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125 Jahre Röntgen

Der strahlende Durchblick

Anfangs wusste man wenig bis nichts über die Risiken, die mit der Anwendung der Röntgenstrahlung verbunden sind, und nutzte die neue Methode begeistert und unkritisch. Doch nach einigen Jahren fiel auf, dass Radiologen auffallend häufig an Krebs erkrankten oder wegen Strahlenschäden Amputationen erlitten.

Die Ursachen der Schäden wurden nach und nach ergründet, und das Bewusstsein für Schutzmaßnahmen geschärft. Im Laufe des 20. Jahrhunderts entwickelte man verschiedene Maßnahmen wie Schutzkleidung und bauliche Schutzvorrichtungen und schuf einen  juristischen Rahmen für den Strahlenschutz. So ist ein Arzt heute verpflichtet, vor jeder Röntgenaufnahme den Nutzen der Untersuchung gegen das Risiko abzuwägen. Die Strahlenschutzverordnung fordert eine »rechtfertigende Indikation«.

Wie viel Strahlung ein Mensch beim Röntgen aufnimmt, ist je nach untersuchtem Körperteil unterschiedlich hoch. Meist liegt dieser Wert jedoch unterhalb der Strahlenexposition, der jemand innerhalb eines Jahres durch in der Umwelt vorkommenden radioaktiven Substanzen wie Radon und Radium ausgesetzt ist. Die Strahlendosis beim Durchleuchten der Lunge entspricht etwa der eines Transatlantikflugs.

CT: dreidimensionale Schichtbilder

Eine wesentliche Weiterentwicklung der Röntgenstrahlung stellt die Computertomografie (CT) dar, die von Godfrey Hounsfield und Allan McLead Cormack in den 1960er-Jahren entwickelt wurde. Bei diesem Verfahren rotieren eine Röntgenröhre sowie eine Aufnahmeeinheit um den Patienten. Die Röhre sendet fächer- oder kegelförmige Strahlen aus, die den Körper des Patienten durchleuchten und von den gegenüberliegenden Detektoren der Aufnahmeeinheit empfangen und an einen Computer weitergeleitet werden.

So ermöglicht ein CT im Unterschied zum klassischen Röntgen, bei dem zweidimensionale Bilder entstehen, eine dreidimensionale Darstellung und damit einen genaueren Blick in das Innere des Körpers. Hounsfield und McLead wurden 1979 mit dem Nobelpreis für Medizin geehrt.

Blick in die Zukunft

Ganz neu und noch nicht in der Standardanwendung ist die Nutzung des gestreuten Röntgenlichts beim sogenannten Dunkelfeldröntgen. Während eine konventionelle Röntgenbildgebung die Abschwächung des Röntgenlichts auf dem Weg durch das Gewebe zeigt, bestimmt die Dunkelfeldmethode den kleinen Anteil des Röntgenlichts, der gestreut, also von seinem geraden Weg abgelenkt wird. Beim konventionellen Röntgen bleibt dieses gestreute Röntgenlicht unbeachtet.

Besonders geeignet scheint das neue Verfahren für Untersuchungen der Lunge zu sein, denn die Streuung ist an Grenzflächen zwischen Luft und Gewebe besonders stark. Dadurch ließen sich in einem Dunkelfeldbild der Lunge Bereiche mit intakten, luftgefüllten Alveolen von Bereichen unterscheiden, in denen die Lungenbläschen kollabiert oder mit Flüssigkeit gefüllt sind. Auch für die Beurteilung einer Covid-19-Erkrankung wäre das Dunkelfeldröntgen eine gute Option.

Noch sei die Technik erst im Test, so die Mitteilung der Technischen Universität München (TUM), wo am Lehrstuhl für Biomedizinische Physik an der Methode geforscht wird. Eine Untersuchung mit der Dunkelfeldtechnik wäre mit einer deutlich geringeren Strahlendosis für den Patienten verbunden als bei einem CT. Sie erfordert nur eine einzelne Aufnahme, während für die Computertomografie viele Einzelaufnahmen aus verschiedenen Richtungen erstellt werden müssen. Diese Weiterentwicklung vom einfachen Durchleuchten zur Hightech-Strahlenmedizin wäre vor 125 Jahren selbst in medizinischen Märchen nicht vorstellbar gewesen. 

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