Optimale Bildqualität durch richtige Strahlendosierung

Die Röntgenstrahlung wurde bereits 1895 von Wilhelm Conrad Röntgen entdeckt. Er erhielt für die Entdeckung dieser neuartigen Strahlen den ersten Nobelpreis für Physik. Heute verwenden wir die Röntgenstrahlung natürlich hauptsächlich im medizinischen Bereich, aber auch in anderen Anwendungsbereichen, wie beispielsweise der Archäologie oder der Gemälde-/ bzw. Kunstuntersuchung, findet sie ihren Platz. Unsere Röntgengeräte kamen auch in diesen Feldern schon zum Einsatz, 2021 wurde von EXAMION die Himmelsscheibe von Nebra geröntgt.

Was sind dabei eigentlich Faktoren, die Einfluss auf die Qualität der Röntgenaufnahme nehmen? Dazu sollten wir zunächst die grundlegende Funktionsweise und die Erzeugung von Röntgenstrahlung genauer betrachten.

Einer der wichtigsten Bestandteile hierfür ist die Röntgenröhre, in welcher ein Vakuum herrscht. Innerhalb der Röntgenröhre befinden sich eine Kathode, die stark beheizt wird, sowie eine Metallanode. Die von der glühenden Kathode in den Umlauf gesetzten Elektronen werden beim Auftreffen auf die Anode abgebremst, wodurch knapp 99 % der Energie in Wärme umgewandelt wird und verloren geht. Die verbleibende Energie wird zu kurzwelliger elektromagnetischer Strahlung, der Bremsstrahlung bzw. Röntgenstrahlung überführt. Es handelt sich bei Bremsstrahlung um ein kontinuierliches Spektrum. Man bezeichnet sie auch als „weiche Strahlung“. Sie eignet sich für „klassische“ Röntgenmaterie wie Knochen oder Metall-Implantate. Wichtig zu wissen ist, umso „weicher“ die Strahlung, desto mehr kann absorbiert werden. Die Strahlenbelastung nimmt damit zu.

Für Gewebe eignet sich die sogenannte „harte Strahlung“ besser, sie durchdringt das Gewebe wesentlich leichter und somit ist auch die Strahlenbelastung geringer. Harte Strahlung, oder auch charakteristische Strahlung genannt, entsteht durch die quantenphysikalische Wechselwirkung zwischen den Beschuss-Elektronen und den Elektronen der Metallanode. Bei erhöhter Spannung in der Röntgenröhre wird ein Elektron der Anode durch das Beschuss-Elektron auf ein erhöhtes Energieniveau gebracht. Wenn das angeregte Elektron auf ein niedrigeres Energieniveau zurück fällt, wird die charakteristische Strahlung freigesetzt. Das Spektrum der harten Röntgenstrahlung definiert sich durch scharfe Intensitätsspitzen.

Beim Überlagern der beiden Strahlungsarten wird ein typisches Röntgenspektrum erzeugt. Je höher die Röhrenspannung, umso größer ist der Anteil der charakteristischen, „harten“ Röntgenstrahlung.

Die richtig angelegte Röntgenspannung des Generators ist also maßgeblich für die optimale bildliche Darstellung, sie definiert wie hart oder weich die Strahlung ist und dementsprechend wie gut die Strahlung absorbiert wird.

Unsere Software X-AQS unterstützt bei der optimalen Bildgebung, sie beinhaltet sowohl für den Humanbereich, als auch für den Veterinärbereich ein Werkzeug für die Bildoptimierung, den sogenannten Organfilter. Über Tonwertoptimierung schafft er ein besseres Zeichnungsverhalten in der Röntgenaufnahme. Die X-AQS Software umfasst außerdem Werte für die Spannung der zu röntgenden Organe, die nach dem Leitfaden der Bundesärztekammer vorgegeben werden. 

Wenn Sie genauere Informationen zu unserer Röntgensoftware möchten, nehmen Sie gerne mit uns Kontakt auf, einer unserer kompetenten Mitarbeiter wird Ihnen alle Fragen dazu beantworten.