, jetzt nach DIN JT) ist die Dosis in einer bestimmten Tiefe, in der praktischen Strahlentherapie also der Gewebstiefe. Oberflächen- und Tiefendosis stellen die wirksame Dosis auf der Oberfläche bzw. in der Tiefe dar: die sogenannte Wirkungsdosis.

273

Strahlentherapie - Dosisbegriffe

Die relative Tiefendosis ist das Verhältnis der Tiefendosis zur Oberflächendosis, in Prozent angegeben, auch prozentuale Tiefendosis (teilweise wird hierunter auch die relative Tiefendosis in 10 cm Tiefe verstanden). 6. Die Austrittsdosis ist die auf der abgewandten Körperseite wirksame Dosis. 7. Die Durchgangsdosis ist die in bestimmtem Abstand nach Durchgang durch den Körper frei L u f t gemessene Dosis. 8. Die Baumdosis ist die Summe der in den einzelnen Raumelementen wirksamen Dosen. Sie wird auch als Integraldosis bezeichnet. Ihre Einheit ist das Grammrad (g rad). 9. Die Herdraumdosis ist die Raumdosis im Krankheitsherd. 10. Die relative Herdraumdosis ist das Verhältnis der Herdraumdosis zur gesamten Raumdosis. 11. Die Dosisleistung ist die Dosis in der Zeiteinheit (s. S. 222). Ihre Einheit ist die R-Minute (R/min). Bei der Aufstellung des Bestrahlungsplanes hat der Strahlentherapeut auszuwählen: I I I A. Die Art der Strahlung (Strahlenqualität), H l B. die zweckmäßige räumliche und zeitliche Verteilung der Dosis b) S t r a h l e n a r t e n I. Mittelharte und harte Strahlen für die sogenannte Halbtiefenund Tiefentherapie. I I . Weiche Strahlen für Oberflächen- und Körperhöhlentherapie. III. Die Strahlen der radioaktiven Substanzen. IV. Sehr harte und ultraharte Röntgen- und Gammastrahlen. V. Korpuskularstrahlen. Zu I. Mittelharte und harte Strahlen für die sogenannte Halbtiefennnd Tiefentherapie. Zur Verfügung stehen Anlagen, die mit Spannungen zwischen 110 und 300 kV arbeiten. Die Auswahl der Spannung am Schalttisch erfolgt je nach gewünschter Tiefenwirkung. Bei tiefliegenden Herden muß die Strahlenqualität möglichst hart sein. Voraussetzung sind eine hohe Spannung und eine ausreichende Filterung. Oberflächen- und Herddosis können durch Einstellungen am Schalttisch und Benutzung von Zubehör am Gerät verändert werden. Die S c h l u n g b a u m , Med. Strahlenkunde

18

274

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Strahlenqualität wird dabei durch verschiedene Spannungen und Filter beeinflußt (s. u.). Relativ harte Strahlen, die bei höheren Spannungen und stärkerer Filterung erzielt werden, benötigt man bei tiefliegendenHerden. Im einzelnen sind einzustellen bzw. zu verändern: 1. Die Veränderung der Spannung (kV) beeinflußt die Strahlenqualität, d. h. also die Durchdringungsfähigkeit der Strahlen am stärksten. Bei modernen Tiefentherapieapparaten kann die gewünschte Spannung sofort eingeschaltet werden, bei älteren Typen muß man sie stufenweise herauftransformieren. Bei Oberflächen- bzw. Nahbestrahlungsgeneratoren sind vielfach bestimmte Spannungsstufen einzustellen (s. S. 290), während die Spannung bei Tiefentherapiegeneratoren kontinuierlich zu regulieren ist. 2. Die Stromstärke (bei Tiefentherapiegeneratoren bis 30 mA) hat den größten Einfluß auf die Dosisleistung. Bei höherer Stromstärke und damit Dosisleistung kann die Bestrahlungszeit verkürzt werden. Bei manchen Einrichtungen wird die Dosisleistung in 50 cm Abstand vom Fokus, der sogenannte Röntgenwert, direkt am Schalttisch angezeigt (am Röhrengehäuse eingebauter Dosisleistungsmesser bzw. Röntgenwertmesser). Aus dem Röntgenwert kann die Oberflächendosis bzw. die Dosisleistung an der Oberfläche für bestimmte Bestrahlungsbedingungen errechnet werden. Sie ist natürlich auch direkt zu messen (im Zentralstrahl in Luft ohne Phantom bzw. Patienten bei einer Feldgröße von 100 cm2). Bei Energien über 3 MeV erfolgt die Messung in Wasser. 3. Durch Einstellung der Bestrahlungszeit mit Hilfe einer im Schalttisch angebrachten Uhr wird die Dosis (meist als Oberflächendosis) festgelegt. Die Bestrahlungszeiten für bestimmte Dosen sind tabellarisch auf Grund der Dosismessungen fixiert, meist für Einzeldosen zwischen 50 und 300 R (bei Nahbestrahlungseinrichtungen auch höhere Werte). Zwischenwerte lassen sich daraus mühelos errechnen. Zur Ermittlung der Herddosis muß zuerst die Herdtiefe mit Hilfe von Messungen oder anatomischen Tafeln ermittelt werden. Unter Berücksichtigung der Strahlenqualität, die durch die Halbwertdicke (s. S. 85ff) gekennzeichnet ist, kann dann in Tabellen (z. B. Tabellen von GREBE und WIEBE) die relative Tiefendosis für ein homogenes, wasseräquivalentes Medium abgelesen werden. Absorptionsunterschiede im Körper (Knochen, Luft) sind dabei nicht berücksichtigt. 4. Durch Vergrößerung des Fokushautabstandes wird die relative Tiefendosis erhöht. Diese Tatsache beruht auf der Divergenz der Strahlen und dem sich daraus ergebenden Abstandsgesetz (s. S. 142).

Strhalentherapie - Halb tiefen- und Tiefentherapie

275

Der Erläuterung diene ein Beispiel: Wenn die Dosisleistung (frei Luft) in 30 cm Abstand 100 R ist, ist sie in 40 cm Abstand (also nach weiteren 10 cm) nur noch QQ2

* = 373z 40

g ml0

° = Tc ' 100 = 56,6 R . 16

Wenn dagegen die Dosisleistung in 40 cm Abstand 100 R ist, ist sie in 50 cm Abstand (also nach weiteren 10 cm) 40 2 16 x = — • 100 = — • 100 = 64 R. Der Dosisabfall auf Grund der Divergenz ist (ohne Berücksichtigung der Schwächung) also um 7,4% geringer. Natürlich wird mit der Vergrößerung des Abstandes die Dosisleistung im Fokushautabstand geringer, die Bestrahlungszeit muß deswegen verlängert werden. Für den praktischen Gebrauch wird mit wenigen Ausnahmen bei Körperganz- oder Abschnittsbestrahlungen (s. u.) der Fokushautabstand nicht größer gewählt als 50 bis höchstens 60 (meist 30 oder 40 cm). Eine weitere Vergrößerung bringt keine so großen Vorteile, daß sich die Verlängerung der Bestrahlungszeit lohnt. In der Halbtiefentherapie kann auch mit etwas kürzeren Abständen bestrahlt werden (etwa 15—25 cm). Man spricht dann auch von Kurzdistanztherapie. 5. Mit zunehmender Feldgröße wird auch der Streuzusatz größer. Die Feldgröße soll so klein wie möglich gehalten werden, damit die Allgemeinbelastung durch die Strahlen (Belastung der Oberfläche und Raumdosis) möglichst gering ist. Die Hauttoleranz, also die Strahlenverträglichkeit, nimmt mit Verringerung der Feldgröße erheblich zu, so daß also bei kleinen Feldern erheblich höhere Dosen verabfolgt werden können, eine Tatsache, die sich besonders in der Nahbestrahlungs- und der Siebbestrahlungsmethode (kleine Einzelfelder!) günstig auswirkt (s. S. 284ff). Andererseits muß das Bestrahlungsfeld so groß sein, daß der ganze Krankheitsherd etwas vom Strahlenkegel überragt wird. Bei tiefen Herden kann dabei berücksichtigt werden, daß der Strahlenkegel in der Tiefe infolge der Streustrahlung und des Halbschatteneffekts gegenüber der Umgebung nur noch unscharf abgesetzt ist. Bei der Ganzkörper- und Abschnittsbestrahlung, die bei generalisierten Geschwulstkrankheiten (z. B. Hämoblastosen wie Leukämie oder diffuse Metastasierung bei Karzinomen, werden große Felder mit relativ kleinen Dosen (25 bis 50 R) belegt. Eine gleich näßige Ausstrahlung ist nur bei größeren Abständen möglich (1 m und mehr). Die Oberflächendosis kann leicht entsprechend dem Abstandsgesetz 18*

276

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

errechnet werden. (Beispiel: 100 R in 30 cm Abstand in 70 sec. Gesucht ist die Bestrahlungszeit für 25 R in 1 m Abstand: 70 1002 _ 70 • 10000 T 302 3600 6. Die Filterung ist je nach Spannung zu wählen. I n der Halbtiefentherapie (110 bis 120 kV) wird kein zusätzliches Filter benutzt, die Filterung ist dann gleich der Eigenfilterung der Röhre, die, in Aluminiumgleichwert angegeben, meist etwa 2 mm AI entspricht. Da am Schalttisch eine Filtersicherung angebracht ist (s. S. 57), muß aber trotzdem ein „Filter" in die entsprechende Halterung an der Haube eingeschoben werden, das sogenannte Leerfilter. I n der Tiefentherapie werden je nach Spannung Kupferfilter benutzt. Früher wurde an den Filtern die eigentliche Dicke angegeben (Zusatzfilter), heute wird meist die Dicke des Zusatzfilters einschließlich des entsprechenden Kupfergleichwerts der Röhreneigenfilterung bezeichnet, z. B. 0,5, 1,0 oder 1,5 mm Cu Gesamtfilter. Früher wurde bei höheren Spannungen auch vielfach das zusammengesetzte sogenannte Thoräusfilter (0,4 mm Zinn + 0,25 mm Kupfer + 1 mm Aluminium) verwandt. Mit stärkerer Filterung wird einerseits die Dosisleistung herabgesetzt, andererseits die Strahlung aufgehärtet = „Härtungsfilter" (s. S. 86). Die relative Tiefendosis wird so größer. Bei Ausschaltung der weichen Strahlenkomponenten wird außerdem die H a u t mehr geschont. Auch hier ist der Vorteil einer stärkeren Filterung gegen den Nachteil der Verlängerung der Bestrahlungszeit abzuwägen. Die Qualitätsänderung der Strahlung findet ihren Ausdruck in einer entsprechenden (zu messenden) Veränderung der Halbwertdicke. Stärkere Filterung vergrößert die Halbwertschichtdicke. Filter besonderer Form (z. B. Keilfilter) dienen durch ihre unterschiedliche Schwächung einer Veränderung der Intensitätsverteilung der Strahlung innerhalb des Nutzstrahlenbündels: „Schwächungsfilter". Räumliche und zeitliche Verteilung der Strahlen: Die Tatsache, daß in der Tiefentherapie trotz des Dosisabfalls in der Tiefe eine höhere Dosis erzielt werden muß als auf der Oberfläche, führte zur Ausarbeitung spezieller Methoden, bei deren Anwendung eine Schonung der Oberfläche und des gesunden den Herd umgebenden Gewebes möglich ist. Räumliche Verteilung. Zur Erzielung hoher Herddosen in der Tiefe wird die Gesamtdosis nicht von einem Feld eingestrahlt. Die Felder werden konzentrisch auf den Herd gerichtet. Man spricht auch von der sogenannten „Kreuzfeuermethode". E s gelingt mit Hilfe dieser Methode im allgemeinen, die f ü r die Zerstörung einer Geschwulst er-

Strahlentherapie — Räumliche Verteilung

277

forderliche Dosis von 5000 bis 6000 R in die Tiefe zu bringen, ohne d a ß die H a u t übermäßig belastet wird (im allgemeinen m i t etwa 3000 R O D ) . Die Hauptschwierigkeit besteht bei der K r e u z f e u e r m e t h o d e in der genauen, gleichbleibenden Einstellung. E s ist zweckmäßig, die Felder d u r c h eine h a f t e n d e F a r b e zu markieren (Fuchsinlösung m i t Zusatz von A r g e n t u m nitricum). Besondere a n der H a u b e anzubringende Einstellhilfsmittel, die die Winkeleinstellung des Zentralstrahls markieren u n d den A u s t r i t t s p u n k t an der r ö h r e n a b g e w a n d t e n Seite anzeigen (sogenannter Back-Pointer, mit dem der P u n k t m a r k i e r t wird,

Abb. 123. Bestrahlungstuben für Tiefen- und Halbtiefentherapie: a) FHA 30 cm, b) FHA 40 cm, c) Kleinfelder (2—i c m 0 )

278

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

an dem der Zentralstrahl an der Rückseite austritt, und pin and arc — englisch Bolzen und Bogen —, mit dem die genaue Winkeleinstellung reproduziert werden kann), gewährleisten eine exakte Einstellung. Im allgemeinen wird die Feldbegrenzung und Feldeinstellung mit Hilfe von „Tuben" (Abb. 123) vorgenommen. Sie engen nicht nur das Strahlenbündel auf die gewünschte Größe ein, sondern garantieren auch die Einhaltung eines bestimmten Fokushautabstandes, wenn sie auf die Haut aufgesetzt werden. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Tuben ist die Möglichkeit der Kompression, z. B. bei Abdominalfeldern, wodurch die Entfernung zum Herd verkürzt und die relative Tiefendosis erhöht werden kann. Die Kompression, mit deren Hilfe die Blutversorgung und Blutfülle der mehr oberflächlich gelegenen Gewebe vermindert werden, verringert hier die Strahlensensibilität. Die räumliche Verteilung von Strahlen kann mit Hilfe von sogenannten Isodosen (Abb. 124) dargestellt werden. Man versteht hierunter die graphische Darstellung der Punkte, an denen die gleiche Dosis wirkt-7

cm

-6

-3

-i --0

7 £

100

Abb. 124. Isodosen bei Stehfeldbestrahlung (Kreuzfeuermethode) des Gehirns von 4 Feldern bezogen auf die OD = 100%

sam ist. Meist werden die Stellen gleicher relativer Tiefendosen (gemessen in Prozent der OD) verbunden. Die Messungen können an sogenannten Phantomen ausgeführt werden, die aus einem Material bestehen, das ungefähr die gleiche Schwächung aufweist wie Körperweichteilgewebe, z. B. Wasser oder Paraffin. Die Bemühungen um eine bessere räumliche Dosisverteilung, besonders um eine Erhöhung der relativen Tiefendosen bei optimaler Schonung der Haut, haben zur Ausarbeitung von Spezialmethoden und zur Konstruktion entsprechender Geräte geführt.

Strahlentherapie - Bewegungsbestrahlung

279

Die Bewegungsbestrahlung: Bei der Bewegungsbestrahlung werden entweder der Kranke oder die Röhre so bewegt, daß eine größere Körperoberfläche gleichmäßig belastet wird, während der Zentralstrahl stets auf den Krankheitsherd gerichtet bleibt. Es handelt sich dabei also sozusagen um eine Bestrahlung von kontinuierlich aneinander gereihten und ineinander übergehenden Feldern. So sind erheblich größere relative Tiefendosen erreichbar als bei der Stehfeldbestrahlung. Außerdem bietet die Bewegungsbestrahlung den Vorteil, daß die bei nahe aneinander liegenden Feldern unmittelbar unter der Haut liegenden Dosisspitzen (Abb. 124) vermieden werden. Die Bewegungsbestrahlung kann ausgeführt werden als: 1. Rotationsbestrahlung: der Patient rotiert auf einem Drehstuhl. 2. Die Pendelbestrahlung: die Röhre pendelt um den Patienten. 3. Die Konvergenzbestrahlung: die Röhre beschreibt eine Spiralbahn; der Zentralstrahl bleibt stets auf den Herd gerichtet. Zu 1: Die Methode ist besonders bei der Bestrahlung von Ösophaguskarzinomen angewandt worden. Bei stehender Röhre ist der Zentralstrahl auf den Krankheitsherd gerichtet. Die Kontrolle erfolgt mittels Durchleuchtung. Wenn bei rotierenden Patienten der Krankheitsherd (durch Kontrastmittel markiert) nicht im Zentralstrahl bleibt, kann durch ein vom Durchleuchter zu bedienendes Blendensystem eine Korrektur vorgenommen werden. Zu 2: Die Pendelbestrahlung ist die Methode der Bewegungsbestrahlung, die technisch am besten entwickelt worden ist und sich deshalb am meisten durchgesetzt hat. Sie hat vor allem den Vorteil, daß der Kranke ruhig gelagert werden kann und daß so Verschiebungen des Bestrahlungsfeldes vermieden werden. Zur Verfügung stehen an Geräten für die Pendelbestrahlung das Pendelgerät nach KOHLER. (Abb. 125 a und b) und das Bewegungsbestrahlungsgerät T U 1 (Abb. 125c). Bei diesem Gerät ist außer der Pendelbewegung eine „Konvergenzbewegung" (Translation) in der zweiten Ebene möglich. Auch bei dieser Bewegung bleibt der Zentralstrahl (auf den Drehpunkt) zentriert.Die kombinierte Bewegung(Pendelkonvergenz) ermöglicht in geeigneten Fällen eine weitere Erhöhung der relativen Tiefendosis. Entscheidend für die richtige Einstellung bei der Pendelbestrahlung ist die Markierung des (in der Tiefe gelegenen) Herdes und die entsprechende Einstellung des Zentralstrahls. Richtung und Einfall des

280

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

c)

Abb. 125. Pendelgeräte; a") Siemens-Pendelgerät nach

K O H L E R mit Lagerungstisch, b) dasselbe bei Einstellung für Bestrahlung eines Hypophysentumors, c) MüllerBewegungsbestrahlungsgerät TU 1

Strahlentherapie - Bewegungsbestrahlung

281

Zentralstrahls können mit Hilfe einer Durchleuchungscinrichtung eingestellt werden. Die Herde sind teilweise ohne besondere Hilfsmittel sichtbar (z. B . Bronchuskarzinom) oder sie müssen mit Hilfe von Kontrastmitteln sichtbar gemacht werden ( z . B . Ösophaguskarzinom). Wenn keine direkte Durchleuchtungsmöglichkeit am Gerät gegeben ist, können die Felder bzw. die Lage des Herdes an einem beliebigen Durchleuchtungsgerät mit Durchleuchtung in 2 Ebenen sichtbar gemacht werden. Unter der Durchleuchtung wird der Zentralstrahl durch Aufkleben von Bleimarken oder Metallringen festgelegt. Eine damit übereinstimmende Lagerung und Einstellung des Zentralstrahls am Gerät ist dann mit Hilfe eines Lichtvisiers (in 2 Ebenen) möglich. Vielfach wird auch zur Orientierung und Einstellung mittels eines halbstarren Drahtes der Körperumriß abgenommen und auf einem Zeichenblatt abgezeichnet. Mit Hilfe anatomischer Tafeln (Körperquerschnitte) können dann die Herdlage und die notwendige Einstellung des Zentralstrahls bestimmt werden. Für die Einstellung bzw. Lagerung (und Dosisermittlung) gibt es zwei Methoden: 1. Am Pendelgerät nach KOHLER wurde ursprünglich der kürzeste Fokushautabstand (meist 50 cm) festgelegt. Wichtig für die Dosisermittlung war dann der sogenannte mittlere Fahrstrahl (Abb. 126a), d. h. das arithmetische Mittel aus den Schichttiefen, die der Zentralstrahl von der Oberfläche bis zum Herd zu durchdringen hat.

Ab b. 126. a) Schematische Darstellung zur Ermittlung des mittleren Fahrstrahls: die Länge der einzelnen Radien im Körper (Abstände 10°) wird addiert und mittels Division durch die Anzahl der Radien das arithmetische Mittel, d. h. der mittlere Fahrstrahl errechnet (Siemens-Pendelgerät nach KOHLES) b) Schematische Darstellung zur Ermittlung des Herd-Abstandsverhältnisses: der n f f größte Strecke von der Körperoberfläche zum Herd kleinste Strecke von der Körperoberfläche zum Herd (Müller-Pendelgerät TU 1)

282

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

2. Am T U 1 wurde dagegen der Radius mit 50 cm konstant gehalten. Die Methode ist auch beim KoHLERschen Gerät anwendbar. Im einzelnen sind an den Pendelgeräten einzustellen: 1. Der Pendelwinkel. Der volle Pendelwinkel umfaßt 330 bis 340°. Er kann beliebig kleiner gewählt werden. Zu beachten ist dann allerdings, daß bei Verkleinerung des Pendelwinkels das Dosismaximum in Richtung auf den Fokus verschoben wird, also dann nicht mehr im Drehpunkt oder seiner unmittelbaren Nachbarschaft liegt. Der Herd darf dann nicht in den Drehpunkt gelegt werden (Einstellung des Drehpunktherdabstandes). Im allgemeinen soll — entsprechend den anatomischen Gegebenheiten •— der Pendelwinkel so groß wie möglich gewählt werden, da so die höchsten relativen Tiefendosen erreicht werden. Ungünstige Winkelabschnitte (z. B Wirbelsäule mit hoher Knochenabsorption) müssen aber u. U. ausgespart werden. Beim T U 1 ist auch der Translationswinkel zu bestimmen. E r beträgt 30, insgesamt also 60°. Da die volle Pendelbewegung knapp 1 Minute, die Translation aber 9 Minuten beträgt, resultiert bei Kombination eine Spiralbewegung. 2. Die Feldgröße. Entscheidend für die bei der Pendelbestrahlung günstige relative Tiefendosis ist die möglichst geringe Feldbreite, die Feldlänge kann dagegen reichlich gewählt werden. Praktisch erfolgt die Feldgrößenbestimmung durch Einblenden an der Röhrenhaube. Die Dosisermittlung erfolgt im allgemeinen auf Grund von Tabellen, die auf Grund von Messungen aufgestellt worden sind. Dosiert wird immer nach Herddosis (HD). In den Tabellen ist die Dosisleistung (°/0 der frei Luft gemessenen Dosisleistung in R/min) am Herd unter Berücksichtigung der Herdtiefe und bestimmter weiterer Korrekturfaktoren (s. u.) ablesbar. Aus Dosisleistung und Bestrahlungszeit ergibt sich dann die Dosis am Herd. Als Korrekturfaktoren sind zu berücksichtigen: Beim KoHLERschen Gerät der mittlere Fahrstrahl, beim T U 1 das sogenannte Herdabstandsverhältnis (HAV) (Abb. 126 b), worunter der Quotient der größten und der kleinsten Entfernung, die der Zentralstrahl von der Oberfläche bis zum Herd durchdringen muß, verstanden wird. Bei größerem Herdabstandsverhältnis wird die Herddosis kleiner. Eine gewisse Bedeutung hat weiter das Verhältnis der Feldlänge zur Feldbreite (meist etwa 2:1). Besonders wichtig ist weiter die Gewebsart (z. B. Knochen — lufthaltige Lunge). Sie kann die Dosis infolge der unterschiedlichen Absorption erheblich beeinflussen (Gewebskorrekturf aktor). Eine relativ zuverlässige Methode der Dosisermittlung ist möglich durch Messung der sogenannten Durchgangsdosisleistung, d. h.

283

Strahlentherapie - Bewegungsbestrahlung

der Dosis in der Zeiteinheit (R/min) die den Körper durchdringt und (meist in 90 cm Fokushautabstand) gemessen werden kann. Aus einem Diagramm (Abb. 127) ist die eigentliche Herddosis zu entnehmen. Die Methode ist nur verwertbar, wenn der ganze Pendelwinkel benutzt wird. Technisch erfolgt die Messung so, daß die Ionisationskammer (meist eines Hammerdosimeters, s. S. 211) mitpendelt (vom Fokus aus gesehen jenseits des Patienten) und die Dosis integrierend gemessen wird. Die Anzeige erfolgt im Schaltraum.

Durchgangsdosisleistung bei FKA SO cm,

r/min

Abb. 127. Diagramm, aus dem bei gemessener Durchgangsdosisleistung und bestimmter Feldgröße die Herddosisleistung abgelesen werden kann (nur bei Ausnützung des vollen Pendelwinkels!)

Wenn die Dosisleistung am Herd (tabellarisch auf Grund von Phantommessungen oder mit Hilfe der Durchgangsdosis) ermittelt ist, kann die Bestrahlungszeit festgelegt werden. Im allgemeinen werden pro Sitzung 150 bis 200 R am Herd gegeben. 3. Die Konvergenzbestrahlung (Abb. 128) ist weniger vielseitig anwendbar. Eine günstige Dosisverteilung kann bei kleineren Herden (z. B. Nasennebenhöhlen) erzielt werden. Zusammenfassend sei nochmals wiederholt, daß der entscheidende Vorteil der Bewegungsbestrahlung darin besteht, daß bei relativ geringer Oberflächen- und Allgemeinbelastung ausreichende Herddosen erzielt werden können. Zweifellos können aber bei fehlerhafter Technik auch hier schwere Hautreaktionen auftreten. Die Methode der Bewegungsbestrahlung wird auch bei Anwendung sehr harter und ultraharter Strahlen (Kobaltkanone, Elektronenschleuder, s. S. 62ff.) angewandt.

284

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

Eine weitere Methode, die durch eine besondere räumliche Dosisverteilung gekennzeichnet ist, ist die Sieb- bzw. Gitter- oder Rasterbestrahlung. Man versteht darunter die Bestrahlung durch auf die H a u t aufgelegte oder auch in den Bestrahlungstubus eingearbeitete Blei- oder Bleigummiplatten (Abb. 129). Sie sind sieb- (Löcher) oder raster(Streifen) -förmig perforiert. Nur ein bestimmter Teil der gesamten Feldoberfläche erhält dabei die volle Dosis. Das Verhältnis der offenen Felder zum Gesamtfeld wird auch als Öffnungsverhältnis bezeich-

Raster 1

Raster 2

•••••• •••••• •••••• •••••• •••••• •••••• Sieb 3

Abb. 128. Konvergenzstrahler (Siemens)

Sieb 4

• • • • •

••• ••• ••• ••• ••• Sieb 5

Abb. 129. Raster und Siebe für Raster- bzw. Siebbestrahlung

net, es hegt meist bei etwa 40%. Die Belastbarkeit der H a u t ist bei dieser Methode erstaunlich hoch (Einzeldosen bis zu 1000 ROD und mehr, Gesamtdosen bis zu ISOOOROD und mehr). Dies ist um so erstaunlicher, als die Dosis auf und hinter den abgedeckten Feldern keineswegs zu vernachlässigen ist (Tab. 14). Auch bei höchsten Dosen kommt es nur zu einer feuchten Epitheliolyse (s. S. 226), die schnell abheilt, nicht aber zu Ulzerationen. Sicher spielt die Reaktionsbereitschaft des abgedeckten Gewebes, besonders des Bindegewebes, für den sogenannten Schoneffekt, d. h. also die gute Verträglichkeit, eine entscheidende Rolle. Auch mit der Siebmethode können ausreichende Herddosen erzielt werden, wobei noch nicht geklärt ist,

285

Strahlentherapie - Siebbestrahlung Tab. 14. Prozentuale Tiefendosen verschiedener Raster und Siebe (o = offene Felder, b = bedeckte Felder) Wassertiefe in cm 0 1 2 3 4 5 7 10 12 15

Hast er 1

Ras er 2

0

b

0

100 92,5 83 74,5 65 56,5 40,5 24,5 17 10

16 20 22 23,5 23,5 22,5 19 13 9,3 6

100 92,5 84 74 63,5 55 39 23,5 15,5 8,7

b 10,5 21 23 23,5 23,5 22,5 18,5 12,8 8,7 5,4

Sieb 3 0 100 89 77,5 66 57,5 45 31,5 16,5 11 6,5

22 27,5 28 27,5 25,5 23 17,5 10,5 7,4 4,5

Sieb 5

Sie b 4 0

b

O

b

100 92 79,5 69 57,5 48,5 34,5 18,5 13,2 8

24,5 29 30 29 28 25,3 20 12 8,8 5,6

100 88,5 77 63 55 43 29,5 15 10 5,4

12,5 17,5 18,5 19 18 16,3 13 7,8 5,3 2,65

ob in der Tiefe nach Möglichkeit eine Homogenisierung der Dosis anzustreben ist, z. B. durch Änderung des EinstrahlungsWinkels, oder ob eine gewisse Inhomogenität erwünscht und bezüglich des Schoneffekts günstig ist. Die Allgemeinreaktion bleibt aber auch bei dieser Methode meist wesentlich geringer als bei üblicher Bestrahlung mit offenen Feldern. Die Siebbestrahlung ist auch dann noch durchführbar, wenn die betreffenden Hautfelder schon vorbestrahlt sind. Bei einer zweiten Bestrahlungsserie (nach Siebbestrahlung) können die bei der ersten Serie geschonten Felder mit einer vollen Dosis belegt werden. Außerordentlich wichtig ist es, daß die Felder genau markiert sind, so daß immer die gleichen Felder mit der vollen Dosis belastet bzw. die abgedeckten Felder wirklich geschont werden. Die Siebmethode wird teilweise auch bei Bestrahlung mit Elektronen benutzt (Reaktionen und Schäden auf der Haut nach Raster- bzw. Siebbestrahlung s. Farbtafel hinter S. 240). Die zeitliche Verteilung der Gesamtdosis ist ein entscheidender methodischer Faktor für die Verträglichkeit der Strahlentherapie. Es sind zu unterscheiden: a) Die Protrahierung, d. h. eine Bestrahlung mit verminderter Dosisleistung, also verlängerter Bestrahlungszeit. Es hat sich gezeigt, daß erst bei einer Protrahierung, wie sie bei der Radiumbestrahlung (Bestrahlungszeit Stunden bis Tage) angewandt wird, eine gewisse Gewebsschonung zu beobachten ist. Auf eine Protrahierung wird deshalb bei üblichen Röntgenbestrahlungen bewußt verzichtet, damit die Bestrahlungszeit verkürzt werden kann. Die üblichen Dosisleistungen bei Röntgenbestrahlungen liegen in der Größenordnung 100 R/min. Wichtiger und für die Bestrahlungstechnik unentbehrlich ist

286

Eigenschaften und Anwendung energiereicher Strahlen

b) die Fraktionierung, d. h. die zeitliche Unterteilung der Gesamtdosis. Mit Hilfe der Fraktionierung können wesentlich höhere Dosen an den Herd gebracht werden. Ihr Vorteil ergibt sich daraus, daß sich das gesunde Gewebe schneller erholt als Geschwulstgewebe. Eine volle Bestrahlungsserie wird im allgemeinen in einem Zeitraum von 3 bis 4 Wochen verabfolgt, wobei täglich bzw. 4- bis 6mal wöchentlich bestrahlt wird. Die Fraktionierung ist eine der wesentlichen Grundlagen der modernen Bestrahlungstechnik. Ihre Einführung bedeutet den entscheidenden methodischen Fortschritt in der Strahlenbehandlung der bösartigen Geschwülste nicht nur in der Tiefentherapie, sondern auch in der Nahbestrahlungsmethode (s. S. 287ff), und bei Anwendung von ultraharten Strahlen (s. S. 302ff) und bei r

°1

6

r 4200 mo 3800 3600 3400 3200 3000 %2800 Ö 2600 ^ 2400 ß 2200 § 2000 • 60 M) ^ « sq tí

3 t3

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Rechtliche Grundlagen f ü r Ausbildung und Arbeit

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III. Erläuterungen Das Gesetz ist, wie sich aus der im ersten Abschnitt gegebenen Darstellung unschwer erkennen läßt, gewissermaßen das Ergebnis der Möglichkeiten, die seit dem J a h r e 1921 zur staatlichen Regelung des medizinisch-technischen Hilfsberufs erprobt worden sind. I n ihm finden sich mannigfache Elemente aus den früheren Regelungen, so die einheitliche Ausbildung für Laboratorium u n d Röntgenkunde, das praktische Berufshalb jähr nach bestandener Prüfung, die Berufsbezeichnung „medizinisch-technische Assistentin", während andere Elemente, die einstmals entscheidend waren, nicht übernommen worden sind, weder die zwei Berufsarten f ü r Laboratorium o d e r f ü r Röntgenkunde noch die zwei Berufssparten „medizinisch-technische Gehilfin" und „medizinisch-technische Assistentin" vor allem aber nicht die Bindung der berufsmäßigen Ausübung der Tätigkeit einer „medizinisch-technischen Assistentin" an eine Erlaubnis. Nach dem Gesetz wird zwar auch künftig eine Erlaubnis erteilt, aber nicht für die Berufsausübung schlechthin sondern nur für die Ausübung medizinisch-technischer Tätigkeiten unter der Berufsbezeichnung „medizinisch-technische Assistentin". Niemand ist also daran gehindert, auch ohne „medizinisch-technische Assistentin" zu sein, die Tätigkeit einer solchen auszuüben. E r verstößt in diesem Falle nur gegen das Gesetz, wenn er diese Berufsbezeichnung f ü h r t oder auch die sogenannten „vorbehaltenen Tätigkeiten" (§ 11 Abs. 1) verrichtet, f ü r die allein der Gesetzgeber die Berufsfreiheit eingeschränkt hat. E s drohen dann Geldbußen bis zu fünftausend Deutsche Mark (§ 14). Auf die in § 12 getroffene hiervon abweichende Regelung wird später noch eingegangen werden. Ferner sind für die Anwärterinnen auf den Beruf die folgenden Bestimmungen aus dem Gesetz von Wichtigkeit: Die Ausbildung u m f a ß t einen Lehrgang von mindestens zwei J a h r e n an staatlich anerkannten Lehranstalten und eine sechsmonatige praktische Tätigkeit a n zur Annahme von Praktikantinnen ermächtigten Krankenanstalten oder Instituten. Zwischen diesen beiden Ausbildungsabschnitten liegt die Prüfung, die vor einem staatlichen Prüfungsausschuß abzulegen u n d durch die der Nachweis zu führen ist, daß die Teilnahme an dem Lehrgang erfolgreich war. F ü r die Zulassung zum Besuch des Lehrgangs an einer Lehranstalt gelten, solange die Länder nicht in eigener Zuständigkeit eine andere Regelung getroffen haben, die auf Seite 338 flg. zitierten Bestimmungen der §§ 6 u n d 15 der Ersten MGAV, der §§ 4 und 10 der Zweiten MGAV, der Nrn. 2 und 3 des Runderlasses des Reichsministers des Innern vom 26. J u n i 1940 sowie die Nrn. 1 u n d 2 des Runderlasses des Reichsministers des Innern vom 6. J a n u a r 1941, soweit sie nicht durch KleinstDruck als nicht mehr anwendbar bezeichnet sind. Hiernach h a t die Bewerberin nachzuweisen:

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]. die Vollendung des 18. Lebensjahres. Ausnahmen sind mit Genehmigung der höheren Verwaltungsbehörde möglich für Bewerberinnen, die das 18. Lebensjahr noch nicht vollendet haben, aber innerhalb eines Jahres nach Beginn des Lehrganges vollenden, wenn der Leiter der Schule die notwendige Reife für gegeben hält, 2. ihren guten Leumund durch ein polizeiliches Führungszeugnis. Nach der Ausbildungs- und Prüfungsordnung (§ 9 Abs. 1 Nr. 5) ist dem Gesuch um Zulassung zur Prüfung ein polizeiliches oder entsprechendes amtliches Führungszeugnis beizufügen. Ein Führungszeugnis der letztgenannten Art ist daher auch für die Zulassung zum Besuch des Lehrgangs anzuerkennen. 3. das Abschlußzeugnis einer Mittelschule oder eine sonstige Schulbildung, die mindestens der mittleren Reife entspricht, z. B. Versetzung von der 6. nach der 7. Klasse höherer Lehranstalten. Ausnahmen durch die höhere Verwaltungsbehörde sind zulässig. 4. die gesundheitliche Eignung für den Beruf auf Grund eines ärztlichen Zeugnisses. Ein amtsärztliches Zeugnis wird also nicht gefordert. 5. die erfolgreiche Teilnahme an einem Schwesternhelferinnenkursus des Deutschen Roten Kreuzes oder eine gleichwertige Ausbildung am Krankenbett. Ausnahmen durch die höhere Verwaltungsbehörde sind zulässig. In der Ausbildungs- und Prüfungsordnung (§9 Abs. 1 Nr. 2 Buchstabe c) wird für die Zulassung zur Prüfung zwingend der Nachweis einer vierteljährigen pflegerischen Tätigkeit in einer Krankenanstalt gefordert. Die Bewerberin um Zulassung zu einem Lehrgang hat daher nicht mehr die Wahl zwischen der erfolgreichen Teilnahme an einem Schwesternhelferinnenkursus des Deutschen Roten Kreuzes oder einer gleichwertigen Ausbildung am Krankenbett. Die Wahl zwischen diesen beiden Möglichkeiten hat der Gesetzgeber nur noch der technischen Assistentin an veterinär-medizinischen Instituten zugebilligt, die sich der Ergänzungsprüfung nach § 19 Abs. 1 Nr. 2 des Gesetzes unterziehen will. Aber auch für diesen Fall hat er in Abweichung von den früheren Rechtsvorschriften die Vorausbildung am Krankenbett an die erste Stelle gesetzt. 6. Übung in Kurzschrift und Maschinenschreiben. Nach §§ 4, 10 der Zweiten MGAV soll die Bewerberin nachweisen, daß sie ein einfaches Diktat von 200 Silben in fünf Minuten aufnehmen und in 45 Minuten auf die Schreibmaschine übertragen kann. Ausnahmen durch die höhere Verwaltungsbehörde sind zulässig. Für die Zulassung zur Prüfung ist nach §9 Abs. 1 Nr. 2 Buchstabe b der Ausbildungs- und Prüfungsordnung die Fähigkeit nachzuweisen, ein

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Diktat von mindestens 750 Silben in 10 Minuten in Maschinenschrift zu übertragen. Das bedeutet gegenüber der Forderung für die Zulassung zum Lehrgang eine nicht unerhebliche Steigerung. Um diese muß sich die Schülerin während des Lehrgangs selbst bemühen, weil im Rahmen des Lehrgangs Unterricht in Stenographie und Maschinenschreiben nicht erteilt wird. Eine Prüfung in diesem Fach findet nicht statt. Es ist keine Bestimmung darüber getroffen, wie der Nachweis über die Fertigkeit in Stenographie und Maschinenschreiben zu führen ist. In der Regel wird dies durch Bescheinigungen einer Handelsschule oder einer ähnlichen Unterrichtsstätte zu geschehen haben. Die praktische Tätigkeit dient nach der Begründung des Gesetzes dem Zwecke, die Fähigkeiten der Schülerin in der praktischen Arbeit zu vervollkommnen, insbesondere auf demjenigen Teilgebiet ihrer Ausbilddung, dem sie sich als Lebensarbeit widmen will. Das Gesetz stellt der Praktikantin daher ausdrücklich frei, ob sie die praktische Tätigkeit auf dem Gebiet der medizinischen Strahlenkunde, der Histologie, der medizinischen Mikrobiologie einschließlich der Serologie oder der klinischen Chemie und Hämatologie ableisten möchte. Jedoch schließt der Wortlaut des § 10 Abs. 2 des Gesetzes die Aufteilung des praktischen Halbjahres auf m e h r e r e dieser Gebiete aus. Wird innerhalb dieser Zeit das Gebiet gewechselt, so verlängert sich die Dauer der praktischen Tätigkeit entsprechend. Der Nachweis der e r f o l g r e i c h e n Ableistung der praktischen Tätigkeit wird nicht ausdrücklich verlangt. Nach § 2 Abs. 2 des Gesetzes kann die Erlaubnis, eine Tätigkeit unter der Berufsbezeichnung „medizinisch-technische Assistentin" auszuüben, auch Personen erteilt werden, die eine außerhalb des Geltungsbereichs dieses Gesetzes erworbene gleichwertige Ausbildung nachweisen. Geltungsbereich des Gesetzes sind die Bundesrepublik und WestBerlin, das es durch Gesetz vom 16. Januar 1959 (Gesetz- und Verordnungsblatt für Berlin S. 90) übernommen hat. Die genannte Bestimmung dürfte vom Gesetzgeber vorwiegend mit Rücksicht auf die Personen getroffen worden sein, die ihre Ausbildung in den außerhalb der Bundesrepublik Deutschland liegenden deutschen Gebiete erhalten haben und später in den Geltungsbereich des Gesetzes kommen. Sie ist aber ohne Frage auch anwendbar auf Personen deutscher oder auch ausländischer Staatsangehörigkeit, die im Ausland medizinisch-technisch ausgebildet worden sind. Durch die Bestimmung ist klargestellt, daß nur unter der Voraussetzung der Gleichwertigkeit eine Ausbildung außerhalb des Geltungsbereichs des Gesetzes zur Erteilung des Ausweises führen kann. Die zuständigen Verwaltungsbehörden sind dadurch der — z. B. das Krankenpflegegesetz vom 15. Juli 1957 belastenden — Unsicherheit enthoben, ob sie jede in Berlin (Ost) oder der Sowjetzone erworbene abgeschlossene medizinisch-technische Ausbildung automatisch anzuerkennen haben oder nicht. Der Begriff „Gleichwertigkeit" ist gewiß ausle-

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gungsfähig. Es wird aber davon ausgegangen werden müssen, daß nach den Vorstellungen des Gesetzgebers die Anerkennung der Gleichwertigkeit eine mindestens durch eine erfolgreiche Prüfung abgeschlossene Ausbildung auf allen fünf in § 11 Abs. 1 des Gesetzes aufgeführten Gebieten und die Ableistung einer mindestens sechsmonatigen praktischen Tätigkeit voraussetzt. Sind diese Voraussetzungen nicht erfüllt, so sind nach § 4 der Ausbildungs- und Prüfungsordnung von einer außerhalb des Geltungsbereichs dieser Verordnung begonnenen oder abgeschlossenen Ausbildung als medizinisch-technische Assistentin in bestimmten Grenzen Anrechnungen möglich und zwar 1. auf den zweijährigen Lehrgang die Teilnahme an einem Lehrgang bis zur Dauer von 18 Monaten, in Ausnahmefällen zur Vermeidung von Härten auch bis zur Dauer von 24 Monaten, 2. auf die staatliche Prüfung gleichwertige Prüfungen in einzelnen Fächern, die Bestandteil einer vollständig bestandenen Prüfung waren, 3. auf die halbjährige praktische Tätigkeit eine praktische Tätigkeit ganz oder teilweise. Solche Fälle werden also der individuellen Behandlung bedürfen, besonders auch im Hinblick auf die andersgeartete und teilweise auch uneinheitliche Ausbildung in den außerhalb der Bundesrepublik Deutschland liegenden deutschen Gebiete. Wie in den Bestimmungen alten Rechts ist auch in dem neuen Gesetz nichts darüber gesagt, ob eine praktische medizinisch-technische Tätigkeit einer Bewerberin vor Beginn des Lehrgangs unter Umständen auf den Lehrgang angerechnet werden kann. Diese Möglichkeit ist daher nicht gegeben. Die im § 11 Abs. 1 des Gesetzes aufgeführten vorbehaltenen Tätigkeiten: 1. Hilfeleistung bei der Anwendung ionisierender Strahlen, 2. Hilfeleistung bei der Untersuchung von Körpergeweben, 3. Arbeiten auf dem Gebiet der klinischen Chemie (mit Ausnahme bestimmter einfacherer Untersuchungen), 4. Arbeiten auf dem Gebiet der Hämatologie (mit Ausnahme bestimmter einfacherer Untersuchungen), 5. Arbeiten auf dem Gebiet der Mikrobiologie einschließlich der Serologie

dürfen außer von Ärzten, Zahnärzten, Tierärzten, Apothekern und Personen mit abgeschlossener naturwissenschaftlicher Hochschulbildung, die über die erforderlichen Fachkenntnisse verfügen — von den drei letztgenannten mit Ausnahme der Anwendung ionisierender Strahlen — sowie außer von Personen, die im Rahmen der Ausbildung zu einem dieser Berufe oder für den Beruf der medizinisch-technischen Assistentin

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ihnen übertragene medizinisch-technische Arbeiten ausführen, nur von medizinisch-technischen Assistentinnen ausgeführt werden, und zwar bei Nr. 1 bis 5 nur im Auftrage eines Arztes oder Zahnarztes, bei Nrn. 2 bis 5 auch im Auftrage eines Tierarztes. Im Auftrage eines Apothekers oder Naturwissenschaftlers dürfen medizinisch-technische Assistentinnen insoweit also nicht arbeiten. Die Zahl der vorbehaltenen Tätigkeiten ist verhältnismäßig klein, wobei noch zu beachten ist, daß die einfacheren Arbeiten auf dem Gebiet der klinischen Chemie (d. s. die Untersuchungen des Harns, des Magensaftes, des Stuhls, der Rückenmarkflüssigkeit auf Zellzahl und die Blutzuckerbestimmung nach Cbecelius-Seifebt) und auf dem Gebiet der Hämatologie (d. s. die Färbung von Blutausstrichen, die Zählung der roten und weißen Blutkörperchen und die Bestimmung des Blutfarbstoffs) nicht zu diesen Tätigkeiten gehören. Zur Verrichtung der einfacheren Arbeiten ist daher die „Erlaubnis" nicht erforderlich. Sie ist ferner nicht erforderlich, wenn die betreffenden Personen die vorbehaltenen Aufgaben der Nrn. 1 bis 4 unter ständiger Aufsicht und ausschließlicher Veranwortung eines Arztes oder Zahnarztes oder die Arbeiten der Nrn. 2 bis 4 unter ständiger Aufsicht und ausschließlicher Verantwortung eines Tierarztes verrichten, woraus sie aber eine Berechtigung, sich als medizinisch-technische Assistentin zu bezeichnen, selbstverständlich nicht herleiten können. Diese weitgehende Regelung, die deshalb wenig befriedigt, weil sie mit dem Sinn und Zweck der „vorbehaltenen Tätigkeiten" nicht recht in Einklang zu bringen ist, dürfte—-jedenfalls für die Gegenwart und die nähere Zukunft—ihre Berechtigung darin finden, daß medizinisch-technische Assistentinnen nicht in genügender Zahl zur Verfügung stehen und auch den Krankenhäusern Zeit gelassen werden muß, sich allmählich darauf einzustellen. Ähnliche Gründe dürften für die Inkraftsetzung des Abschnitts V des Gesetzes — vorbehaltene Tätigkeiten — erst zum 1. Januar 1962 maßgebend gewesen sein. Arbeiten auf dem Gebiet der Mikrobiologie einschließlich der Serologie sind von dieser Regelung ausdrücklich ausgenommen. Sie sind also grundsätzlich medizinisch-technischen Assistentinnen vorbehalten. Nur Personen, die am 1. Januar 1959 diese Tätigkeit unter ständiger Aufsicht und ausschließlicher Verantwortung eines Arztes oder Tierarztes ausgeübt haben und seitdem ohne Unterbrechung ausüben, können diese Tätigkeit auch ohne medizinisch-technische Assistentinnen zu sein, im bisherigen Umfange weiter ausüben. (Ergänzung des § 18 des Gesetzes durch die Novelle vom 18. Juli 1961). Zum erstenmal seit der staatlichen Regelung des medizinisch-technischen Hilfsberufs ist in dem Gesetz auch die Frage behandelt worden, ob medizinisch-technische Assistentinnen berechtigt sind, medizinisch-

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technische Arbeiten in „selbständiger Berufstätigkeit" auszuführen, mit anderen Worten ein medizinisch-diagnostisches Institut zu betreiben. Bisher war diese Frage nicht unbestritten. Der Gesetzgeber hat sie nunmehr hinsichtlich der vorbehaltenen Tätigkeiten in der Weise klargestellt, daß medizinisch-technische Assistentinnen Arbeiten auf dem Gebiet ionisierender Strahlen, der Histologie und der Mikrobiologie einschließlich der Serologie in selbständiger Berufstätigkeit n i c h t ausführen dürfen, woraus sich gleichzeitig die Zulässigkeit selbständiger Berufstätigkeit auf dem Gebiet der klinischen Chemie und der Hämatologie ergibt. Verstöße gegen diese Regelungen sind Ordnungswidrigkeiten und können mit Geldbußen bis zu fünftausend Deutsche Mark geahndet werden. Personen, die bei Inkrafttreten des Gesetzes (1. Juli 1959) bereits auf den jetzt verschlossenen Gebieten in selbständiger Berufstätigkeit befugt tätig sind, hat der Gesetzgeber jedoch den Besitzstand gewahrt. Sie können also in der bisherigen Weise weiterhin tätig sein. Ob die sogenannten einfacheren klinisch-chemischen und hämatologischen Arbeiten (siehe oben) von Personen, die nicht medizinisch-technische Assistentinnen sind, in selbständiger Berufstätigkeit ausgeführt werden dürfen, ist im Gesetz nicht ausdrücklich gesagt, aber auch nicht verboten, so daß gegen ein solches Vorhaben vom Standpunkt des vorliegenden Gesetzes aus kaum etwas einzuwenden sein wird. Für die Ausführung medizinisch-technischer Arbeiten in selbständiger Berufstätigkeit gilt — was nicht übersehen werden darf — ebenfalls die Bestimmung, daß sie nur im Auftrage eines Arztes, Zahnarztes oder Tierarztes zulässig ist. Außer den in vorstehenden Ausführungen erwähnten als Ordnungswidrigkeiten geltenden Gesetzesverstößen ist vom Gesetzgeber auch als Ordnungswidrigkeit erklärt worden, wenn jemand eine Nicht-medizinisch-technische Assistentin entgegen den Vorschriften des Gesetzes mit der Ausübung der vorbehaltenen Tätigkeiten beauftragt oder duldet, daß eine solche eine dieser Tätigkeiten für ihn ausübt. Diese Bestimmung ist neu und zeigt, wie ernst es dem Gesetzgeber damit ist, daß die verantwortungsvollen medizinisch-technischen Verrichtungen nur von ordnungsgemäß ausgebildeten Hilfskräften ausgeführt werden, soweit dies nicht unter der ständigen Aufsicht und ausschließlichen Verantwortung eines Arztes, Zahnarztes oder Tierarztes geschieht. Aus den Übergangsbestimmungen des Gesetzes ist zunächst wichtig, daß eine Ausbildung als medizinisch-technische Assistentin, die vor Inkrafttreten des Gesetzes auf Grund der Ersten und Zweiten MGAV begonnen worden ist, nach den in § 21 des Gesetzes aufgeführten Bestimmungen abgeschlossen wird. Darunter fallen auch medizinischtechnische Gehilfinnen, die vor Inkrafttreten des Gesetzes die zusätzliche einjährige Ausbildung zur medizinisch-technischen Assistentin begonnen haben. Der erfolgreiche Abschluß führt, sofern keine Versagungsgründe vorliegen, zur Erteilung der Erlaubnis, eine Tätigkeit unter der Bezeich-

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nung „medizinisch-technische Assistentin" ausüben zu dürfen. Auch eine Ausbildung als medizinisch-technische Gehilfin, die vor Inkrafttreten des Gesetzes nach bisherigem Recht begonnen worden ist, wird nach den in § 21 des Gesetzes aufgeführten Bestimmungen abgeschlossen. Zu diesem Zweck ist im Gesetz (§ 17 Abs. 2) bestimmt, daß die nach den bisher geltenden Vorschriften erteilte Anerkennung als Lehranstalt für die Ausbildung medizinisch-technischer Gehilfinnen erst zwei Jahre nach Inkrafttreten des Gesetzes erlischt. Diese Frist ist am 1. Juli 1961 abgelaufen. Die erfolgreiche Ablegung der Gehilfinnenprüfung führt zu der Befugnis, diejenigen Tätigkeiten auszuüben, die in § 1 Abs. 3 der Ersten MGAV aufgeführt sind. Über die Form des Ausweises, der in diesen Fällen zu erteilen ist, enthalten weder das Gesetz noch die Ausbildungs- und Prüfungsordnung Bestimmungen. Es bleibt daher den Ländern überlassen, den Wortlaut des Ausweises festzulegen. Die Erteilung des Ausweises nach altem Recht kommt nicht in Betracht. Dieser erstreckt sich nach § 1 Abs. 3 der Ersten MGAV auf 1. Hilfeleistungen bei ärztlichen Verrichtungen, 2. Hilfeleistungen bei der Anwendung von Röntgenstrahlen zur Untersuchung von Menschen, 3. Hilfeleistungen bei der Anwendung von Röntgenstrahlen zur Behandlung von Menschen unter ausschließlicher Verantwortung und in Anwesenheit eines Facharztes für Röntgenologie und Strahlenkunde, 4. Hilfeleistungen bei der Anwendung sonstiger elektrischer und anderer physikalischer Behandlungsarten beim Menschen sowie bei Vornahme von klinisch-chemischen Untersuchungen mit Ausnahme von Hilfeleistungen bei der Anwendung radioaktiver Stoffe oder deren Zubereitungen, sowie von Gegenständen, die radioaktive Stoffe enthalten, zur Behandlung von Menschen oder zum Zwecke der Forschung an medizinischen Instituten, von Untersuchungen menschlicher Körpergewebe, von Arbeiten mit Kulturen lebender Krankheitserreger, 5. mikroskopische Untersuchungen menschlicher Körperflüssigkeiten oder menschlicher Ausscheidungen zur Feststellung von Krankheiten oder Leiden unter Leitung oder Aufsicht eines Arztes. Vergleicht man diese Befugnisse der medizinisch-technischen Gehilfin mit den Tätigkeiten, die nach § 11 Abs. 1 des Gesetzes der medizinischtechnischen Assistentin vorbehalten sind, aber — mit Ausnahme von Arbeiten auf dem Gebiet der Mikrobiologie einschließlich der Serologie —• auch von anderen Personen ausgeführt werden dürfen, wenn dies unter ständiger Aufsicht und ausschließlicher Verantwortung eines Arztes oder Zahnarztes oder bis auf Hilfeleistung bei der Anwendung ionisierender Strahlen auch eines Tierarztes geschieht, so ergibt sich, daß die medi-

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ziliisch-technische Gehilfin einen Teil der vorgehaltenen Tätigkeiten unter denselben Voraussetzungen wahrzunehmen befugt ist, wie eine Person, welche die Erlaubnis nach § 1 des Gesetzes besitzt. Das ist der Fall bei Hilfeleistungen bei der Anwendung ionisierender Strahlen zur Untersuchung von Menschen sowie bei Arbeiten auf dem Gebiet der klinischen Chemie. Hingegen geht ihre Befugnis zu Hilfeleistungen bei der Anwendung von Röntgenstrahlen zur Behandlung von Menschen sowie bei der Anwendung radioaktiver Stoffe, ferner zu Hilfeleistungen bei der Untersuchung von Körpergeweben und zu Arbeiten auf dem Gebiet der Hämatologie (abgesehen von den einfacheren hämatologischen Arbeiten) nicht über die Befugnis der in § 12 Abs. 2 des Gesetzes genannten Personen hinaus. Eine Zwischenstellung nimmt sie hinsichtlich der mikroskopischen Untersuchungen menschlicher Körperflüssigkeiten oder menschlicher Ausscheidungen zur Feststellung von Krankheiten oder Leiden, also u. a. hinsichtlich der sogenannten kleinen Bakteriologie, ein, indem es ihr im Gegensatz zu dem Personenkreis des § 12 Abs. 2 des Gesetzes erlaubt ist, derartige Untersuchungen auszuführen, allerdings nur unter Leitung und Aufsicht eines Arztes. Ferner gelten die auf Grund der Ersten und Zweiten MGAV erteilten staatlichen Anerkennungen als medizinisch-technische Assistentin und medizinisch-technische Gehilfin weiter und zwar die erstgenannten als Erlaubnis im Sinne des Gesetzes, die letztgenannten naturgemäß nur im bisherigen Umfange. Medizinisch-technische Gehilfinnen, welche die Erlaubnis im Sinne des Gesetzes erlangen und damit zur medizinisch-technischen Assistentin aufsteigen wollen, müssen daher noch den Lehrgang an einer staatlich anerkannten Lehranstalt besuchen, der sich für sie aber um ein Jahr verkürzt. Vom Lehrgangsbesuch sind nur diejenigen Gehilfinnen befreit, die mindestens 10 Berufsjahre nachweisen. Da das Gesetz keine Bestimmung darüber enthält, daß die zehn Berufsjahre bei Inkrafttreten des Gesetzes (1. Juli 1959) erfüllt sein müssen, ist diese Vergünstigung auch denjenigen eingeräumt, die erst nach Inkrafttreten des Gesetzes die genannte Voraussetzung erfüllen. Der staatlichen Prüfung haben sich jedoch die Angehörigen beider Kategorien zu unterziehen. Der Ableistung der sechsmonatigen praktischen Tätigkeit sind Gehilfinnen, die vor Inkrafttreten des Gesetzes ihre Berufstätigkeit mindestens ein Jahr ausgeübt haben, enthoben. Auch staatlich anerkannten technischen Assistentinnen an veterinärmedizinischen Instituten gewährt das Gesetz auf Antrag, für den eine Frist nicht festgesetzt ist, Erleichterungen. Sie erhalten die „Erlaubnis" beim Nachweis der 1. Ableistung einer vierteljährigen pflegerischen Tätigkeit in einem Krankenhaus oder der erfolgreichen Teilnahme an einem Schwesternhelferinnenkursus des Deutschen Roten Kreuzes,

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2. Teilnahme an einem Ergänzungslehrgang von sechs Monaten in einer anerkannten Lehranstalt auf dem Gebiet der medizinischen Strahlenkunde und der Ablegung einer Prüfung sowie der 3. Ableistung der vorgeschriebenen sechsmonatigen praktischen Tätigkeit. Diese entfällt für staatlich anerkannte technische Assistentinnen an veterinärmedizinischen Instituten mit mindestens zehn Berufsjahren. Einem weiteren Personenkreis Erleichterungen zur Erlangung der „Erlaubnis" zu gewähren, hat sich der Gesetzgeber nicht entschließen können, weil sie — wie es in der Gesetzesbegründung heißt — bei den gesteigerten Anforderungen, die an die Angehörigen des Berufs gestellt werden, nicht vertretbar sind. Das bedeute auch keine soziale Härte, da in der Verordnung vom 17. Februar 1940 (Erste MGAV) sehr weitgehende Erleichterungen für die bereits im Beruf tätigen Personen vorgesehen waren, die bis zum Inkrafttreten des neuen Gesetzes hätten genutzt werden können, und außerdem auch nach diesem Zeitpunkt noch vielfache Arbeitsmöglichkeiten auch für diese Personen weiter bestehen bleiben. Die Erlaubnis zur Führung der Berufsbezeichnung „medizinischtechnische Assistentin'' ist unter den in § 3 des Gesetzes aufgeführten Voraussetzungen zu versagen und unter den in § 4 genannten zurückzunehmen. Zuständig für die Versagung ist die von der Landesregierung bestimmte Verwaltungsbehörde, in deren Bereich die Prüfung abgelegt wurde, zuständig für die Zurücknahme des Ausweises die von der Landesregierung bestimmte Verwaltungsbehörde des Wohnsitzes der medizinisch-technischen Assistentin. Bei der Versagung wie bei der Zurücknahme handelt es sich um Bestimmungen, die von der Behörde angewendet werden müssen, wenn einer der Tatbestände vorliegt. Ein Ermessen der Behörde ist also nicht gegeben. Zum Tatbestand der schweren Verfehlungen, aus denen sich die Unzuverlässigkeit zur Ausübung des Berufs ergibt (§ 3 Abs. 1 Nr. 2), sei daraufhingewiesen, daß es sich dabei nicht nur um Verfehlungen in strafrechtlichem Sinne zu handeln braucht, sondern auch Fälle denkbar sind, in denen die Betroffene, ohne daß ein strafrechtlicher Tatbestand erfüllt ist, schwer gegen die Regeln ihrer Berufstätigkeit verstoßen hat. Eine zurückgenommene Erlaubnis kann unter bestimmten Voraussetzungen wiedererteilt werden. Das Gesetz, das mit Ausnahme des § 11 Abs. 1 und 3 und des § 12 bereits am 1. Juli 1959 in Kraft getreten ist, ist seit dem 1. Januar 1962 voll in Kraft. Die Ausbildungs- und Prüfungsordnung ist am 11. Dezember 1960 in Kraft getreten.

Dritter Abschnitt Sonstige für die Arbeit der medizinisch-technischen Assistentin wichtige Vorschriften Außer dem im zweiten Abschnitt abgedruckten und erläuterten Gesetz und der Ausbildungs- und Prüfungsordnung ist noch eine Reihe anderer Vorschriften für die medizinisch-technische Assistentin und die Anwärtern* auf den Beruf von Wichtigkeit. Es würde aber den Umfang dieses Buches weit überschreiten, wenn alle diese Vorschriften im Wortlaut abgedruckt und ausführlich kommentiert würden. Es können daher mit wenigen Ausnahmen die in Frage kommenden z. Z. gültigen Vorschriften usw. mit ihren Fundstellen nur zusammengestellt und mit kurzer Inhaltsangabe und ggf. einigen erläuternden Bemerkungen versehen werden: 1. Unfallverhütungsvorschriften: Sie sind von den Berufsgenossenschaften auf Grund der Reichsversicherungsordnung erlassen und absolut verbindliche Richtschnur für die Unternehmer und die Arbeitnehmer. Die Folgen der Nichtbeachtung können straf-, zivil-, arbeits-, ordnungsstraf- und gewerberechtlicher Natur sein. Neben den Unfallverhütungsvorschriften gelten die behördlichen Bestimmungen. 1 ) Für die medizinisch-technische Assistentin kommen in Betracht die „Unfallverhütungsvorschriften" der Berufsgenossenschaft für Gesundheitsdienst und Wohlfahrtspflege, Hamburg 6, Schäferkampsallee 24 — Ausgabe 1961 — : Teil I enthält „Allgemeine Vorschriften", Teil I I „Gesundheitliche Sondervorschriften" (s. nachstehend unter a—d), Teil I I I Vorschriften über „Erste Hilfe und Verhalten bei Unfällen", Teil IV „Übergangs- und Ausführungsbestimmungen". a) Unfallverhütungsvorschrift betr. Medizinische Anwendung radioaktiver Stoffe — Ausgabe 1959. Aus dem Inhalt: Beschaffenheit der Präparate, personelle Voraussetzungen, Grundsätzliches über den Strahlenschutz, Räume für die Anx ) Pflaum: Sicherheit, eine verantwortungsvolle Aufgabe, herausgegeben von der Berufsgenossenschaft der Feinmechanik und Elektrotechnik, Köln. Andrée: Die Unfallverhütungsvorschriften, Entstehung, rechtliche Bedeutung und Folgen ihrer Nichtbeachtung, Verlag Wüh. Stumpf, Bochum.

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wendung radioaktiver Stoffe, Aufbewahrung, Transport und Versand radioaktiver Stoffe, Arbeitsweise und -gerät, Pflege der mit radioaktiven Stoffen behafteten Patienten, Reinigung und Abfallbeseitigung nach Arbeiten mit offenen radioaktiven Stoffen, Überprüfung des Strahlenschutzes und Messung der schädlichen Strahlung, Gesundheitsüberwachung der Beschäftigten. Hierzu: Erste Strahlenschutzverordnung (BGBl. I S. 430).

vom

24. Juni

1960

Darin ist eine Genehmigungspflicht für die Verwendung von Radium und für den Umgang mit radioaktiven Stoffen festgelegt worden (von besonderer Bedeutung für Ärzte, Krankenhäuser und Kliniken). Die Aiüage 1 enthält die Freigrenzen für radioaktive Stoffe, die Anlage 2 die höchstens zulässigen Konzentrationswerte derselben. Ferner die Erste Verordnung zur Änderung und Ergänzung der Ersten Strahlenschutzverordnung. Vom 24. März 1964 (BGBl. I S. 233). Darin sind die Genehmigungspflicht für den Umgang mit natürlichem Thorium bis zu 100 Gramm zu chemisch-analytischen oder chemisch-präparativen Zwecken aufgehoben und die Anlagen 1 und 2 der Ersten Strahlenschutzverordnung neu gefaßt worden. b) Unfallverhütungsvorschrift medizinischen (ärztlichen, trieben — Ausgabe 1953.

betr. Anwendung von Röntgenstrahlen in zahnärztlichen und tierärztlichen) Be-

Aus dem Inhalt: Grundsätzliches über den Strahlenschutz, für Beschäftigte höchstens zugelassene Strahlenmengen, Kenntnisse der Beschäftigten, Vorbeugung gesundheitlicher Schäden, besondere hygienische Maßnahmen, Dunkelarbeit und Einschaltzeiten, Röntgenschutzkleidung, Röntgenbetrieb allgemein, Röntgendurchleuchtung, -aufnahmen, -therapie, Schutz gegen Unfälle durch elektrischen Strom, Lagerung von Zellhornfilmen, Uberwachung der Schutzmaßnahmen, Messung der unerwünschten Strahlung. Dazu Anhang 1 zu § 6: Mindestanforderungen an die Beschaffenheit medizinischer Röntgenanlagen und Anhang 2 zu § 19: Mindestanforderungen an Röntgenschutzkleidung. Hierzu: Zweite Strahlenschutzverordnung vom 18. Juli (BGBl. I S. 500).

1964

Sie gilt für Schulen, insbesondere für den Physikunterricht. Eine dritte Verordnung über den „Schutz vor Schäden durch Röntgenstrahlen bei der Anwendung auf Mensch und Tier" befindet sich in Vorbereitung. Ferner: Dr. Wilhelm Ernst, Hamburg, Strahlenschutz bei der medizinischen Anwendung v o n Röntgenstrahlen; Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1953. H . Graf und A. Schaal, Erlangen, Erläuterungen zu den Strahlenschutznormen für medizinische Röntgeneinrichtungen — Anlagen u n d Röntgenschutzkleidung D I N 6811, 6812 u n d 6813; Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1955. Schiungbaum,

Med. Strahlenkunde

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c) ünfallverhütungsvor schrift betr. Medizinische — Ausgabe 1956.

Laboratoriumsarbeiten

Aus dem I n h a l t : Meldepflicht, Kenntnisse der Beschäftigten, Vorbeugung gesundheitlicher Schäden, Räume f ü r Laboratoriumsarbeiten, Einrichtung der Laboratorien, Laboratoriumsarbeiten allgemein, Arbeiten mit infektiösem Material, Versuchstiere und Tierkadaver, Erste Hilfe bei Verletzungen und Infektionen.

d) Unfallverhütungsvorschrift betr. Behandlung, Pflege und sonstige Betreuung von Kranken und Siechen — Ausgabe 1961 — z. Z. in Überarbeitung — (gilt auch für medizinisch-technische Assistentinnen). Aus dem Inhalt: Eignungsuntersuchung, Auswahl der Beschäftigten, gesundheitliche Betreuung, Gesundheitsüberwachung, Schutz gegen Ansteckung durch Kranke, Desinfektion.

2. Richtlinien und Merkblätter der Berufsgenossenschaft für Gesundheitsdienst und Wohlfahrtspflege. Richtlinien sind Durchführungsregeln 1 ), Merkblätter enthalten Ratschläge und Hinweise für die Erfüllung der in den Unfallverhütungsvorschriften enthaltenen Forderungen. Richtlinien zur Verhütung von Unfällen und Berufskrankheiten durch häufig vorkommende Betriebsgefahren — Ausgabe 1949 —, Richtlinien zur Verhütung von Berufskrankheiten und Unfällen bei der medizinischen Anwendung von Ultraschall — Ausgabe 1950 —, Merkblatt betr. Eignungsuntersuchung und Gesundheitsüberwachung des Personals von Krankenanstalten u. dgl., Merkblatt betr. Verhütung der Ansteckung bei der Pflege und Betreuung Tuberkulosekranker — Ausgabe 1955 — (gilt auch für die medizinisch-technischen Assistentinnen), Merkblatt betr. Versand ansteckenden und ansteckungsverdächtigen Untersuchungsmaterials und lebender Krankheitserreger — Ausgabe 1956 - . 3. Sechste Verordnung über Auadehnung der Unfallversicherung auf Berufskrankheiten vom 28. April 1961 (BGBl. I S. 505). Diese Verordnung bringt eine Neufassung der Anlage zur Dritten Verordnung vom 16. Dezember 1936 — RGBl. I S. 1117 — in der Fassung der Fünften Verordnung vom 26. Juli 1952 — RGBl. I S. 395 — sowie der Anlage zur saarländischen Berufskrankheiten-Verordnung in der Fassung der Bekanntmachung vom 2. Juli 1954 (Amtsblatt des Saarlandes S. 802). In der Anlage sind 47 Krankheiten aufgeführt, die als Berufskrankheiten im Sinne der Unfallsvericherung gelten. Für die medizinisch-technischen Assistentinnen sind daraus von Bedeutung: Erkrankung durch Röntgenstrahlen, durch die Strahlen radioaktiver Stoffe oder durch andere ionisierende Strahlen, Infektionskrankheiten und von Tieren auf Menschen übertragbare Krankheiten, sofern sie sich diese Krankheiten 3

) Andrée: ebenda.

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in versicherungspflichtigen Unternehmen durch ihre berufliche Tätigkeit zugezogen haben. Hierzu: Merkblatt für die ärztliche U n t e r s u c h u n g zu Nr. 37 der Anlage zur Sechsten Berufskrankheiten-Verordnung — Infektionskrankheiten — sowie z u Nr. 47 — Tropenkrankheiten, Fleckfieber, Skorbut. Die siebente Berufskrankheiten-Verordnung ist in Vorbereitung. Dabei ist eine Erweiterung der Liste der anerkannten Berufskrankheiten bez. der Infektionskrankheiten in Aussicht genommen. Gesetz zum Schutze der arbeitenden Jugend (Jugendarbeitsschutzgesetz) vom 9. August 1960 {BGBl. I S. 665). Aus dem Inhalt, soweit für die medizinisch-technische Assistentin und für die AnWärterin auf diesen Beruf von Bedeutung: Gilt für die Beschäftigung von Kindern und von Jugendlichen, die in abhängiger Arbeit stehen. Jugendliche sind Personen, die 14 Jahre, aber noch nicht 18 Jahre alt sind. Das Gesetz gilt u. a. nicht für eine Beschäftigung, mit der überwiegend Zwecke der Erziehung, der Heilung oder des Schulunterrichts verfolgt werden. Jugendarbeit ist insoweit verboten, als sie die körperlichen Kräfte des Jugendlichen übersteigt oder die Jugendlichen sittlichen Gefahren aussetzt. Unter den z. Z. bestehenden gesetzlichen Beschäftigungsverbotsn und -beschränkungen finden sich keine, die sich auf die Beschäftigung von Jugendlichen in medizinischen Röntgenbetrieben beziehen. Jedoch ist ihnen der Umgang mit radioaktiven Stoffen verboten. Im übrigen fallen Anwärterinnen auf den Beruf der medizinisch-technischen Assistentin auch nur selten unter das Jugendarbeitsschutzgesetz, weil sie in der Regel erst nach Vollendung des 18. Lebensjahres die Ausbildung beginnen und bereits 20 Jahre alt sind, wenn sie als Praktikantinnen (§ 10 des Gesetzes vom 21. Dezember 1958) erstmalig in den Beruf eintreten. Gesetz zum Schutz der erwerbstätigen Mutter (Mutterschutzgesetz) vom 24. Januar 1952 (BGBl. I S. 69) i. d. Fassung des Gesetzes zur Änderung des Mutterschutzgesetzes und der Reichsversicherungsordnung vom 24. August 1965 (BGBl. 1 S. 912) — unter Berücksichtigung des Gesetzes zur Sicherung des Haushaltsausgleichs (Haushaltssicherungsgesetz) vom 20. Dezember 1965 (BGBl. 1 S. 2065). Aus dem Inhalt, soweit für die medizinisch-technischen Assistentinnen von Bedeutung: Geltungsbereich (gilt für Frauen, die in einem Beschäftigungsverhältnis [nicht Beamtenverhältnis] stehen, ohne Rücksicht auf ihre Staatsangehörigkeit). Beschäftigungsverbot für die werdenden Mütter (w. M.), soweit nach ärztlichem Zeugnis Leben oder Gesundheit von Mutter oder Kind bei Fortdauer der Beschäftigung gefährdet sind. Beschäftigungsverbot in den letzten sechs Wochen vor der Niederkunft; es sei denn, daß sich die w. M. zur Arbeitsleistung ausdrücklich bereit erklären. Widerruf jederzeit möglich. V e r b o t e n s i n d auf j e d e n F a l l b e s t i m m t e A r b e i t e n , u. a. s o l c h e , b e i d e n e n d i e w. M. s c h ä d l i c h e n E i n w i r k u n g e n v o n g e s u n d h e i t s g e f ä h r d e n d e n Stoffen oder Strahlen, insbesondere von R ö n t g e n s t r a h l e n , Strahlen r a d i o a k t i v e r Stoffe oder anderen ionisierenden Strahlen ausgesetzt s i n d . Das gilt grundsätzlich auch für stillende Mütter. Mitteilungspflicht der w. M. gegenüber dem Arbeitgeber über ihre Schwangerschaft und den mutmaßlichen Tag der Niederkunft, sobald ihnen ihr Zustand bekannt ist. Der Arbeitgeber kann darüber das Zeugnis eines Arztes oder einer Hebamme verlangen, 24*

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dessen Kosten er zu tragen hat. Beschäftigungsverbot nach der Niederkunft bis zum Ablauf von 8 Wochen, nach Früh- und Mehrlingsgeburten bis zum Ablauf von 12 Wochen. Gewährung von Stillzeit auf Verlangen der Wöchnerin (ohne Verdienstausfall und ohne Vor- bzw. Nacharbeit). Verbot der Mehrarbeit (d. h. über 8 Stunden täglich bei Frauen unter 18 Jahren, sonst über 8% Stunden täglich), der Nachtarbeit (zwischen 20 und 6 Uhr) und der Sonn- und Feiertagsarbeit für werdende und stillende Mütter. Unzulässigkeit der Kündigung gegenüber einer Frau während der Schwangerschaft und bis zum Ablauf von 4 Monaten nach der Entbindung, wenn dem Arbeitgeber zur Zeit der Kündigung die Schwangerschaft oder die Entbindung bekannt war oder innerhalb zweier Wochen nach Zugang der Kündigung mitgeteilt wird. Jedoch hat die Frau das Recht, während der Schwangerschaft und während der Schutzfrist nach der Entbindung das Arbeitsverhältnis ohne Einhaltung einer Frist zum Ende der Schutzfrist zu kündigen. Ihre Rechte aus dem alten Arbeitsverhältnis bleiben in diesem Falle bei Wiedereintritt innerhalb eines Jahres nach der Entbindung aufrechterhalten. Wochenhilfe für weibliche Versicherte und weibliche Familienangehörige Versicherter (Anspruch auf ärztliche Betreuung während der Schwangerschaft und nach der Entbindung [Vorsorgeuntersuchungen] und auf Hebammenhilfe). Bei der Entbindung Hilfe durch eine Hebamme und, falls erforderlich, durch einen Arzt. Als Ermessensleistung der Krankenkassen Klinikentbindung oder Hilfe und Wartung durch Hauspflegerinnen, einmaliger Entbindungsbeitrag, Wochengeld und Stillgeld). Anspruch auf Gewährung von Freizeit (ohne Entgeltausfall) zur Durchführung der Vorsorgeuntersuchungen. Ab 1. Januar 1967*) erhalten im Rahmen der dann wirksam werdenden Mutterschaftshilfe auch Nichtversicherte nach den Vorschriften der RVO Mutterschaftsgeld (bisher Wochengeld).

Hierzu: E. Theuerkauf, Hannover, Kommentar zum Mutterschutzgesetz; Bund-Verlag G. m. b. H., Köln-Deutz. 6. Dritte Durchführungsverordnung vom 30. März 1935 — Reichsministerialbl. S. 327 — zum Oesetz über die Vereinheitlichung des Gesundheitswesens vom 3. Juli 1934. Aus dem Inhalt : § 1. Das Gesundheitsamt führt Listen über diejenigen Personen, die in seinem Bezirk selbständig oder in abhängiger Stellung Behandlung, Pflege oder gesundheitliche Fürsorge am Menschen ausüben, die Leichenschau betätigen oder die Entkeimung von Wohnungen und Gegenständen vornehmen . . . Für jede Berufsart ist eine besondere Liste zu führen . . . § 20. Bei Gesundheits- und Volkspflegerinnen, technischen Assistentinnen, Krankenpflegepersonen, Säuglings- und Kleinkinderschwestern und -pflegerinnen . . . und weiteren Angehörigen von Berufen des Heilwesens, die sich als staatlich „anerkannt" bezeichnen, hat das Gesundheitsamt nachzuprüfen, ob sie die Berechtigung hierzu besitzen. Das gesamte ärztliche Hilfspersonal des Bezirks untersteht, unbeschadet der Dienstaufsicht des zuständigen Arbeitgebers, in seiner Berufstätigkeit der Aufsicht des Gesundheitsamtes. Dieses hat insbesondere darauf zu achten, daß die in den Befähigungszeugnissen gesetzten Grenzen der Betätigung nicht überschritten werden. (Eine medizinisch-technische Assistentin überschreitet z. B. die ihr im Befähigungszeugnis gesetzten Grenzen, wenn sie unbefugt die Heilkunde ausübt. *) Dieser Termin ist durch das Finanzplanungsgesetz v. 8. Dez. 1966 um zwei Jahre bis Ende 1968 hinausgeschoben worden.

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Sie macht sich dadurch nicht nur nach dem Heilpraktikergesetz vom 17. Februar 1939 strafbar, sondern verliert auch die Erlaubnis, eine Tätigkeit unter der Bezeichnung „medizinisch-technische Assistentin" ausüben zu dürfen — (Zurücknahme gemäß § 4 Abs. 1 Nr. 3 des Gesetzes vom 21. Dezember 1958.)

7. Aus dem Strafgesetzbuch (StGB) in der Fassung des Dritten Strafrechtsänderungsgesetzes vom 4. August 1953 (BGBl. I S. 735) — Bekanntmachung des neuen Wortlautes vom 25. August 1953 (BGBl. I S. 1083) — insbesondere §§ 230 (fahrlässige Körperverletzung), 222 (fahrlässige Tötung), 331 und 332 (passive Bestechung), 300 (Schweigepflicht des Arztes usw. sowie seiner berufsmäßig tätigen Gehilfen), 353b (Schweigepflicht des Beamten). Unter Beamten im Sinne des Strafgesetzes sind nach § 359 zu verstehen alle im unmittelbaren oder mittelbaren inländischen Staatsdienst auf Lebenszeit, auf Zeit oder nur vorläufig angestellte Personen, ohne Unterschied, ob sie einen Diensteid geleistet haben oder nicht, ferner Notare, aber nicht Anwälte. I m Zusammenhang mit der Schweigepflicht nach dem StGB Hinweis auf § 16 des Gesetzes zur Bekämpfung der Geschlechtskrankheiten vom 23. Juli 1953 (BGBl. I S. 700), der Sonderbestimmungen über die Schweigepflicht enthält.

8. Aus dem Bürgerlichen Gesetzbuch (BGB) sind für die medizinischtechnische Assistentin die Haftungsbestimmungen von besonderer Bedeutung. D i e M t A h a f t e t , wenn sie fahrlässig, d. h. unter Außerachtlassung der im Verkehr erforderlichen Sorgfalt (§276 BGB) das Leben, den Körper oder die Gesundheit des Patienten widerrechtlich verletzt hat, nach § 823 BGB auf Ersatz des entstehenden Schadens (Geldrente bei Aufhebung oder Minderung der Erwerbsfähigkeit des Geschädigten oder bei Vermehrung seiner Bedürfnisse [§ 843], bei Tötung Kosten der Beerdigung und unter Umständen Geldrente an den, dem der Getötete unterhaltspflichtig war oder werden konnte und dem nun infolge der Tötung das Recht auf den Unterhalt entzogen ist [§ 844], gegebenenfalls Ersatz der einem Dritten entgangenen Dienste des Verletzten durch Geldrente [§ 845] und schließlich Schmerzensgeld nach § 847). Wird die MtA auf hoheitlichem Gebiete tätig, etwa im Bereich der Seuchengesetzgebung, so kann unter Umständen an Stelle der Haftungsvorschriften in § 823 BGB Haftung wegen Amtspflichtverletzung nach § 839 in Verbindung mit Art. 34 des Grundgesetzes in Frage kommen. Dann haftet der Dienstherr, der nur bei Vorsatz oder grober Fahrlässigkeit Rückgriff gegen die MtA nehmen könnte. I n aller Regel h a f t e t a b e r auch der A r z t bei F e h l e r n seiner MtA, und zwar sowohl aus § 278 wie aus § 831 BGB. Aus § 278 haftet er ohne Rücksicht auf eigenes Verschulden, wenn es sich bei der Tätigkeit der MtA um die Erfüllung einer Verbindlichkeit aus seinem Vertrag mit dem Patienten handelt und ein innerer Zusammenhang zwischen der Vertragserfüllung und der Schadenstiftung besteht und wenn die MtA (Erfüllungsgehilfe) dabei schuldhaft, also vorsätzlich oder fahrlässig, gehandelt hat. Aus § 831 haftet der Arzt für den Schaden, den die MtA, die er zu der schadenstiftenden Verrichtung bestellt hat, in Ausführung der Verrichtung dem Anderen widerrechtlich zugefügt hat. Subjektives Verschulden der MtA ist nicht erforderlich. Es genügt hier das objektiv widerrechtliche Verhalten. Im Falle des § 831 kann sich der Arzt von der Haftung befreien, wenn er beweist, daß er bei der

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Auswahl der MtA, bei der Beschaffung der erforderlichen Gerätschaften und bei der Leitung der MtA die im Verkehr erforderliche Sorgfalt beobachtet hat oder wenn der Schaden auch bei Anwendung dieser Sorgfalt entstanden sein würde. Gelingt dem Arzt der Entlastungsbeweis nicht und muß er dem Verletzten Schadenersatz leisten, so k a n n er nach § 840 v o n der MtA A u s g l e i c h verlangen. I m I n n e n v e r h ä l t n i s muß d i e s e den S c h a d e n a l s o a l l e i n tragen. Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, wie empfehlenswert für die MtA der A b s c h l u ß e i n e s p r i v a t e n H a f t p f l i c h t v e r s i c h e r u n g s v e r t r a g s ist. 9. Tarifliche

Bestimmungen.

Grundlage für die Vergütung der Dienstleistungen der MtA ist weitgehend der Bundesangestelltentarifvertrag (BAT), der auch in den Arbeitsvertragsrichtlinien der Inneren Mission und des Caritasverbandes sowie in den Arbeitsbedingungen des Deutschen Roten Kreuzes Maßstab für die zu zahlende Vergütung ist. Die Sätze des Angestelltentarifvertrags der Knappschaft (KnAT), der Berufsgenossenschaften (BG-AT) und anderer Arbeitgeber sind ebenfalls denen des BAT angepaßt. Im privaten Bereich wird nicht selten die freie Vereinbarung bevorzugt. Eingangsgruppe für die MtA ist die Vergütungsgruppe VII BAT. Es wird jedoch schon nach kurzer Einarbeitungszeit oder auch von vornherein die Verg. Gr. VIb mitunter unter Zubilligung einer übertariflichen Zulage gewährt. Die Verg. Gr. V b kommt für Laborleiterinnen, denen mehrere medizinisch-technische Kräfte unterstellt sind, medizinisch-technische Oberassistentinnen und hauptamtliche medizinisch-technische Lehrkräfte in Betracht. In Sonderfällen ist die Verg. Gr. IVb erreichbar. Neben der Vergütung werden in der Regel zusätzliche Alters- und Hinterbliebenenversorgung und Sozialleistungen gewährt. Vereinzelt werden bewährte hauptamtliche medizinisch-technische Lehrkräfte mit langjähriger Berufserfahrung im Beamtenverhältnis beschäftigt (Bes. Gr. A 10 — Oberinspektor). Medizinisch-technische Gehilfinnen und Praktikantinnen (§ 10 des Gesetzes vom 21. 12. 1958) erhalten im Regelfall eine Vergütung nach Verg. Gr. VII BAT.

Sachregister (Bei mehreren Seitenzahlen für ein Stichwort sind die wichtigsten Stellen durch Fettdruck hervorgehoben)

Abdecken 147 Abdeckschieber 57 Ableitung (Wärme) 36 Abschmelzen der Schicht 141 Abschnittsbestrahlung 275 Abschwächung 128 Absorption 79, 84 — und Streuung 84 Absorptionsunterschiede 217 Abstandsgesetz 142, 163, 250, 274 f. A b s t a n d s t e c h n i k (GROEDEL) 160

Adaptation 90 Akkumulator 10 Akne vulgaris 319 Aktivität, spezifische 24 Alkali 117 f. Alphastrahlen 21, 24, 78f., 88, 218 Aluminium 82 ff. — gleichwert 86 Americium 15 f. Aminogruppen (NH 2 ) 118 Ammoniumchlorid 123 Ammoniumthiosulfat 123, 136 Ampere (A) 3 f. Amplitude 11 Analysenlampe 239, 318 Angiographie 201 ff. — Kardiographie 202 f. — Pneumographie 202 f. Angström (Ä) XV Anionen 6 Anode 26f., 38, 39 f. Anregung 18, 230 Antikathode 26, 41 Aortographie 203 f. Arbeit, elektrische 4 Arbeitsplatzbeleuchtung 129 — Wähler 51 Arriflexkamera 100 Arteriographie 202 ff. Arthrographie 208 Atome 14

Atomhülle 14 — kern 14 Atomphysik 14 ff. Aufbaueffekt 302 Aufbelichtungsapparatur 130 f. Aufnahmegeräte 67 f. Ausbreitung, geradlinige (der Strahlen) 78 Ausgleichsblende 162 — filter 162 Austrittsdosis 302 Automatik 58 Automatisierung 58 ff. — Röhre 58 ff. — Filmverarbeitung 132ff. Autoradiographie 301 axial (Strahlengang) 166 Back-Pointer 277 Bakterienfraß 141 Bandgenerator 62 Bandspeichergerät 104, 190 Barium 192 f. — platinzyanür 88, 214 Barytbeton 250 Behandlungsgeräte 70, 72 Belag, weißer 140 Belastbarkeit 34 Belichtung 106, 146, 158ff. — bei Kindern 162 Belichtungsautomat 59 ff. —tabelle 164 —zeit 55f., 107, 158 , Verkürzung 145, 159 BERGONiE-TRiBONDEAUsches G e s e t z 231

Berylliumfenster 41, 289 Beschleunigungsröhre (Betatron) 64 Bestrahlungsmethoden 274ff. —plan 308 ff. —Protokoll 308 ff. —tuben 278, 287ff.

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Sachregister

Betastrahlen 21, 24, 79, 293, 305f. — Jod 24 — Radium 21 f., 291 — Phosphor 24, 296 — schütz 262 — Strontium 296 Betatron, s. auch Elektronenschleuder 64 f. Betazerfall 18 Betriebsschalter 51 Beugung 78, 87 Bevatron 66 Bewegungsbestrahlung 279ff., 309, 311 —energie 80 f. —unscharfe 143, 145 Bewertungsfaktor 218 Bild, latentes 105 —, positives 89 —detail 146 —entstehung 105 f. —gebung 141 ff. —güte 122, 141 —schärfe 143ff., 161 —umfang 109, 155 —umkehr 110, 139 •—Verstärker 77, 97ff. —verstärkerröhre 97 ff. —wandlerprinzip 97 f. Blaulicht 316 Blei, Halbwertschicht 85 —kreisel 56 -—schürze 251 •—, Schutzstoff 85 Blenden 147 f. —kabel 152 Bohrlochkristall 227 BoMKE-Dosimeter 222 BRAGG-GRAY-Prinzip 221 Brechung 78, 87 Bremsspektrum 31 —Strahlung 26 Bremssubstanz (Kernreaktor) 22 Brennfleck (Fokus) 32ff., 144 —, Belastbarkeit 34 Brennfleck, wahrer = elektronischer 32 — , wirksamer = optischer 32 Formen 32 Brennstoff (Kernreaktor) 22 Bromkali 117, 119 —salze 119 f. —silber 105 Bronchographie 207 Brutreaktor 23

Buchstaben (Lage zur Bezeichnung von Aufnahmen) 166 BucKY-Blende 149 Strahlen 289 — -Therapie 41 Tisch 72 Build-up-Effekt 302 BuNSEN-RoscoEsches Gesetz 107 Caesium, radioaktives 296, 303 Calcium 82 s. auch Kalzium Cellon 85 CHAOULsche Röhre 39 Charakteristik einer Röntgenröhre 29 Chelatbildner (zur Dekorporation) 248 Cholangiographie 196ff. Cholezystokinin 198 Cholezystographie 196ff. Chromoradiomater (HOLZKNECHT) 214 COMBERÖ, Aufnahmen nach 179 COMPTON-Effekt 80 COULOMB ( C ) 1

CoTTLOMBsches Gesetz 1 CURIE 19

— (Ci) 219 Deckenaufhängung 68f. Dekorporation 247 f. Desoxyribonukleinsäure 230 f. Detail 143, 146, 155 —erkennbarkeit 96, 112, 167 Deuterium 15 Deuteron 15, 22 Dextrogramm 203 Dezimeterwellen 326 Diagnostikgeneratoren 42 ff. —, Schalttisch 50 ff. •—, Strahlenqualität 85 Diathermie 320ff. Dichte der Materie 81, 84, 160 —, optische 107 —unterschiede 159 f. Dickdarmuntersuchung 195 f. Dicke der Schicht 77f., 80 Dickenausgleich 160 Dickenunterschiede 160 Dielektrizitätskonstante 325 Direkt-Duplikat-Film 106 Dominante 60, 210 DOPA (Dioxyphenylalanin) 317 Doppelfokusröhre 36 Doppelwinkelröhre 35, 36 DORNO-Strahlung 316 Dosimeter 220ff. Dosimetrie 214ff.

Sachregister — der UV-Strahlen 320 Dosis 214 —abfall 39 —begriffe, praktische 272 f. — Effektkurve 241 f. —einheiten 214ff. —, höchst erlaubte 243, 253f., 265 —konstante 219, 291, 295f. Dosisleistung 222, 285 — •—smesser 222 —messer 222 —messung 214 ff. DuANE-HuNTsches Gesetz 31 Drehanode 9, 33 —feld, magnetisches 9 —ström 9 generatoren 30, 47, 161, 203 Dünndarmuntersuchung 194f. Dunkelanpassung s. Adaptation Dunkelkammer, Dunkelraum 128 ff. —, Arbeitsplatzbeleuchtung 129 —, Arbeitsplatzlampen 129 —, Durchreiche 129 —, Raumbeleuchtung 129 —, nasse Seite 129 •—, trockene Seite 129 Duplikat-Herstellung 106 Durchdringungsfähigkeit 78, 85 f. Durchgangsdosis 273, 282 f. Durchgriff 30 Durchhang 109 Durchleuchtung 88 ff. —sgeräte 88 ff. Durchreiche 129 Durchziehmaschinen 133 Effektivwert (elektrischer Wechselstrom) 9 Eichvorrichtung 222 Eigenschaften energiereicher Strahlen 78 ff. Eileiteruntersuchung 201 Eindringtiefe (Elektronen) 305 f. Einfallsdosis 272 Einheit s. Dosiseinheit —, elektrostatische 1 Einheiten 215ff., 271 f. Einkesselgenerator 42 Einpulsgenerator 42 Eisessig 122 Elektrizitätslehre 1 ff. Elektrochirurgie 321 f. —koagulation 321 —lyse 6 —magnet 7

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—meter 7, 221, 225 —motor 9 Elektron 1, 10, 15, 18, 21, 26 Elektronenröhre 27, 320, 323 —schale 15, 22 —Schleuder 64f., 305f. —schutzkopf 28 —therapie 305f. —volt 4 Elektrotomie 322 Element, galvanisches 10 Elementarladung, elektrische 1 —prozeß, photographischer 106 Elemente, periodisches System 16f. Emissionskurve 29 Emulsion, photographische 105, 108 Endverarbeitung 126f. Energie, elektrische 4 Entladungsraum, metallischer 37 Entwickler 117 ff. —lösung 119 —Packungen 119 —rezept 119 Entwicklersubstanzen 117 f. Entwicklung 117ff. Entwicklung, chemische 117 —, physikalische 117 Entwicklungsfaktor 120 —maschinen 132 ff. —schleier 109, 138 —temperatur 121, 131, 135, 154 —zeit 121, 131, 135, 154 Entzündungsbestrahlung 307 Enzephalographie 206 Epitheliolyse 238, 284 Erden, seltene 16 Erythem 237 f, UV 316 —dosis 237 Erzeugung von Röntgenstrahlen 26ff. sehr harten und ultraharten Strahlen 62 ff. Kurzwellen 323 Licht, UV und IR Strahlen 311 ff. Fahrstrahl, mittlerer 281 f. Faktoren, physiologische (subjektiver Kontrast) 90, 154 FABMERscher Abschwächer 128 Feinkontrast 157 Feinstfokus 35 —raster 151 Feinstrukturfolie 115 —analyse 87 Feld, elektrisches 2 — elektrostatisches 2

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Sachregister

—emission 31 —große 275 Fernsehen 97ff., 157 —kontrastverbesserung 157 Fieber, künstliches 326 Filme, Abschmelzen der Schicht 141 —, Abschwächung 128 —, Bakterienfraß 141 —, Belag 140 —, Beschriftung 130 —, Endverarbeitung 126 f. —, Fixierung 122ff., 135 —, Flecken 140 —, folienlose 112, 166 —, Haltbarkeit 138 — s. auch Röntgenfilme —, Runzeln 140 —, Schwärzung, ungleichmäßige 140 —, Verstärkung 127 f. Filmfehler 138 ff. —material 166, 182 , schlechtes 138 —piaketten 268 —Verarbeitung 117ff., 154f. , Trocknen 126 , Wässern 126 Filmwechsler 187 Filter in der Therapie 74, 276 — in der Diagnostik 74 — Radium 291 —Sicherung 276 Filterwirkung 73, 86 —, Aufhärtung 86 —, Homogenisierung 86 —, Schwächung 86 Fingerhutkammer 223 FINSEN-Lampe 315

Fisteldarstellung 201 Fistulographie 201 Fixierbad 123 —lösung 123 —natron 123 —salz 106 Fixierung — Filmverarbeitung 122ff., 135 — Ruhigstellung Film 68f., 145 Kassette 74, 145 Röhre 145 Fixierungszeit 124 Flachblenden s. Raster —tisch, s. Laufrastertisch Flecken, dunkle 140 —, helle 140 Fluoreszenz 88

—erregung des UV-Lichts 318 Fluorophore 88 Fokus s. Brennfleck Objekt-Abstand 142 ff. Folien 113ff., 162f. —filme llOf. —unschärfe 115, 145 Fraktionierung 233, 286 Fremdkörperlokalisation 179f. Frequenz 11 frontal 166 Fruchtschaden 242 Früherythem 237 Frühurogramm 200 Funkenstrecke 7, 320 Gallenblasendarstellung 196f. —reflex 197 Gallenwegsuntersuchung 196f. Gammaenzephalographie 298 —quanten 11 —strahlen 21, 79, 87, 291 ff., 303f. Ganzbestrahlung 233, 275 Gebärmutteruntersuchung 201 GEIGER-MÜLLEE-Zählrohr 2 2 5 f.

Gelbschleier 123, 139 Generatoren 10, 42 ff. Geräte, Behandlungs- 70, 72 —, Bewegungsbestrahlungs- 279 ff. —, Bildverstärker- 97 ff. —, Durchleuchtungs- 90 ff. —, Lagerung der Kranken- 67, 72 f. —, Oberflächenbestrahlungs- 70, 72 —, Schirmbild- 180ff. —, Serienaufnahmen- 186ff. —, Tiefentherapie- 70 —, Untersuchungs- 67 ff. —, Zielaufnahme- 94 f. Gesamtunschärfe 145 Geschwülste, bösartige 307 Gewebshalbwerttiefe 289 —korrekturfaktor 282 Gleichrichter 43 ff. —röhre 27 Gleichspannungserzeuger 43 f. Glühkathode 27 —nröhre 27 —ventilröhre 43 GoETZEscher Strichfokus 33 Gold, radioaktives 295 Gonadendosis 244f., 270f. VAN DEN GRAAF-Generator 62 Gradation 106f., 153 —skurve 109, 155f. GRAETZsche Schaltung 46

Sachregister Grauschleier 138f. G R E I N A C H E R Schaltung 49 Grenzfrequenz 31 —kontrast 155 —last 34 —strahlen 85 —Wellenlänge 31 Grobkontrast 157 GROEDELSche A b s t a n d s t e c h n i k 160

Größenrichtigkeit 141 f. Grünbeleuchtung 129 Grundschleier 109, 138 Gynäkographie 201

Härtefixierbad 123, 125 Haftschicht I I I , 113 Halbleiter, elektrischer 3, 43 Halbschattenbildung 144 Halbtiefentherapie 276 Halbwellenapparat 42 Halbwertschicht (HWS) 85 f. —bestimmung 85 Halbwertszeit (HWZ) —, physikalische 19, 220 —, biologische 220 —, effektive 220 Haltbarkeit der Folie 114 — des Leuchtschirms 89 f. Halterung 67 HAMMER-Dosimeter 223 f. Harnwegsuntersuchung 199 ff. Hartstrahlraster 160 —technik 84, 159 ff. Haupterythem 238 Hauteinheitsdosis 237 —erythem 237 f. —erythemdosis 237 —tiefendosis, prozentuale 289 Heizfadentemperatur 27 Heizstromerzeuger 42, 49 f. —transformator 49 —wandler 49 Helligkeit 89, 154ff. —sdifferenz 90 —srelief 141 Herdabstandsverhältnis 282 —dosis 272, 274, 282f. —raumdosis 273 , relative 273 Hertz (Hz) 9 Herz-Katheterismus 203 Hilfsmittel bei Lagerung 164f. Hinterfolie 113 Hochglanzpresse 126 Hochspannung 27

—serzeuger 42 f. —skabel 61 —sschutz 37 f. —stransformator 42 f. Hochvakuum 27 Hohlanode 39 Hohlformen 164 Homogenisierung 86 Homogenitätsgrad 87 Homogenreaktor 24 Hüllenelektronen 15 Hydrochinon 118 Hydroxylgruppen (OH) 118 Hyperkeratose 239, 317 Hypophysenbestrahlung 295, 306 Hysterographie 201 Hysterosalpingographie 201 Implantationstherapie 293, 295 ff. Impuls 189, 225 —Schaltung (Kinematographie) 189 Indifferenzdosis 243 Indikation 307 ff. Induktion, Induktionsstrom 8 Infiltrationstherapie 295, 297 Influenz 2 Informationswert 90, 127, 157, 184 Infrarotstrahlung 313, 315 Infusionspyelogramm 200 Initial-Antrieb 152 Inkorporation 246ff., 252f. Intensimeter ( F Ü R S T E N A U ) 215 Intensitätssensitometrie 108 Interferenz 78, 87 Ionen 5f. —röhre 26 Ionisation 18, 215, 230f. Ionisationsdichte 231 —kammer 220 f. —messung 59, 220ff. Ionognom 224 I R s. Infrarot Iridium, radioaktives 296 Isodosen 278 Isolatoren 3 Isotope 15 —, radioaktive 294 ff. Isotopenenzephalographie 298 —nephrographie 299 Jod 82, 191 —, radioaktives 295, 298ff. Joule (J) 2, 4 JouLEsche Wärme 3, 5, 320

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380

Sachregister

Kadmiumlampe 315 KÄMPE-LoREY-Ziegel 250 Kaliummetabisulfit 123 f. Kalorie 5 Kalziumwolframat 113 Kamera — (Fernsehen) 100 ff. — (Kinematographie) 189f. Kapazität 1, 2, 300f., 325 Kardiographie 202 f. Kaskadengenerator 62 —Schaltung 49 Kassetten 72 ff., 94, 112, 145 —, Fixierung 67 —Stative 74 —wagen 72, 74 —Wechsler 187 Kathode 26f., 30 —nstrahlen 27 Kationen 6 Keimdrüsen, Empfindlichkeit 241 Keimschädigungsdosis 243 K-Einfang 22 Kennlinie einer Röntgenröhre 30 — Zählrohr 225f. Kernladungszahl 15 Kernreaktor 22 ff. Kettenreaktion 23 Kilowatt (kw) 5 —stunde (kWh) 4 Kindern, Röntgenaufnahmen hei — 209 ff. Kinematographie 189 f. Klärzeit 123 Klebeschicht 89 Kleinformat 182 —raumbestrahlung 290 Kobalt, radioaktives 295f., 300, 302ff. Körnigkeit — Film 106 — Folie 114 — Leuchtschirm 89 Körpereigenstrahlung 245 —höhlenrohr 40 —höhlentherapie 288, 289 —längsschicht 171 ff. •—querschicht 172, 177 Kompression 147 Kondensator 2, 222 —generator 47 —feldmethode 325 —kammer 224 —Zeitschalter 55 f. Konjunktivitis bei UV-Bestrahlung 316

Kontaktaufnahmen 167 f. —mikroradiographie 168 f. —therapie 292 f. Kontamination 250 Kontrast 141, 146ff. —, objektiver 146 —, optimaler 155 —, subjektiver 90, 154 f. —einlauf 195 f. —faktor 109 f. —mittel 190 ff. — •—methoden, Zentralnervensystem 205ff. technik 82 —Verbesserung 156f. Kontrollbereich 265 Kontrolluhr für Durchleuchtungszeit 96 Konvergenzbestrahlung 279, 283 Konversionsfaktor 100 Kopftieflage 91 Korpuskularstrahlen 14 ff., 21, 24 f., 78f., 87, 305ff. Kraftlinien, elektrische 2 Kraftreaktor 24 Kreuzfeuermethode 276f. Kreuzraster 149 Kristallgitter 87 Kristallzähler 227 KnoHMEYEB-Lampe 315, 320 K-Strahlung 22 Kühlpumpe 57 Kühlung 36 •— Reaktor 24 •—ssicherung 57 Kugelfunkenstrecke 7 Kupfer 85 Kurzdistanztherapie 275 Kurzwellentherapie 323 ff. Kurzzeitfolie 115 Kymographie 77, 184f. Labyrinth (Dunkelraum) 128 Ladung, elektrische 1, 2 Laevogramm 203 Lagerung der Kranken 164 f. Lamellen 149 ff. Laser-Strahlen 320 Latenz (Entstehung des photographischen Bildes )105 Latenz (Strahlenwirkung) 236 Lebensalterdosis, höchstzulässige 266 Lebensdauer, mittlere 19 Lebensverkürzung durch Strahlen 236 Leberszintigraphie 300 Leistung, elektrische 5

381

Sachregister Leiter, elektrische 3 Leitfähigkeit 215, 227 Letaldosis 233 f. L e u c h t k r a f t 89 —masse 89 —schicht 113 ff. —schirm 88ff., 180, 215 helligkeit 89 wagen 91, 94 f. —stoff 113 Leukämie 237 Lichtdermatosen 318 —geschwindigkcit 11 — q u a n t e n 11 —Schwiele 317 —strahlen 27, 88, 113 —therapie 312 ff. LlNDEMANN-GlaS 4 1

Linearbeschleuniger 63 f. Linienspektrum 315 Linsenobjektive 181 — s t a r 241 Lösung s. Entwicklerlösung Log-Etron, Log-Etronographie 157 L ü f t u n g 128 L u f t k ü h l u n g 36 —myelographie 206 —osydation 117 —yolumen 220 Lumineszenz 28, 88 ff., 227 —strahier 314 Luminophore 88 Lungenkrebs 237 — s t a t i v 74 f. L u p e n b e t r a c h t u n g 97 Lymphadenographie 205 Lymphangiographie 205 LYSHOLM-Tisch 76

MACH-Effekt 155 Magen-Darm-Untersuchung 193 ff. Magnetfeld 6f. Maschinenentwickler 136 Masse, kritische (Kernreaktor) 23 Materialisation 80 Material, photographisches 110 ff. Materie, Dichte der 81 f. —, Zerstrahlung 80 Mehrelektrodenröhre 28 M e i s s n e r Rückkoppelungsschaltung

324 Mekapion 224 Meßgeräte 220 ff. Meßinstrumente, elektrische 6f. Methode, ionometrische 215

—, photochemische 214 Metol 118 Mikroradiographie 168 f. Mikrowellentherapie 326 Milliamperesekundenrelais 56 Milligrammelementstunde 219 Milzszintigraphie 300 Mittelformat 182 Moderatorsubstanz (Kernreaktor) 22 Molybdänhülle der K a t h o d e 27 Moulage 292 f. Multiplier 28, 227 Mutationen 230, 244 MuTSCHELLER-Dosis 2 4 3

Myelographie 206f. Nahbestrahlung 287 ff. —sröhre 39 f. N a ß b e t r a c h t u n g s r a u m 132 Natriumsulfit 117 ff. —thiosulfar 128 Nebenwirkungen bei K o n t r a s t m i t t e l untersuchungen 192 Neigungswinkel des Brennflecks 33, 35 Nekrosenbildung 238, 241 Nennlast 34 Nephrographie (Isotopen-) 299 Netzmittel 126 —regulierung 51 —Schalter 50 Neutrino 18 N e u t r o n 15, 23 —enbestrahlung 307 —enfluß 24 Niederspannungstransformator 49 Nierenszintigraphie 300 N o m o g r a m m 34 — a u t o m a t i k 58 Notfallbesteck 192 — bei K o n t r a s t m i t t e l u n t e r s u c h u n g e n 192 Nuklid 15, 19 Nutzwiderstand 5 Oberflächenbestrahlungsgeräte 70, 72, 287 ff. —dosis 272 —therapie 39ff., 273, 287ff. Objektive, lichtstarke 181 — , Linsen-181 —, Spiegel- 181 O b j e k t u m f a n g 109, 155 Odelca 183 f. Ölhaube 37 ff. —kühlung 36

382

Sachregister

—treniischalter 49 ösophagusuntersuchung 193 Ohm (2) 3 Ohmsches Gesetz 3 Opazität 107 Ordnungszahl 15, 81 f. Osteoradionekrose 241 Oxydationsprodukte 120 Paarbildung 80 f. Pankreatographie 198f. — Kontrastmittel 198 — Isotope (Se 75) 301 Parallaxe 143ff. Parietographie 194 Pendelbestrahlung 279 ff. —konvergenz 279 —winkel (Schichtuntersuchung) 173 f. (Therapie) 282 Personendosismessung 267 Perspektive, umgekehrte 142 Pharmakoradiographie 194, 197 Phasenverschiebung 9 Phenidon 118, 136 Phlebographie 204 Phosphor 82 —, radioaktiver 296 Phosphoreszenz 88 Photoabsorption 80 —effekt 60, 80 —elektronen 97 —emulsion 111 —synthese 318 —zelle 320 Pigmentierung 239 — durch UV-Licht 316f. Planigraphie s. Schichtuntersuchung Plattenkondensator 2 Plutonium 15, 16, 24, 246 Pneumomediastinum 208 —parametrium 208 —peritoneum 208 —radiographie 208 f. —retroperitoneum 208 —thorax 208 Polaroidverfahren 137 f. Polyester-Grundlage 111 Polygramm, Polygraphie 185 f. Positron 18, 22, 80 Potential, elektrisches 2 Präparate, geschlossene 24, 258 f. — offene 24, 252, 259 f. Projektion, zentrale 143 —smikroradiographie 169 Proton 15, 25, 88

—enbestrahlung 306 Protrahierung 233, 285 Prozeß, photochemischer 119 Punktion (Gallenblase) 198 Pyelographie 199ff. Qualitätsfaktor 218 Quantenstrahlen 11, 80, 85 ff. —theorie 14 Quantimeter (KIENBÖCK) 214

Quecksilberdampflampe 314f.

Rachitis 317 f. rad 217 Radioaktivität 19 ff. —, künstliche 21 f., 294ff. —, natürliche 20f., 290ff. Radiochemie 231 Radioisotope (Therapie) 294ff. — (Diagnostik und Forschung) 297 ff. Radiojodtest 298 f. Radionuklid 19 Radium 20f., 287, 290ff. — Normal 222 —punktur 293 Radon 291, 293 Rahmenmaschinen 132 Rapidentwickler 118 —Rahmenmaschinen 133 Raster 149 ff. —bestrahlung 284 f. Raumbeleuchtung (Dunkelraum) 129 Raumdosis 273 Raumladung 30 Reaktion, Strahlen- 237 f. Reflexion 78, 87 Regeltransformator 51 Regenerationslösung 120 Reichweite von Strahlen 78 f. Reifkeime 106 Reizmahlzeit 197 Relais, elektrisches 7, 29 rem 217 Renovasographie 204 rep 216f. Resonanz 331 Rippenkühlung 36 Röhre, Fixierung 145 Röhrengehäuse (-haube) 37f., 251 —leistung 34 —Spannung 29, 53 —ström 29, 49f., 55 Röntgengenerator (-apparat) 42 ff. Röntgenaufnahmen, Benennung 165 f.

Sachregister —, Bezeichnung 165f. —bild, Abschwächung 128 Verstärker 97 ff. , Verstärkung 127 f. „Röntgen"-Einheit 214, 215 —einrichtung 67 f. —fernsehen 100 ff. —filme HOff., 121, 166 Röntgengeneratoren 42 ff. —geräte 67 ff. —kaustik 238 —kinematographie 189f. —papier 110, 112, 126 —photographie 105ff. —quanten 11 —röhre 26ff. , Halterung 68 ff. , Kühlung 36 , Oberflächentherapie 39 f. , Therapie 38 f. , ultraharte Strahlen 41 —Spektralanalyse 87 —strahlen 26, 78ff., 230ff. , Durchgang durch Materie 78 ff. —strahier 26ff. —Strahlung, Qualität 85 ff. —wert 57, 274 messer 57 Roentogen-Mono-Entwickler 125 Rollenmaschinen 133 f. Rotationsbestrahlung 279 Rotbeleuchtung 129 —licht 315f. Rotor 9f. Rückheizung 28 Riickzündung 28 Runzeln 141 SABATIER-Effekt 139

Sättigungsspannung 30 Säuglingen, Aufnahme von — 73, 209 f. sagittal 165 S C A N N E R 227ff., 300f. Schachtverhältnis 150ff. SCHÄFER-WITTF.-Rohr 4 0

Schaltplatzwähler 51 Schaltröhre 29 Schaltschütz 7 Schalttische 50ff. — für Diagnostik 50 ff. — für Therapie 57 Schattenkrankheiten 319 Schaukasten 155 Schaumgummi zur Lagerung 164 Scheitelspannung 34, 47, 85

383

Scheitelwert (elektrischer Wechselstrom) 9 Schicht, durchstrahlte, Dicke der — 81 ff. —, photographische 105 — und Schwächung 83 ff. —aufnahmen, Lunge 175, 178 , Nieren 179 —tiefe 173 —Untersuchung 170ff., 210 Schilddrüsenerkrankungen 295, 298 — Diagnostik 298 Strahlentherapie 271 ff. Schirmbildgeräte 74, 180ff. —Photographie 180 ff. Schleier, dichroitische (mehrfarbige) 139 —bildung 138 ff. Schlitzblende 147 Schmelzsicherung 5 ScHMiDTsche P l a t t e 1 8 1

Schnellfixierbad 123

ScHOENSche B r ü c k e 7 3

Schuppenflechte 319 Schütz s. Schaltschütz Schutzkleidung 251, 254, 256, 261 —maßnahmen 250 ff. , Überwachung 253, 263ff., 269 —schicht 111, 113 —Stoffe 85, 250f. Schwächung 79f., 82ff. —, Filterwirkung 86 Schwächungsfilter 86 Schwächungsunterschied 82 Schwärzung 106ff. —, Abstufung der 146 —, mittlere 158 —, ungleichmäßige 141 —skurve 109 —srelief 141 ScHWARZscHiLDsches Gesetz 107 — Exponent 107 f. Schwellenwert 109 Schweranodenröhre 36 Schwimmbadreaktor 23 Schwingung, elektromagnetische, s. Wellen Schwingungen, gedämpfte und ungedämpfte 323 Schwingungsfrequenz 9 —kreis, elektrischer 320 f. —periode 9 Sechspuls-Generator 47 Sekundärelektronen 28, 38, 79 f. —Strahlung 79 Selektivität von Rastern 150

384

Sachregister

Selen 44, 204, 320 •— radioaktives 301 —sperrschichtgleichrichter 44 f. Sensitometrie 107 Serienaufnahmegerät 186ff. Serienaufnahmen 186ff., 190 Sicherung 5 Sicherheitsfilm 111 Siebbestrahlung 284ff. Silber 105 f. —rückgewinnung 125 Siliziumgleichrichter 45 Simultanschichtverfahren 177 f. Sonographie 205 Soforterythem 238 Solarisation 109f., 139 Sonnenlicht 313 Spannung 27, 30, 47, 85, 158 f. —, elektrische 2 f. Spannungsregulierung 52 f. —transformation 8, s. auch Transformator Speicheldrüsenuntersuchung 196 Spektrum 12f., 314 —, Betastrahlen 21 —, kontinuierliches 31, 314f. Sperrschichtgleichrichter 43 f. Spezialgeräte, Bildverstärker- 97 ff. Spezialtische 72 f. —Untersuchungen 167 ff. Spickmethode 293, 297 Spiegelobjektive 181 f. Splenoportographie 204 f. Spontanmutationen 244 Spulenfeldmethode 325 Stative 78 f. Stator 9 Stereoaufnahmen 169 f. Steuergitter 28 Stielstrahlung 38, 147 Stoffwechseluntersuchungen mit radioaktiven Isotopen 297 ff. Stoßionisation 225 Strahlen, Eigenschaften energiereicher 78 ff. —, harte 85, 273 ff. —, mittelharte 85, 273 ff. —, sehr harte 62ff„ 85, 273, 302ff. —, überweiche 85 —, ultraharte 62ff., 85, 273, 302ff. —, Verträglichkeit 302 —, weiche 85, 273 —arten 273 —belastung 96f., 244ff. Strahlenbelastung, künstliche 245f.

, natürliche 245 f. in der Röntgendiagnostik 270f. —bündel 141 —dermatitis 238 —dosis 214ff. —empfindlichkeit 231 f. —erzeugung 26ff., 62ff. , Generatoren (Apparate) 42ff., 62 ff. —feldmethode 326 —fibröse 240 —gang 59 —gefährdung 243ff., 247ff. —intoxikation 236 —kater 236 —krankheit 233 ff. —Pneumonitis 240 —qualität 85 ff. —reaktion 237 ff. Strahlenrest 81 —schaden 238 ff. . genetischer 241 f. , somatischer 241 , Augenlinse 241 , Brustdrüse 241 , Haut 238 f. , innere Organe 240 , Knochen 241 , Keimdrüsen 241 f. , Therapie 239 f. , Verhütung 239 —schütz 23, 37, 85, 243 ff. , chemischer 249 f. , physikalischer 250 , Verordnung 264ff. —sensibilität 231 —Syndrom, akutes 233 ff. —therapie 271 ff. , Indikation 307 f. —ulkus 239 Strahlung, charakteristische 31, 81 •—, monochromatische 87 —srelief 141 Stratigraphie s. Schichtuntersuchung Streuabsorption 80 —erweichung 80 —strahlen, Verminderung 147 ff. , strahlenraster 149 ff. unschärfe 145 —Strahlung 79, 145 Streuung 79 f. —, klassische 79 Streuzusatzdosis 272 Strichfokus 33 Strom, elektrischer 2

Sachregister —kreis, elektrischer 5 —stärke, elektrische 2 —stärkenregulierung 55 —Unfälle 6 —wärme 5, 320f. Strontium, radioaktives 247, 296 Stützwand 91 Substanzen, radioaktive 59, 258ff., 264ff., 290ff. Subtraktionsverfahren 158 Sulfhydrilgruppen 231, 249 Synchro-Zyklotron 63, 306 System, periodisches 16 Szintillationszähler 81, 227 f. Tankanlage 131 Tantel, radioaktives 296 Taschendosimeter 224, 268 Technikformat 182 Technetium 301 Teilunschärfen 145 Teleangiektasie 239 Telecurietherapie 293, 303 f. Telegammatherapie 293, 303 f. Temperaturstrahler 313 Tertiärelektronen 79 Therapie, Generatoren 48 f. —, Röhren 38 f. —, -Schalttisch 57 —, -Strahlenqualität 85 Thermostat 121 THORÄüs-Filter 86, 276 Thorium 20 — X 291 — als Kontrastmittel 191, 206 — L a c k 291 Thulium, radioaktives 301 Thvratron 29 Tiefenblende 147 f. —dosis 272 , tabellen 274, 285 , prozentuale 273 , relative 273 —therapie 273 ff. , -Geräte 70 Tische, Behandlungs- 73 —, Untersuchungs- 72 Toleranzdosis 243 Tomographie s. Schichtuntersuchung Tracer 297 Trägerschicht 89, 111, 113 Transformator 8, 42, 49 Translation 279, 282 —swinkel 282 Transparenz 107 Schiungbaum,

Med. Stralenkunde

385

Transurane 15 f. Trochoskopie 91, 195 Trockenarbeitsplatz (Dunkelraum) 130 Trockenschrank 126 Trocknen 126, 132, 135 Tubus 68, 147, 264, 273ff., 278, 287ff. Tuberkulose 318 f. Tubusblende 147 Überbelichtung 110 Überempfindlichkeit gegen Kontrastmittel 192 Überlastungsschutz 32, 58 ff. Übersetzungsverhältnis (Transformator) 8 Überwachungsbereich 265 Ultraharte Strahlen 62ff., 303ff. —hochfrequenztherapie 324, 326 —kurzwellentherapie 323 ff. Ultraviolett-Licht, s. auch UV 316ff. Ultravitalux 315 Umgebungshelligkeit 154 —Strahlung 245 f. Umlaufkühlung 36 UnfallverhütungsVorschriften 253 ff. Universalfolien 115 Unscharfe 115, 143 ff. —, geometrische 32, 144ff. —, photographische 115, 145 Unterbelichtung 109 Unterbrecherbad 122 Untersuchungsgeräte 67 ff. Untersuchungstische 72 Untertischdurchleuchtung 91 Uran 19 f. —meiler s. Kernreaktor —Spaltung 22 UV-Erythem 316f. — L i c h t 316f. —, antirachitische Wirkung 317f. —, bakterizide Wirkung 318 Vasographie 201 ff. Venographie 202, 204 —lieno-portale 204 f. 4 - Ventilapparat s. Zweipulsgenerator 6-Ventilapparat s. Sechspulsgenerator Verdunklungseinrichtung 128 ff. Vergrößerungsaufnahmen 168 —technik 168 Verschiebungsstrom 325 Verstärkereffekt 231 —folien 113ff., 154, 163 Verstärkung 127 f. Verstärkungsfaktor 114, 162 f. 25

386

Sachregister

Verteilung der Strahlen 276ff. Verwischung eindimensional 175 — mehrdimensional 176 Victoreen-Dosimeter 224 ViLLARD-Effekt 139 —Schaltung 49 Vollautomatik 59 f. Vollweggleichrichtung 46 Vollwellengenerator 46 Volt (V) 2, 4 Vorderfolie 113 Wärme 27 —äquivalent, elektrisches 5 Wässerungsdauer 121 Wasserkühlung 36 WATKINS-Faktor 120f. Watt (W) 5 —Sekunde (Ws) 4 WEBBR-FECHNERsches Gesetz 155 Wechselstrom 8 —generator 10 Weichstrahlröhre 41, 289 —technik 159 Wellen, elektromagnetische 11 ff., 78ff., 313 —, elektromagnetische, Spektrum 12 f. —länge 11, 82 f. —, effektive 31 WENTZLIK-Kassette 187, 202 Widerstand, elektrischer 2, 3 Wirbelsäulenganzaufnahme 74, 160

Wirksamkeit, relative biologische (RWB) 218, 231 Wirkung, biologische 215, 230ff. —, chemische 214f., 231 Wirkung des UV-Lichts, antirachitische 317 f. , bakterizide 318 WiTKA-Schaltung 49 Wolfram 27, 32f., 36 —Viellinienraster 151 X-Einheit X V Xeroradiographie 213 X-Strahlen 26 Yttrium, radioaktives 296 Zahnspiegel 212 Zeichen(Bild)-schärfe 143ff. Zeitentwickler 118 —entwicklung 122 —sensitometrie 108 Zentralstrahl 67, 141, 143 —, Einstellung des 73, 165 Zerfallsreihe 20 Zerstrahlung der Materie 80 Zielgeräte 93 f. Zweiknopfautomatik 58 Zweipuls-Generator 47 Zwischenfälle bei Kontrastmitteluntersuchungen 192 Zwölfpuls-Generator 47 Zyklotron 66

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f SIEMENS

Frost

Praktischer Strahlenschutz Eine Einführung in die Technik des Schutzes vor ionisierenden Strahlen für Nichtphysiker Von Dr.-Ing. D I E T R I C H F R O S T Groß-Oktav. Mit 107 Abbildungen. X, 194 Seiten. 1960 Ganzleinen DM 24,— Der praktische Teil des Buches ist sehr reich bebildert und gewährt einen Einblick in die Vielfalt der von der Industrie angebotenen Gerätetypen. Der Verfasser hat sich offensichtlich bemüht, das Problem des praktischen Strahlenschutzes auf den wesentlichsten Gebieten der Industrie und Medizin möglichst um-

fassend zu behandeln. Auch durch die Vielzahl der Abschirmwert-Diagramme und -Tabellen ist das Buch ein wirkliches „Nachschlagewerk" für den praktischen Strahlenschutz geworden. Schon aus diesem Grunde ist ihm eine weite Verbreitung zu wünschen. Naturwissenschaftliche Rundschau

Heim — Schumacher — Frost

Radioaktive Isotope in der Chirurgie Von Prof. Dr. med.

Dr. med. W E R N E R S C H U M A C H E R und Dr.-Ing. D I E T R I C H F R O S T Groß-Oktav. Mit 180 Abbildungen. XVI, 395 Seiten. 1961 Kunststoffeinband DM 48,— WILHELM HEIM,

Das Ganze ist durch die operativ-histologische Untermauerung der gefundenen nuclearmedizinischen Befunde, z. B. bei der Leberdiagnostik mit dadurch gebotenen gezielten Operationsverfahren wie der partiellen Resektion solitärer Metastasen und primärer Leber-Carcinome besonders aufschlußreich. Die Literatur ist reichlich zitiert. — Radiologen und Chirurgen werden nach dem Studium des Werkes überrascht feststellen, welche Erfolge die hier aufgezeichnete Zusammen-

arbeit der beiden Disziplinen haben kann, und sich ihrer wahrscheinlich noch häufiger als bisher bedienen. Der Röntgendiagnostiker wird außerdem auf die nuclearmedizinischen Möglichkeiten zur Komplettierung seiner Befunde verwiesen. Die Anschaffung des auch zum raschen Nachschlagen ausgezeichnet geeigneten, flüssig geschriebenen, gut ausgestatteten und mit vorzüglichen Abbildungen reich versehenen Buches ist allen Radiologen dringend zu empfehlen. Zeitschrift für die gesamte Radiologie,

Walter de Gruyter & Co • Berlin 30

Mattenheimer

Mikromethoden für das klinisch-chemische und biochemische Laboratorium Von Prof. Dr. med. H E R M A N N M A T T E N H E I M E R 2., völlig neu bearbeitete und erweiterte Auflage Oktav. Mit 35 Abbildungen. XVI, 223 Seiten. 1966 Kunststoffeinband DM 30,— deren Kenntnisse unerläßlich sind, wenn man sein Laboratorium auf Mikroanalysen umstellen will. Das Studium sei jedem von uns angeraten, der sich mit derartigen Gedanken trägt. Er wird hier in ausgezeichneter und knapper Form das Wesentliche dargestellt finden und erkennen, daß die Umstellung beträchtliche Änderungen erforderlich machen wird. Das Ärztliche LMboratorium

Das Buch schließt eine bisher bestehende fühlbare Lücke, indem es als Ratgeber für die Kollegen dient, die sich langsam auf Mikromethoden umstellen wollen. Das ausgezeichnete Werk enthält eine Beschreibung der Methoden mit einem ausgezeichneten Kapitel über die bestehenden Geräte zur Mikroanalyse sowie besondere Arbeitsvorschriften,

Pataki

Dünnschichtchromatographie in der Aminosäure- und Peptid-Chemie Von Dr. phil., Ing. Chem. G Y Ö R G Y P A T A K I Mit 118 Abbildungen, 52 Tabellen, 1 Ausschlagtafel, 463 Literaturangaben Oktav. XVIII, 250 Seiten. 1966 Kunststoffeinband DM 38,— In allen Teilen dieses Buches findet man eine Fülle von Ergebnissen und für das Laboratorium wertvollen Anregungen. Die Entwicklung der letzten Jahre hat die Abfassung dieses speziell für den Praktiker gedachten Buches in jeder Hinsicht gerechtfertigt, zumal ein Großteil der Literatur schwer zugänglich ist.

Rund 460 Literaturzitate, zahlreiche Tabellen und Abbildungen vieler zweidimensionaler Chromatogramme machen dieses Buch einem nützlichen und wertvollen Ratgeber im biochemischen Laboratorium. Wiener Medizinische Wochenschrift

Walter de Gruyter & Co • Berlin 30

LABORATORIUMS

PRAXIS

Fachzeitschrift für Chemotechniker und Laboranten Diese anerkannte Fachzeitschrift behandelt in großen, manchmal auf mehrere Hefte verteilten Beiträgen interessante Themen aus allen Gebieten der industriellen und wissenschaftlichen Chemie. Sie berichtet in jeder Ausgabe über neue Forschungsergebnisse, moderne Arbeitsmethoden und aktuelle Neuigkeiten aus der Chemie und den angrenzenden Fachdisziplinen. Neue Fachbücher werden in der „Bücherschau" ausführlich besprochen und wichtige Fragen des Arbeitsrechts, die den Leserkreis interessieren, kommentiert und beantwortet.

LABDRATORlUr bietet die Möglichkeit zu einem ausführlichen Meinungsaustausch in beruflichen Angelegenheiten und Fragen; sie erweist sich immer wieder als Fundgrube praktischen Wissens für die vorwärtsstrebenden Chemotechniker und Laboranten.

LAB ORATORIUMS erscheint einmal im Monat und kostet vierteljährlich 4,25 DM. Bitte verlangen Sie unentgeltlich Probehefte!

Bund-Verlag • Köln 5 Köln-Deutz, Postfach 409

Küster — Thiel — Fischbeck

Logarithmische Rechentafeln Für Chemiker, Pharmazeuten, Mediziner und Physiker 94.—99., verbesserte und vermehrte Auflage Oktav. XVI, 302 Seiten. 1965 Kunststoffeinband DM 16,80 Ein Großteil der verschiedenen Rechentafeln wurde ergänzt oder völlig neubearbeitet, so daß es sich lohnt, den im übrigen in tadelloser Aufmachung

vorliegenden neuen-alten Küster-ThielFischbeck zu den Büchern zu stellen, die man täglich braucht und auf die man nicht verzichten kann. Die Pharmazeutische Industrie

Riesen — Albrecht

Einführung in die Zelldiagnostik des menschlichen Knochenmarks und Blutes für med.-techn. Assistentinnen und Studierende Mit einem Vorwort von H E I N Z S C H L A G Groß-Oktav. 4 Farbtafeln mit Abbildungen von Knochenmark und Blutzellen und 32 Seiten erläuternden Text. 1957. DM 16,80 Der erläuternde Text enthält alle wesentlichen Merkmale der Zellen in sprachlich knapper, aber klarer Schilderung. Auf eine Darstellung der Befunde und der Zusammenhänge bei einzelnen Krank-

heiten wurde bewußt verzichtet. Jedem Anfänger auf dem Gebiet der Zelldiagnostik, insbesondere unseren technischen Assistentinnen, kann das Buch sehr empfohlen werden. Medizinischer Literatur-Anzeiger

Gruber

Arzt und Ethik V o n D r . m e d . GEORG B .

GRUBER

2., verbesserte und vermehrte Auflage Oktav. 89 Seiten. 1956. DM 6,80 Man wünscht dieses Buch in die Hände eines jeden heranwachsenden Arztes; er wird darin nicht nur die ernsthafte und verbindliche Gesinnung des Autors spüren, sondern es wird ihm auch deut-

lich werden, daß dem Verfasser nicht nur die Ausbildung, sondern auch die Bildung im besten und weitesten Sinne dringliches Anliegen und wünschenswertes Ziel bedeuten. Zentralblatt für allgemeine Pathologie

Walter de Gruyter & Co • Berlin 30

Pschyrembel

Klinisches Wörterbuch Mit klinischen Syndromen Von Prof. Dr. med. Dr. phil. W. PSCHYREMBEL Gegründet von OTTO DORNBLÜTH 154.—158. Auflage Oktav. Mit 1385 Abbildungen. XVI, 980 Seiten. 1964 Ganzleinen DM 24,— Wenn ein Werk die 184. Auflage erreicht, braucht über seinen Wert kaum noch etwas gesagt zu werden. Dieses Wörterbuch ist längst allen unentbehrlich geworden, die in irgendeiner Weise mit der Medizin zu tun haben, besonders den Mitarbeitern der Ärzte. Die Fortschritte auf allen Gebieten der Medizin sind eingehend und gewissenhaft berücksichtigt worden. Neuzeitlichen Untersuchungsmethoden ist ein besonders breiter Raum gewidmet. Das Krankenhaus „Tatsächlich ist ein beachtlicher Zuwachs an Stichworten und Substanz zu ver-

zeichnen. Unter anderem sind auch zahlreiche aktuelle Syndrombegriffe neu aufgenommen worden." B. Leiber, Frankfurt a. M. in Monatskurse für die ärztliche Fortbildung „Sehr zu begrüßen ist ebenfalls, daß Krankheitssyndrome mit Eigennamen und entsprechenden Erläuterungen aufgenommen wurden. Neue Medikamente und Operationstechniken wurden ebenso erweitert wie die Verfahren der Radiologie." Praxis der Psychiatrie, Neurologie

Hunnis

Pharmazeutisches Wörterbuch 4., völlig neu bearbeitete und erweiterte Auflage Oktav. Mit 15 Tabellen und 140 Abbildungen. XII, 858 Seiten. 1966 Ganzleinen DM 46,— Eine solche Hilfe brauchen wir heute nötiger denn je! Die Neuauflage dieses bekannten und viel gebrauchten Pharmazeutischen Wörterbuches ermöglicht es, sich in jedem Zweifelsfall rasch und sicher zu orientieren. Es ist umfassend und absolut zuverlässig. Vor allem findet

man darin die Erklärung der so vielen neuen Ausdrücke und Namen für chemische Stoffe, die in Spezialpräparaten auftauchen, ebenso der Arzneipflanzen und der Labormethoden. Viele Zeichnungen ergänzen den Text. Kartei der prakt. Medizin

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