Röntgen: So funktioniert der Blick ins Innere

Röntgen-Aufnahmen gehören bei Krankheit oder Verletzung zu den typischen Hilfsmitteln der Diagnose. Die Bilder ermöglichen einen detaillierten Blick in das Innere des Körpers und machen organische Strukturen sichtbar. Doch wie funktioniert die Röntgenstrahlung? Welche Risiken bestehen und wann wird der Körper durchleuchtet? Erfahren Sie im nachfolgenden Artikel alles Wichtige über Röntgenstrahlung. Röntgenbilder sind ein geläufiges Mittel in der Medizin, um das Körperinnere bildlich darzustellen. Knochen, Gefäße, innere Organe und Gewebe wird durch den Einsatz von unsichtbaren Röntgenstrahlen sichtbar gemacht. Deshalb ist das Röntgen ein häufig eingesetztes Diagnoseverfahren bei verschiedenen Krankheiten, Beschwerden und Verletzungen. Doch die Strahlung birgt auch Risiken für den Körper.

Röntgenstrahlung 1895 entdeckt

Wilhelm Conrad Röntgen ist der Erfinder der Röntgendiagnostik. Im Jahr 1895 experimentierte der deutsche Physiker in Würzburg mit der Spannung zwischen zwei elektrischen Polen. Zwischen diesen Polen (Anode und Kathode) entsteht Energie, die teilweise in Form von Strahlung abgegeben wird. Diese Strahlung besitzt die Fähigkeit, körperliches Gewebe zu durchdringen. Dabei gibt es allerdings Unterschiede: Dichtes Gewebe wie etwa Knochen lassen weniger Strahlung durch als weiches Gewebe wie Muskeln oder Organe. Der Physiker wusste bereits damals um die Bedeutung seiner Entdeckung – er verzichtete auf eine Patentierung des Verfahrens, um der Medizin und somit möglichst vielen Patienten die Vorteile der Röntgen-Diagnostik zugänglich zu machen. Zunächst bezeichnete der Entdecker die Strahlen als X-Strahlen. Erst später wurde der Name Röntgenstrahlen eingeführt.

So funktioniert das Röntgen

Röntgenstrahlen sind elektromagnetische Wellen. Das Spektrum der Röntgenstrahlung beginnt unterhalb von UV-Strahlen und reicht bis in den Bereich der Gammastrahlen. Eine Röntgenröhre erzeugt die Strahlung durch Beschleunigung negativ geladener Elektronen. Die Teilchen werden in Richtung der positiv geladenen Anode bewegt. Treffen sie auf de Anode auf, werden sie stark abgebremst und Strahlung entsteht. Bei einer Röntgen-Aufnahme wird die Strahlung, die den Körper passiert, auf einer Fotoplatte aufgefangen und das Körperinnere so bildhaft dargestellt. Feste Strukturen wie Knochen erscheinen hellgrau bis weiß. Durchlässigere Strukturen wie etwa die Lunge sind als dunkle bis schwarze Bereiche auf der Platte abgebildet. Mehr Strahlung passiert das Gewebe und färbt die Fotoplatte dunkler. So entsteht ein zweidimensionaler Blick „durch den Körper“. Die vertikalen Ebenen überlappen auf der Aufnahme. Daher werden meist mehrere Aufnahmen aus verschiedenen Winkeln angefertigt. Die Röntgenaufnahmen liegen heutzutage meist als digitales Bild vor und können per Computer angesehen, bearbeitet und an andere Ärzte verschickt werden. Der Spezialist für Röntgenaufnahmen ist der Radiologe. In einem sogenannten Röntgenpass sind alle Aufnahmen eines Patienten dokumentiert, um doppelte Aufnahmen zu vermeiden.

Röntgenstrahlung kann DNA schädigen

Denn die Strahlung kann negative Auswirkungen auf den Körper haben. Die Strahlenbelastung steigt bei einer Röntgenaufnahme an. Die energiereichen Strahlen können dazu führen, dass die DNA geschädigt wird. Sind die Eizellen oder Spermien davon betroffen, können genetische Veränderungen entstehen. Deshalb sollte vor allem während der ersten drei Monate einer Schwangerschaft auf Röntgenaufnahmen verzichtet werden. Der Fötus ist besonders empfindlich gegenüber der Strahlung. Auch bei nicht schwangeren Personen sollten so wenige Röntgenuntersuchungen wie möglich durchgeführt werden. Wie viel Strahlung als schädlich betrachtet werden kann ist schwer zu definieren – die Übergänge sind fließend. Vor vereinzelten Aufnahmen brauchen Patienten keine Angst zu haben: Die Strahlenbelastung bei einer Thorax (Brustkorb)-Aufnahme entspricht in etwa der Dosis eines Transatlantikfluges. Um bei Aufnahmen empfindliche Organe zu schützen tragen Patienten und Klinikpersonal Bleiwesten. Durch diese Westen kann kaum Strahlung dringen und das Gewebe wird vor der Strahlung abgeschirmt. Vor allem die Geschlechtsorgane werden so geschützt.

Diagnose durch den Blick ins Innere

Vor allem bei Knochenbrüchen und Verletzungen des Bewegungsapparates hat sich das Röntgen als Standard-Diagnosemittel etabliert. Knochen können durch die Aufnahme sehr klar dargestellt werden und Brüche oder Absplitterungen werden sichtbar. Doch auch bei anderen Beschwerden kommen Röntgenaufnahmen zum Einsatz. Die Aufnahme vom Brustraum kann eine Vergrößerung des Herzmuskels, eine Herzschwäche oder eine Lungenentzündung feststellen. Auch Veränderungen an den Blutgefäßen (vor allem der Aorta) werden ersichtlich. Aufnahmen des Bauchraums (Abdomen) können Klarheit über den Zustand der Nieren, der Galle oder des Darms bringen.

Kontrastmittel macht weiche Strukturen sichtbar

Damit das weiche Gewebe auf den Bildern gut sichtbar wird, wird dem Patienten häufig ein Kontrastmittel verabreicht. Das Kontrastmittel erschein auf der Aufnahme sehr hell. Als Injektion in Venen oder Arterien, als Lösung über den Mund oder als Einlauf in den Darm kann das Mittel an verschiedenen Stellen platziert werden. Durch das Mittel können zum Beispiel Gefäße (Angiografie) sehr präzise abgebildet werden. Mögliche Aussackungen und Verengungen sind auf den Röntgenbildern zu erkennen. Manche Patienten reagieren allergisch auf das verabreichte Kontrastmittel. Juckreiz, Hautausschlag und Atembeschwerden können die Folge sein. Auch ein allergischer Schock ist möglich. Liegt eine bekannte Allergie (egal gegen was) vor, so muss der behandelnde Arzt beziehungsweise Radiologe darauf aufmerksam gemacht werden. Röntgenkontrastmittel enthalten meist eine hohe Jod-Konzentration. Bei Beschwerden mit der Schilddrüse sollte auf diese Mittel verzichtet werden. Da die Mittel von den Nieren ausgeschieden werden, muss im Vorfeld einer Kontrastmittelgabe die Nierenfunktion abgefragt werden. Bei bekanntem Nierenschaden ist auf jodhaltige Kontrastmittel zu verzichten.

Spezielle Formen der Röntgenuntersuchungen

Röntgenaufnahmen kommen in den verschiedensten medizinischen Disziplinen zum Einsatz. Der Zahnarzt erstellt häufig Panoramaaufnahmen des Gebisses. Bei dieser sogenannten Orthopantomographie rotiert das Röntgengerät um den Kopf und fertigt so die Aufnahme an. Bei der Brustkrebsvorsorge (Mammographie) kommen geringer dosierte Röntgenstrahlen zum Einsatz. Die Aufnahmen können entartetes Gewebe zeigen und so Brustkrebs und Tumore in einem frühen Stadium sichtbar machen. Die Computertomografie (CT) ist eine spezielle Form der Röntgenaufnahme. Auch hier rotiert das Gerät um den Patienten und fertigt so detaillierte Querschnittbilder an. Das Gewebe wird drei- beziehungsweise sogar vierdimensional dargestellt. Die vielen kleinen Schichtaufnahmen des Körpers ergeben ein hochauflösendes Abbild der inneren Organe.