Radiologen arbeiten mit der Technik von morgen

Das filmlose digitale Röntgeninstitut gibt es im Donauspital des SMZO der Stadt Wien bereits seit 1992. Unter Leitung von Prim. Univ.-Doz. Dr. W. Hruby entwickelte ein Expertenteam aus Medizintechnikern von Siemens und Radiologen ein Picture Archiving and Communications System, im Jargon schlicht PACS genannt. Dieses System überträgt Patientendaten, archiviert sie und koordiniert den Bilderfuß – alles digital.




Noch während der Radiologe an seinem Arbeitsplatz befundet, kann der Stationsarzt die gleichen Aufnahmen mit seinem PC betrachten.

Foto: Siemens

In den ersten 15 Monaten wurden damit 375.494 Bilder generiert und abgespeichert. Dies entspricht laut Hruby einem Datenvolumen von 924.203 Megabyte – in anderen Worten: einer Bibliothek von mehr als zwei Millionen Büchern von jeweils 300 Seiten. Dieses Datenvolumen gliedert sich folgendermaßen:
  • 87.086 DLR-Bilder und
  • 4.757 CT-Untersuchungen, welche sich aus
  • 232.542 Bildern zusammensetzen;
  • 3.485 digitale Durchleuchtungsuntersuchungen, bestehend aus
  • 43.798 Einzelbildern,
  • 2.662 digitalisierte Bilder sowie
  • 618 Ultraschalluntersuchungen.

Hruby kommt zu dem Schluß, dass der enorme Dynamikbereich digitaler Modalitäten und die damit verbundene weitgehende Unempfindlichkeit gegenüber Fehlbelichtungen zu einem drastischen Rückgang von Wiederholungsaufnahmen führt. Das bedeutet: eine Reduktion der Strahlendosis.


Archivierung leicht gemacht
  Auch das leidige Thema der spurlos verschwundenen Bilder gehört der Vergangenheit an, denn mit einem PACS sind auch alte Digitalbilder uneingeschränkt verfügbar. Damit können Voruntersuchungen jederzeit problemlos zum Vergleich herangezogen werden. Weiters lassen sich Bilder und deren Befunde an andere Stationen oder weiterbehandelnde Ärzte verschicken. Auf diese Weise können Kollegen gleichzeitig an verschiedenen Orten dieselben Bilder aufrufen und diskutieren.

Mit dem MultiMedia Reporting Tool der Firma Siemens kann man sogar ausgewählte Bilder mit einem Kurzbefund schnell und selbsterklärend weitergeben: Der Zuweiser öffnet aus seiner Mailbox Ihre Nachricht, hört Ihre Stimme und sieht das Bild mit Ihren Markierungen als Film.


Hoher Speicherbedarf
 

Bei der Einführung eines PACS muss in der Regel parallel gearbeitet und für Voruntersuchungen auf Filme zurückgegriffen werden. Das "konventionelle" Filmarchiv wird erst langsam überflüssig. Ausgewählte Filmbilder, die beispielsweise Krankheitsverläufe dokumentieren, können aber auch nachträglich digitalisiert und in das PACS integriert werden. Durch Auslagern der zeitaufwendigen Nachverarbeitung radiologischer Bilder wird jedenfalls der Patientendurchsatz und damit auch die Rentabilität des bildgebenden Systems erhöht.

Durch den Bilddatenaustausch kann auch eine qualitative Verbesserung der extramuralen Patientenbetreuung sowie der Kooperation zwischen den niedergelassenen Ärzten untereinander und den Spitälern erreicht werden. Weiters haben die Spitäler den Vorteil, dass sie auch über die Bilder der niedergelassenen Ärzten verfügen können. Gleiches verbessert umgekehrt auch die Situation im extramuralen Bereich.

Ein ungelöstes Problem ist allerdings noch die Frage, wer soll, was, wo und wie speichern, und vor allem, wer soll die dafür notwendigen Datenspeicher betreiben. Betrachtet man die Entwicklung des Speichervolumens im Donauspital, wo in den ersten 15 Monaten bereits 924.203 Megabyte angefallen sind, zieht dies zwangsläufig die Frage nach sich: wer soll das bezahlen?


ABC der Magnetresonanztomographie

 

Mit moderner Technologie kann die individuelle Patientenversorgung weiter optimiert werden.

Foto: Siemens

 

Das physikalische Prinzip
 
Der große Vorteil der MRT ist, dass nicht nur die "Konzentration" von Wasserstoff-Atomkernen gemessen wird, sondern auch die Geschwindigkeit, mit der die Kerne in ihre Ausgangslage
zurückkehren.

Foto: VBDO
   
 

Die MRT macht sich die Eigenschaft des magnetischen Moments und des Kernspins von Atomkernen des Wasserstoffs (Protonen) zunutze und verwendet diese Protonen als bildgebende Quelle. Normalerweise sind die magnetischen Momente des Wasserstoffs (z.B. in den Wassermolekülen eines Patienten) völlig ungeordnet. Deshalb wird ein starkes magnetisches Feld eingesetzt, das eine Ausrichtung der Kernmomente in Feldrichtung bewirkt und zu einer meßbaren Magnetisierung führt. Dieser Vorgang bewirkt auch eine Präzisionsbewegung der Kernspins mit einer genau definierten Frequenz um die Feldrichtung des Magneten.

 

Resonanzanregung und -messung
 

Wird der im Magnetfeld liegende Patient (d.h. seine Wasserstoff-Atomkernen) in Übereinstimmung mit der oben erwähnten physikalisch vorgegebenen Frequenz über eine Spule mit einem Hochfrequenzimpuls bestrahlt, kommt es zur Kernresonanz. Die Wasserstoff-Atomkerne werden aus ihrer ursprünglichen Ausrichtung abgelenkt und "gekippt". In welchem Maße und in welcher Richtung die Wasserstoff-Atomkerne abgelenkt werden, ist abhängig von der Dauer und der Stärke des Hochfrequenzimpulses. Nach Abschalten dieses Impulses kehren sämtliche Atomkerne in ihre ursprüngliche Lage zurück und geben dabei das Kernresonanzsignal ab, welches zur Bildgebung benutzt wird. Dieser Vorgang läuft nach genauen physikalischen Gesetzmäßigkeiten ab und kann mit verschiedensten Meßsequenzen definiert und ausgelesen werden.

 

Bestandteile eines MR-Tomographen
  Ein MR-Tomograph besteht aus:
  1. einem Magneten (zumeist einem supraleitenden Magneten mit einer Feldstärke von 0,5 bis 1,5 Tesla),
  2. Gradientenspulen, die im Magneten eingebracht sind und zur Lokalisierung der gemessenen Kernspinresonanzen dienen,
  3. einer Hochfrequenzspule, die als Sender des Hochfrequenzimpulses sowie als Empfänger des von den Protonen im Körper des Patienten ausgesendeten MR-Signalen dient,
  4. einem Computer, der die MR-Bilder nach Verstärkung der gemessenen
    MR-Signale errechnet und
  5. einer Patientenliege.

Kontrast der verschiedenen Körpergewebe
 

Der enorme Vorteil der MRT besteht darin, dass nicht nur die "Konzentration" von Wasserstoff-Atomkernen gemessen wird, sondern auch die Geschwindigkeit, mit der die Kerne in ihre Ausgangslage der Magnetisierung zurückkehren. Je nach Körpergewebe werden konstante Relaxationszeiten meßbar und für den optimalen Bildkontrast zur Unterscheidung von gesundem und erkranktem Gewebe im Körper herangezogen. Auch Blutgefäße mit dem sie durchströmenden Blut verursachen eigene Bildkontraste, die sogar für spezielle, nicht invasive Gefäßuntersuchungen (MR-Angiographien) herangezogen werden können.

 

Nebenwirkungen, Kontraindikationen
 

Nebenwirkungen jeglicher Natur sind zur Zeit bei den zugelassenen Feldstärken und Gradientenstärken nicht bekannt. Auch die eingestrahlten Hochfrequenzfelder bewegen sich in Größenordnungen, die im üblichen Toleranzbereich liegen. Patienten mit Herzschrittmachern, Insulinpumpen oder anderen Biostimulatoren sollten nicht mittels MRT untersucht werden. Gleiches gilt für Patienten im Frühstadium nach der Operation mit chirurgisch gesetzten Gefäßclips beziehungsweise für Patienten mit Materialien, die nicht für die MRT geeignet sind. Sämtliche anderen Metallimplantate müssen vor der MRT bekanntgegeben werden, um im Einzelfall über die Untersuchung zu entscheiden.


  Die Bedeutung der Computertomographie
für die funktionelle endonasale Nasennebenhöhlenchirurgie
 
Von A.o. Univ.-Prof. Dr. Klaus Böheim
 
 

Die moderne, funktionell endonasale Nasennebenhöhlenchirurgie beruht auf der Erkenntnis, dass erstens die meisten Erkrankungen der großen Nasennebenhöhlen, wie der Kieferhöhlen und der Stirnhöhlen, rhinogen entstehen und zweitens die zugrunde liegenden Veränderungen meist in den vorgeschaltenen Spalten und Engstellen der lateralen Nasenwand und im Siebbeinlabyrinth gelegen sind.

Diesen Engstellen kommt eine Schlüsselrolle in der Pathophysiologie der entzündlichen Nebenhöhlenerkrankungen zu, da durch sie die Ventilation und Drainage der nachgeordneten Siebbeinzellen und der großen Höhlen erfolgt. Die funktionell endoskopische Chirurgie dementsprechend hat die operative Erweiterung dieser Engstellen zum Ziel.

Der nachhaltige Aufschwung dieser endoskopisch beziehungsweise mikroskopisch durchgeführten Chirurgie führte zu weiteren Anwendungsmöglichkeiten bei folgenden Indikationen:

  • Diffus polypöse Rhinosinupathien,
  • Mukocele aller Nebenhöhlen,
  • Kieferhöhlenmykosen,
  • Dekompression von Orbita und Sehnerv,
  • Versorgung von Liquorfisteln,
  • Dacryocystorhinostomie sowie
  • Benigne und maligne Tumoren der Nasennebenhöhlen und der Schädelbasis.
 
Abb. 1: Sagittalschnitt durch die Nasennebenhöhlen (siehe Ausschnitt). Der Lichtkegel des Endoskops ist auf den Processus uncinatus (1), den hiatus semilunaris (2) und die vordere caudale Lamelle der bullaethmoidalis
(3) gerichtet.

Fotos: Wetzstein
 
  Die effiziente Planung und Durchführung des endonasalen Eingriffs erfordert präoperativ eine präzise Beurteilung der pathologischen Veränderungen in Relation zur funktionellen und chirurgischen Anatomie. Da die diagnostisch endoskopische Sicht auf die laterale Nasenwand begrenzt ist (siehe Abb. 1), muss vor jedem Eingriff auch eine Computertomographie (CT) der Nasennebenhöhlen in coronarer und gegebenenfalls axialer Schnittführung vorliegen.

Die coronare Schnittführung ist für viele Indikationen ausreichend und aus Gründen der erleichterten räumlichen Orientierung zur Schädelbasis der axialen, die bei speziellen Indikationen und Eingriffen zusätzliche Information bringt, vorzuziehen. Ausreichend ist in der Regel eine Schichtung mit fünf Millimeter Abstand.

Eine Checkliste zur Beurteilung der CT soll neben Sitz und Ausmaß der Erkrankung folgendes berücksichtigen:
  • funktionell wichtige Regionen,
  • anatomische Varianten sowie
  • Risikozonen mit umgebenden Strukturen.
 
Funktionelle Anatomie:
Infundibulum ethmoidale, Recessus frontalis, Ostium maxillare
 

Funktionell am bedeutendsten – und deshalb in der CT zu identifizieren – ist das Infundibulum ethmoidale, das medial vom processus uncinatus, lateral von der lamina papyracea und cranial von der Unterfläche der bulla ethmoidalis begrenzt wird. Lage und Form des processus uncinatus bestimmen die Weite des Infundibulum. Entzündungen des vorderen Siebbeins nehmen von hier ihren Ausgang – vor allem bei engen Verhältnissen – und breiten sich über den recessus frontalis in die Stirnhöhle aus. Dieser vorderste oberste Abschnitt des vorderen Siebbeins, der zum Stirnhöhlenostium führt, ist besonders bei Einengung durch eine vorspringende Agger nasi-Zelle funktionell relevant. Im hinteren Abschnitt des Infundibulum kann die Position und der Zustand des Kieferhöhlenostiums beurteilt werden (siehe Abb. 2).

Abb. 2: Coronare CT durch das vordere Siebbein. Verschattung im linken ostiomeatalen Komplex (mittlerer Nasengang, Infundibulum ethmoidale, Ostium maxillare) (rot). Rechtes Ostium maxillare offen. Gefährliches Siebbeindach bei tiefer Riechrinne (grün).

 

 

Die Grundlamelle der mittleren Nasenmuschel, die vorne vertikal an der Schädelbasis, hinten horizontal lateral an der lamina papyracea inseriert, ist in der coronaren CT eine sich verläßlich darstellende Landmarke als Grenze zwischen dem vorderen und dem hinteren Siebbein.

 

Wichtige anatomische Varianten: Concha bullosa, Haller’sche Zellen
 

Als eine anatomische Variante mit pathophysiologischer Bedeutung ist die pneumatisierte mittlere Nasenmuschel in der CT zu identifizieren. Eine Concha bullosa ist zwar kein pathologischer Prozess per se, kann aber zur Unterhaltung pathologischer Prozesse beisteuern. Ähnlich können bei Nachweis der anatomischen Variante von infraorbitalen Zellen (Haller`sche Zellen) pathophysiologische Mechanismen durch Einengung des Infundibulum ethmoidale und des Kieferhöhlenostiums wirksam sein (siehe Abb. 3 und 4).

 

Gefährliches Siebbeindach bei tiefer Riechrinne, gefährliches hinteres Siebbein bei ausgedehnter Pneumatisation
 

Die coronare CT der Nasennebenhöhlen informiert über die Konfiguration des Siebbeindaches. Die Klassifikation nach Keros beschreibt als Typ I eine flache, als Typ II eine vier bis sieben Millimeter tiefe und als Typ III eine mehr als sieben Millimeter tiefe Riechrinne. Bei tiefer Fossa olfactoria besteht Perforationsgefahr durch die dünne Lamina cribrosa bei endoskopischer Operation am Siebbeindach (siehe Abb. 3).

Abb. 3: Haller`sche Zelle (grün) mit Einengung des Infundibulum maxillare (rot) links, oben links Kieferhöhle (gelb).
     
  Abb. 4: Concha bullosa (rosa) und verschattete Haller`sche Zelle rechts (grün). Septumdeviation (braun) mit kompletter Verschattung der linken Kieferhöhle, teilweise Verschattung der rechten Kieferhöhle.
     

Von großer klinisch-chirurgischer Bedeutung ist eine übermäßige Pneumatisation der hinteren Siebbeinzellen nach lateral und dorsal. In ein solcherart erweitertes hinteres Siebbeinlumen, auch als Onodi-Zellen bezeichnet, kann der Nervus opticus und Arteria carotis interna weit vorragen.


CT als Basis für eine computerassistierten Chirurgie
 

Für alle operativen Eingriffe an den Nasennebenhöhlen ist das Vorliegen einer CT eine conditio sine qua non. Ihre zuverlässige Beurteilung ist Voraussetzung für effizientes und sicheres Operieren und sie dient letztendlich auch der medikolegalen Absicherung bei diesen technisch oft herausfordernden Eingriffen. Mit der breiten Einführung der computerassistierten Chirurgie auch der Nasennebenhöhlen wird die CT in Zukunft integraler Bestandteil bei funktionell endoskopischen Eingriffen sein.

Literatur
H. Stammberger / W. Hosemann / W. Draf
Anatomische Terminologie und Nomenklatur für die Nebenhöhlenchirurgie. Laryngo-Rhino-Otol (1997), Seite 435-449.

 

Die Österreichische Krebshilfe
 
Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Wayand,
Präsident der Österreichischen Krebshilfe
Foto: Gerhard Bartl/ Krebshilfe

 

 

Anläßlich des Österreichischen Radiologietages am 27. November 1998 sprachen wir mit Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Wayand, dem Präsidenten der Österreichischen Krebshilfe.

 

Durchblick
 

Was genau macht die Österreichische Krebshilfe?

 

Wayand
 

Die Krebshilfe widmet sich der Erkennung, Erforschung und Prävention von Krebserkrankungen. 1908 von zwei Chirurgen gegründet, handelt es sich bei der Krebshilfe um eine Non-Profit-Organisation, die ausschließlich von Spendengeldern lebt und keinerlei Subventionen bekommt.

 

Durchblick
 

Welche Bedeutung messen Sie der Vorsorge bei?

 

Wayand
 

Die Österreichische Krebshilfe hat einen hohen Bekanntheitsgrad, rund 90 Prozent der Österreicher kennen uns. In den letzten Jahren haben wir an die 15 Millionen Broschüren produziert und verteilt, die sich besonders der Prävention und der Früherkennung widmen. Darüber hinaus setzen wir jedes Jahr einen Schwerpunkt, das letzte Jahr war dieser Schwerpunkt dem Mammakarzinom und der Früherkennung gewidmet. Wir konnten im Laufe des Jahres zeigen, dass die Bedeutsamkeit einer Mammographie in der Bevölkerung tiefer verankert wird, denn im Frühjahr war es erstmals so, dass zwar nicht die Inzidenz der Erkrankung, aber die Sterblichkeit an Mammakarzinom abgenommen hat. Das heißt, dass erstmals Mammakarzinome in einem höheren Ausmaß überlebt wurden, weil Tumore in einem früheren Stadium zur Behandlung kommen, was wiederum ermöglicht, dass rund 70 Prozent aller Operationen brusterhaltend durchgeführt werden können. Die Bewußtseinsmachung in der Bevölkerung ist uns also auch ohne Panikmache offensichtlich ganz gut gelungen.

 

Durchblick
 

Und welchen Stellenwert nehmen bildgebenden Diagnoseverfahren ein?

 

Wayand
 

Es ist ganz entscheidend, dass gerade bei Mammakarzinomen die neuesten bildgebenden Verfahren zum Einsatz kommen. Natürlich spielt auch bei Kollegen die Fortbildung eine wichtige Rolle. Wesentlich ist auch eine Minimalfrequenz an Untersuchungen. Mit fünf Mammographien pro Monat wird nicht eine adäquate Erfahrung möglich sein. Es ist sehr wichtig, dass das Röntgenbild auch von einem erfahrenen Kliniker betrachtet wird. Ich erlebe mit Entsetzen, dass Patienten oft zwischen Röntgenologen, Hausarzt und gegebenenfalls Gynäkologen zirkulieren, ohne dass sie ein kompetenter Chirurg sieht. Bei Dickdarmkrebs, Schilddrüsenkrebs und Lungenkrebs ist mit der Diagnose die Indikation gegeben. Beim Mammatumor ist dies oft sehr schwierig, weshalb ich dringend empfehle, schon frühzeitig einen erfahrenen Kliniker beizuziehen.

 

  Quelle: VBDO Durchblick, Nr. 2, Dezember 1998, S. 2.
   
 

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