Dosisindikator beim digitalen Röntgen

Der Dosisindikator ist die Angabe der Dosis, die vom Detektor aufgenommen werden sollte, um ein ideales Bild zu erstellen. Dieser Wert, dessen Berechnungsalgorithmus vom Gerätehersteller vorgegeben wird ist wichtig, weil es beim digitalen Röntgen keinen Bezug mehr zwischen Bildhelligkeit und Dosis gibt.

Leider hat aber jeder Hersteller noch seinen eigenen Dosisindikator mit zum Teil unterschiedlichen Werten (siehe Abb. 2). Wobei die Hersteller wohl bemüht sind (Stand 2015), einen einheitlichen Dosisindikator zu initiieren und flächendeckend einzuführen, was in Zukunft einiges erleichtern würde.

Zu Zeiten der analogen Röntgentechnik war alles relativ einfach und klar. Bei überbelichteten Aufnahmen war der Film zu dunkel – bei unterbelichteten Aufnahmen war der Film zu hell. Man musste exakt auf die vorgegebene Film-Folien-Empfindlichkeit belichten, um ein brauchbares Röntgenbild zu erhalten. War das nicht der Fall, wusste jeder sofort, dass mit der Aufnahme etwas schiefgelaufen war. Lag dies an einem technischen Defekt, z.B.: weil die Belichtungsautomatik defekt war, musste man das Röntgen einstellen oder alle Aufnahmen frei belichten. Insofern war das ein sich selbst regulierendes System. MTRA konnte also im Zeitalter des Röntgenfilms an der Belichtung eines Bildes die Detektordosis erkennen. War das Bild zu hell - war die Dosis zu gering! War das Bild zu dunkel - war die Dosis zu hoch! MTRA musste exakt die richtige Dosis für eine optimale Belichtung des gewählten Film-Folien-Kombination finden.

Definition der Empfindlichkeitsklassen:

Ein System, das mit 70 kV und einer Dosis von 10µGy eine optische Dichte von 1,0 ergibt, erhält die Empfindlichkeitsklasse 100 – Wenn man die gleiche Schwärzung mit 5 µGy erreicht ergibt das die Empfindlichkeitsklasse von 200. - mit 2,5 µGy die Empfindlichkeitsklasse 400. (siehe Abb.1)

Wollte man früher mit einem Röntgenfilm eine Aufnahme mit geringerer Dosis anfertigen, brauchte man eine Film-Folien-Kombination mit einer höheren Empfindlichkeitsklasse. Zur Wahl gab es in der Regel noch die 400-er, oder die höchstverstärkende 800-er Empfindlichkeitsklasse. So benötigte man für unterschiedliche Empfindlichkeitsklassen unterschiedliche Film-Folien-Kombinationen und musste die Belichtung genau auf diese benutzte Film-Folien-Kombination anpassen. Die benutzte Film-Folien-Kombination musste man am Schaltgerät über ein Symbol anwählen und notwendigerweise auch die richtige Kassette mit der entsprechenden Film-Folien-Kombination benutzen. Ansonsten erhielt man abhängig von der Belichtung eine zu helle oder eine zu dunkle Aufnahme.

Bei freier Belichtung erreicht man diese Umstellung der Empfindlichkeitsklasse von 400 auf 800 durch Halbierung des mAs-Wertes! Das entspricht genau drei Belichtungspunkte (BP).

Bei der automatischen Belichtung – bei der die mAs durch die Automatik geregelt wird - gelingt das über die Korrekturtaste (manchmal auch Mogeltaste genannt). Dort kann man auf einer Skala meist zwischen -4 und +4 Belichtungspunkte den eingestellten Wert je nach Bedarf verändern. Eine Reduzierung dieses Wertes um drei Punkte verursacht eine Halbierung der Dosis. Drei Belichtungspunkte mehr führen dagegen zu einer Verdoppelung der Dosis!

Empfindlichkeitsklassen mit Werten zwischen den geläufigen 200-er, 400-er und 800-er Systemen gab es in der Regel nicht.

In der Digitaltechnik gibt es aber diese Regel nicht mehr. Die Bilder werden mit einer immer gleichbleibenden Helligkeit (mittlerer Grauwert) geliefert – und zwar unabhängig von der Dosis. Nur stark unterbelichte Aufnahmen verlieren an Kontrast durch zunehmendem Bildrauschen. Aufgrund dieser Signalnormierung kann MTRA deshalb nicht mehr erkennen, ob sie/er eine notwendige oder sogar eine unter- oder eine überproportionierte Strahlendosis verabreicht hat. Deshalb gibt es den Dosisindikator, der Überexpositionen erkennen und vermeiden hilft.

Der Dosisindikator wird auch auf jeder digitalen Aufnahme im Dicom-Feld „Sensity“ abgespeichert und kann bei entsprechender Einstellung am Befundungsmonitor dort auch angezeigt werden.

Beispiel: Fuji (S-Wert) : Möchte man in digitaler Technik eine Röntgenaufnahme mit einer Dosis entsprechend eine 400-er FFK erzielen, sollten die Belichtungsparameter so gewählt werden, dass der S-Wert am entstandenen Bild um die 800 liegt. Liegt er unter 800 ist die Aufnahme überbelichtet, liegt er darüber ist die Aufnahme unterbelichtet. Eine Überbelichtung bedeutet natürlich eine zu hohe Dosis - das ist – wenn dies nicht ausnahmsweise beabsichtigt ist- unbedingt zu vermeiden. Ohne Kenntnis des Dosisindikators kann man die Überbelichtung nicht erkennen, da alle Bilder - unabhängig von der Dosis - immer gleichbleibenden Helligkeit haben.

Will man im Gegensatz dazu bewusst eine dosisreduzierte Aufnahme vornehmen, ist dies dies in der digitalen Technik ganz einfach zu verwirklichen, indem man etwa bei freier Belichtung den Röhrenstrom reduziert, bzw. bei automatischer Belichtung die BP über die Korrekturtaste veringert. Eine Halbierung der Dosis durch Reduzierung der BP um drei Punkte wird den S-Wert verdoppeln. Man hat dann quasi eine Aufahme erzeugt für die man früher eine 800-er FFK benötigt hätte. Natürlich ist auch jeder beliebige Zwischenwert zu erzielen. Entsprechend verhält es sich für die in Abbildung 2 aufgeführten Werte der Dosisindikatoren von Kodak, Siemens und Philips. Diese Werte verhalten sich alle umgekehrt proportional zur Dosis.

Beispiel: Agfa (Lgm-Wert) : Hier wird der Dosisindikator proportional zur Dosis als logramithmischer Wert angegeben. Das heisst: Je höher der LGM-Wert um so höher war die Dosis. Ansonsten gilt das Gleiche wie im ersten Beispiel von Fuyi! - Nur dass zur Verdoppelung bzw. Halbierung der Dosis der Lgm-Wert um 0,3 Punke erhöht bzw. vermindern werden muss!

Zusammenfassung:

Mit der digitalen Aufnahmetechnik brauchen wir unsere Belichtungen keinem vorgegebenen Empfindlichkeiten mehr anpassen. Wir erreichen nahezu mit jeder Belichtung (auch bei starker Überbelichtung) noch ein Bild mit mittlerem Grauwert in guter Qualität. Wir können dadurch jede beliebige Empfindlichkeitsklasse erreichen, auch Werte zwischen den früher fast ausschließjich verwendeten 200-er, 400-er oder 800-er Empfindlichkeitsklassen. Mit den Belichtungsdaten in der digitalen Technik erzeugen wir also die Empfindlichkeitsklasse selbst! Dies können wir dann über den DosisIndikator kontrollieren. So können wir jederzeit sinnvolle - von der Fragestellung abhängig - Dosierungen wählen.

Wobei immer gilt: Je weniger difizil die Fragestellung ist, um so höher darf die Empfundlichkeitsklasse werden – damit die Dosis entsprechend geringer wird. Bei entsprechender Fragestellung und entsprechender Reduzierung der Dosis sind so Emfindlichkeitsklassen auch von weit über einer 800-er Film-Folien-Kombination möglich.

Das wirkt sich natürlich auch auf das Dosisflächenprodukt (DFP) aus. Auch das DFP wird sich bei halber Dosis (= -3 BP) auf die Hälfte reduzieren!

Von entscheidender Bedeutung ist auch immer die Beachtung des in der Strahlenschutzgesetzgebung geforderten ALARA-Prinzips:

„As Low As Reasonably Achievable“ – „So niedrig wie vernünftigerweise erreichbar“!

Daraus leitet sich dann aber auch zwingend ab:

• Die Dosierung der Strahlung einer Röntgen-Aufnahme soll sich nach der Fragestellung orientieren.
• Die Bildqualität soll so gut wie notwendig, nicht so gut wie möglich sein.
• Die qualitativ beste Aufnahme ist die Aufnahme, die mit der geringst möglichen Dosis angefertigt wurde und die Fragestellung des Arztes zu 100% beantworten kann.
• Die Fragestellung muss dem technisch durchführendem Personal bekannt sein.