Strahlung
So niedrig wie möglich, so hoch wie nötig
Exakte Bilder aus dem Körperinneren, die in kürzester Zeit vorliegen, bilden die Grundlage einer präzisen Diagnostik. Die Computertomographie (CT) ist dank ihrer Diagnosequalität und -geschwindigkeit aus der täglichen Praxis nicht mehr wegzudenken.
Doch die Radiologie als strahlendiagnostisches Fach sieht sich einem Dilemma ausgesetzt: „Die Bedenken hinsichtlich der Strahlenbelastung und der damit verbundenen Risiken verstärken den Ruf nach Systemen, die die Belastung verringern, aber dennoch eine hohe Bildqualität liefern“, erklärt PD Dr. Sebastian Keil, Oberarzt an der Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie an der Universitätsklinik der RWTH Aachen.
Jeder Mensch ist natürlicher und zunehmend auch nicht natürlicher – im Wesentlichen medizinischer – Strahlenbelastung ausgesetzt. Laut Keil wachse die Anzahl der durchgeführten CT stetig – und sie stellen zwischenzeitlich den Hauptteil der medizinischen Strahlenbelastungen. Deshalb müssen die Ärzte einen Spagat schaffen: Sie verfügen über eine starke diagnostische Waffe, mit deren Einsatz jedoch eine hohe Strahlenbelastung einhergeht. Doch wie können die Ärzte die Strahlenbelastung reduzieren und gleichzeitig eine optimale Bild- und Befundqualität halten? „Für radio-logische Untersuchungen gilt generell das ALARA-Prinzip“, erläutert Keil. ALARA steht für „As Low As Reasonably Achievable“ – so niedrig wie möglich, so hoch wie nötig. Der Anspruch ist, stets einen optimalen Kompromiss zwischen benötigter Bildqualität und Dosis zu finden. „Unsere Aufgabe ist es, gute Diagnosen zu stellen – und nicht etwa, besonders schöne Aufnahmen zu erzeugen“, unterstreicht Keil, „je wichtiger die Dosis für die Diagnose ist und je wichtiger die Diagnose für den Patienten ist – desto mehr Dosis ist zu rechtfertigen.“
An erster Stelle der Strahlendosisreduktion steht natürlich die Indikationsstellung. Der Radiologe sollte die Indikationen mit dem Zuweiser besprechen. Dabei wird geklärt, ob eine CT tatsächlich notwendig ist oder ob der Befund auch mit einer strahlungsärmeren oder strahlungsfreien Modalität erzielt werden kann. „Der Radiologe ist gemäß Röntgenverordnung derjenige, der das für die Lösung eines klinischen Problems angemessene Untersuchungsverfahren auswählt. Und er ist derjenige, der die Anwendung von Röntgenstrahlen gegenüber dem Patienten zu verantworten hat.“ Sofern man sich für eine CT entschieden hat, sollte die klinische Fragestellung so eingegrenzt sein, dass möglichst gezielt untersucht werden kann. „Das heißt: Sie müssen wissen, worum es geht, und müssen wissen, welche Fragestellung mit welcher Technik am besten zu untersuchen ist“, erklärt Keil.
Intelligente Technik in neuen Geräten
Neben diesen grundsätzlichen strahlenhygienischen Gesichtspunkten, die sich schon durch gute radiologische Praxis ableiten lassen, existiert eine Vielzahl neuer technischer Ansätze, mit denen sich bei gleichbleibender Bildqualität die Dosis deutlich senken lässt. Geräte der neuesten Generation verfügen über Dosismodulationstools, die die Strahlendosis an die individuelle Physiognomie des Patienten und die Strahlendosis je nach Körperregion anpassen. „Durchleuchtet man beispielsweise das Abdomen von vorn nach hinten, ist die Durchdringtiefe geringer als beim Strahlengang von der Seite. Neuere Scanner berücksichtigen automatisch, dass entsprechend der anatomischen Region weniger Strahlung eingesetzt wird.“
Zudem wurde auch eine organsensitive Dosismodulation entwickelt. „Neue Studien zeigen zum Beispiel, dass die weibliche Brust noch strahlensensibler ist als angenommen. Sie hat einen höheren biologischen Wichtungsfaktor als andere Körperteile. Wenn also die weibliche Brust frontal durchleuchtet wird – diese also im Hauptstrahlengang liegt –, reduziert das CT-System automatisch die Dosis“, erläutert Keil. Im Bereich der Herz-Bildgebung gibt es EKG-gesteuerte oder getriggerte Dosismodulationen. Hier wird die Bilddatenakquisition an den Herzzyklus angepasst, sodass möglichst wenige Bewegungsartefakte entstehen, weil zum Beispiel bei diastolischer Triggerung ein Zeitpunkt relativer myokardialer Ruhe zur Datenakquisition genutzt wird.
Die iterative Bildkonstruktion führt den Vergleich bereits rekonstruierter Bilddatensätze mit den tatsächlich aufgenommenen Messrohdaten durch, um auf diese Weise Ungenauigkeiten zu ermitteln und im nächsten Schritt anhand dieses Vergleichs zu korrigieren. Dieser hohe Rechenaufwand hat in der Vergangenheit verhindert, dass sich das Verfahren der iterativen Bildgebung in der klinischen Praxis etablierte. Moderne Computertomographen sind jedoch darauf ausgelegt, in kürzester Zeit riesige Datenmengen zu erzeugen und zu verarbeiten und somit die iterative Bildrekonstruktion realistisch umzusetzen. Das durch den Rechenschritt der iterativen Bildrekonstruktion verminderte Bildrauschen führt zu einer gleichbleibenden Bildqualität bei verminderter Strahlendosis. In der Diskussion um die Reduktion der Strahlenbelastung nimmt Keil einen pragmatischen Standpunkt ein: „Wenn eine sinnvolle Indikation für die CT steht, soll und kann der Arzt auf jeden Fall eine CT anwenden.“
PROFIL:
Nach seinem Studium der Humanmedizin an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg promovierte Sebastian Keil im Jahr 2006 zum Thema „Evozierte Potenziale bei Patientinnen mit Anorexia nervosa im Vergleich mit gesunden Personen“. Seit 2010 ist der Facharzt für Radiologie Oberarzt an der Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie des Universitätsklinikums der RWTH Aachen. Seine Habilitation schloss er 2013 mit dem Thema „Computerassistierte Diagnostik in der radiologisch-morphologischen Auswertung des Therapieansprechens bei onkologischen Patienten“ ab.
01.12.2014
