Gepulste Durchleuchtung


Was ist die Gepulste Durchleuchtung bei einer Durchleuchtungsuntersuchung?

Bei der herkömmlichen Durchleuchtung strahlt die Röntgenröhre mit einer konstanten Dosis. Der Bildempfänger auf der entgegengesetzten Seite wandelt die eintreffenden Röntgenquanten in die einzelnen Bildern. Der Vorteil bei der kontinuierlichen Durchleuchtung ist, dass sie ruckelfreie Bildabfolgen angezeigt bekommen. Nachteilig hingegen ist der hohe Dosisbedarf und die häufig eher unscharfen bzw. durch die Dynamik im Bild verschwommen wirkenden Bildsequenzen.

Die modernere digitale gepulste Durchleuchtung hingegen arbeitet mit möglichst kurzen Pulsen je Bild. Je kürzer jeder Puls ist, desto freier ist jedes Einzelbild der dynamischen Serie von Bewegungsartefakten. Je kürzer jedoch der Impuls ist, desto höher muss dessen Intensität (Röntgenstrahlendosis) sein, um das gleiche Signal-zu-Rausch-Verhältnis beizubehalten. Somit ist ein idealer Puls möglichst kurz. Die Dosis je Impuls bleibt als näherungsweise identisch da kürzere Impulse mit einer höheren Dosis bzw längere Impulse mit entsprechend geringerer Strahlendosis pro Zeiteinheit ausgewählt werden.

Die signifikante Dosisreduktion, die sowohl dem Patienten als auch dem Untersucher bzw. die Untersucherin zugute kommt, wird durch die Reduktion der Bildwiederholrate erreicht. Bei einer Bildrate von 30 Bildern pro Sekunde empfindet der Mensch die Videosequenz als flüssig und ruckelfrei. Bereits bei 24 Bildern, wie es heute bei Kinofilmen üblich ist, fällt dem Betrachter bei schnellen Bewegungen in der Videosequenz ein leichtes Ruckeln auf. Für den Betrachter ist es somit am angenehmsten, wenn er die Bildwiederholrate und bezogen auf die Durchleuchtung entsprechend eine Pulsfrequenz der Röntgenstrahlung von 30 pro Sekunde einstellt.

Diagramm Vergleich gepulste Druchleuchtung vs. kontinnuierliche Durchleuchtung

Zu Gunsten der Strahlenbelastung bietet die digitale gepulste Durchleuchtung dem Anwender die Möglichkeit, die Bildwiederholrate auf z.B. 15, 7,5 und noch geringeren Pulsraten zu reduzieren. Mit der Reduzierung der Pulstrate geht eine signifikante Dosisreduktion einher. Die Reduktion der Bildfrequenz bewirkt einen ruckeligen Bildeindruck bzw. einen Stopp-Motion-Effekt. Gehen wir davon aus, dass die Röntgenanlage rechteckige Impulse erzeugen kann (was leider in der Praxis nicht möglich ist), reduziert die Halbierung der Bildwiederholrate vom z.B. 30 Bildern pro Sekunde auf 15 Bildern pro Sekunde um in etwa 50%. Sollte der Untersucher mit einer Bildwiederholrate von 3 Bildern pro Sekunde auskommen, beträgt die Dosisersparnis ca. 90%. Da die Rechteckimpulse wie bereits erwähnt in der Praxis nicht realisierbar sind, ist die Dosisersparnis geringfügig geringer, als angegeben. Eine Deutliche Dosisersparnis ist jedoch weiterhin gegeben.

Aber warum ist es für die Bildqualität förderlich, die Pulslänge möglichst kurz zu halten. Warum sind die Bilder insbesondere bei der Betrachtung bewegter Strukturen in der Durchleuchtung schärfer?

Hier hilft eine Analogie zur Photographie. Hier sorgen nicht die Röntgenquanten für die Entstehung des Bildes, sondern das Licht (Photonen). Wenn Sie also ein Foto von einem Läufer oder Ihrem Hund in der Bewegung machen wollen, versuchen Sie eine möglichst geringe Belichtungszeit zu wählen. Je mehr die Sonne als Lieferant des Lichtes (Photonen) scheint, umso kürzer kann die Belichtungszeit gewählt werden. (Für die Experten unter Ihnen: Der Fotograf versucht eine Verschlusszeit von ca. 1/2000 sec zu erzielen, da dies ein sehr scharfes Bild trotz schneller Bewegung gewährleistet).

Gleiches gilt für die Erfassung jedes einzelnen Bildes bei der Durchleuchtung. Je höher die Röntgenstrahlung je Puls, um so kürzer kann der Puls ausfallen und entsprechend geringer fallen die Bewegungsartefakte aus.

Bildnachweis: https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Radiology_1904.jpg