Bildgebung: Robotergestütztes Röntgengerät ermöglicht 3D-Bilder - kma online

2021-11-29 08:08:54 By : Ms. ellie Hao

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Für die konventionelle Röntgendiagnostik setzen die Radiologen des Universitätsklinikums Würzburg zwei robotergestützte Röntgengeräte ein. Die Geräte bieten auch eine Option zur 3D-Bildgebung.

Das robotergestützte Röntgensystem Multitom Rax ermöglicht neben konventionellem Röntgen auch 3D-Bildgebung.

Die Beschaffung eines neuen Röntgengeräts ist in einem Krankenhaus kein besonderer Vorgang. Das digitale Röntgen hat sich längst etabliert und es stehen viele verschiedene stationäre und mobile Modelle zur Auswahl. Als die Radiologen des Universitätsklinikums Würzburg nach einem Ersatzgerät für die konventionelle Röntgendiagnostik suchten, stießen sie vor einigen Jahren auf das damals brandneue „Multitom Rax“, dessen zwei Roboterarme neue Untersuchungsmöglichkeiten eröffnen. Darüber hinaus bietet dieses Gerät die Möglichkeit der 3D-Bildgebung, wenn auch in eingeschränktem Umfang.

Zwei dieser Geräte setzen die Würzburger Radiologen bereits ein. Beide befinden sich in den Räumen für die konventionelle Röntgendiagnostik, in unmittelbarer Nähe der Notaufnahme. Täglich werden dort über 100 Röntgenuntersuchungen durchgeführt. Radiologen benötigen oft eine weitere Röntgenaufnahme aus einer anderen Perspektive, um Verletzungen zu beurteilen. Bei einem herkömmlichen Röntgengerät ist oft nur ein Bauteil, Strahlungsquelle oder Detektor, beweglich, das andere starr. Daher muss der Patient für die zusätzliche Exposition, die mit Schmerzen verbunden sein kann, in eine andere Position gebracht werden. Beim Multitom Rax hingegen sind sowohl die Strahlenquelle als auch der Detektor beweglich, wodurch der Patient nicht so oft umgelagert werden muss. Strahlungsquelle und Detektor hängen an einer an der Decke des Röntgenraums montierten Schiene und können motorisch angetrieben und unabhängig in jedem Winkel um den Patienten positioniert werden. Voraussetzung für den Einsatz des Röntgengerätes ist eine ausreichend stabile Decke; Strahlungsquelle und Detektor wiegen zusammen etwa eine halbe Tonne. „Wir mussten die Decke nicht verstärken und konnten sofort mit der Montage beginnen“, sagt Dr. Jan-Peter Grunz, Assistenzarzt am Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie.

Dr. Jan-Peter Grunz ist für die Betreuung der Röntgengeräte in Würzburg zuständig. Die Roboterarme werden per Fernbedienung gesteuert. Ein medizinisch-technischer Radiologieassistent (MTRA) kann die Strahlenquelle und den Detektor exakt in die gewünschte Position am Patienten bringen. Für Sicherheit ist gesorgt. „Die Roboterarme sind so am Deckengeländer befestigt, dass sie nicht kollidieren können“, erklärt Grunz.

Eine weitere Funktion des Multitom Rax, die 3D-Bildgebung, wird von den Würzburger Radiologen vor allem für die akute Traumadiagnostik eingesetzt. Wenn Sie beispielsweise eine Handgelenksfraktur geröntgt haben und feststellen, dass der Handchirurg zur Operationsplanung detailliertere Informationen in Form einer 3D-Bildgebung benötigt, können die 3D-Bilder mit dem robotergestützten x . sofort vor Ort aufgenommen werden -Strahlmaschine. Dadurch erspart die Klinik dem Patienten den Transport vom Röntgenraum zum Computertomographen (CT) und die Wartezeit bis zur CT-Untersuchung.

Auch die Klinik profitiert von der 3D-Fähigkeit des Röntgengeräts, da sie kein zusätzliches Zeitfenster für die CT-Untersuchung einplanen muss. Da die Radiologen nur vier bis sechs Mal am Tag eine 3D-Bildgebung benötigen, haben sie die 3D-Funktion nur auf einem der beiden Geräte aktiviert. Die Qualität der 3D-Bilder übertrifft die Bildqualität des Würzburger High-End-CT-Scanners. Da der Einsatz des Röntgengeräts jedoch auf „kleinere“ Bereiche wie Ellenbogen oder Knöchel beschränkt ist, kann es den CT-Scanner nicht vollständig ersetzen. „Die bessere Bildqualität und das begrenzte Scanvolumen im Vergleich zur CT hängen mit der Aufnahmetechnik zusammen“, erklärt Grunz. Der Computertomograph arbeitet mit der sogenannten Multidetektor-Technologie, bei der ein fächerförmiger Strahlengang auf mehrere Detektorreihen trifft. Während der Messung wird der Patient mit dem Tischvorschub liegend durch den Strahlengang geschoben. Dadurch kann der CT-Scanner ein vergleichsweise großes Scanvolumen abdecken. Im Gegensatz dazu hat das Röntgengerät einen konischen Strahlengang, der auf einen Flächendetektor – ein Quadrat – trifft. Der Patient wird während des Scanvorgangs nicht bewegt, weshalb das Scanvolumen auf die Größe des Quadrats begrenzt ist. Aufgrund der physikalischen Einschränkung kann das Röntgengerät kleinere Pixel abdecken. Damit erreicht er eine Auflösung von 150 Mikrometern in alle Raumrichtungen.

Zum Vergleich: Der Computertomograph mit Multidetektor-Technologie erreicht eine maximale Auflösung von 300 Mikrometern. Durch die kleinere Pixelgröße hat das robotergestützte Röntgengerät eine bessere räumliche Auflösung, was sich besonders in der Frakturdiagnostik bemerkbar macht. Feinste Strukturen der Handwurzel oder Fußwurzel, wie Haarrisse, können Radiologen mit dem Gerät besser erkennen als mit dem Computertomographen. Da die 3D-Bilder mit dem robotergestützten Röntgengerät nicht nur im Liegen oder Sitzen, sondern auch im Stehen angefertigt werden können, ist eine 3D-Bildgebung eines Gelenks sogar mit natürlicher Gewichtsbelastung möglich. Aufgrund des geringeren Scanvolumens beschränkt sich der Einsatz des Röntgengerätes jedoch im Wesentlichen auf die 3D-Bildgebung von Knöcheln, Ellenbogen und Handgelenken. „Aufgrund der technischen Einschränkungen werden 3D-Untersuchungen von Thorax, Abdomen oder Schädel noch mit Multidetektor-CT durchgeführt“, erklärt Grunz.

Radiologen sind bestrebt, die Strahlendosis ihrer Patienten während der Durchleuchtung so gering wie möglich zu halten. In Würzburg stellte sich die Frage, welcher Strahlenbelastung die Patienten bei der 3D-Bildgebung mit dem Röntgengerät im Vergleich zum CT-Gerät ausgesetzt sind. Generell gilt: Je höher die Dosis, desto besser die Bildqualität. Hersteller von Röntgengeräten und CT-Geräten setzen daher technische Hilfsmittel und Software ein, um eine gute Bildqualität bei geringerer Strahlenbelastung zu ermöglichen.

In Studien verglichen die Würzburger Radiologen die Aufnahmeprotokolle von Röntgengerät und CT-Gerät – sowohl hinsichtlich der eingesetzten Strahlendosis als auch der damit verbundenen Bildqualität. Dabei stellten sie fest, dass sie für die 3D-Bildgebung mit dem Röntgengerät weniger als die Hälfte der Strahlendosis des Computertomographen benötigen, um eine vergleichbare Bildqualität zu erreichen. Ist die Dosis bei beiden Geräten gleich, erhalten Sie mit dem Röntgengerät eine deutlich bessere Bildqualität.

02.11.2021 | Quelle: Michael Lang | © 2021. Thieme. Alle Rechte vorbehalten.

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