Röntgen-Aufnahmetechnik: Teil I Allgemeine Grundlagen und Einstellungen

442 Pages·1976·15.864 MB·German

by  Robert Janker, Annelies Stangen (auth.)

Robert lanker Rontgen-Aufnahmetechnik
Allgemeine Grundlagen und Einstellungen
Robert Janker
Rontgen
Aufnahmetechnik
Teil I
Allgemeine Gr undlagen
und Einstellungen
'Ieunte Auflage
Unverandcrter Nachdruck def achten Auflage
von
\nnelies Stangen
I. Assistentin an def Strahlenklinik Janker, Bonn
'lit 292 Abbildungen
und zahlreichen Tabellen
Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1976
1. Aufla~e 1945
2. Auflage 1951
3. Auflage 1962
4. Auflage 1958
5. Auflage 1961
6. Auflage 1963
7. Au flage 1966
8. Auflage 1971
9. Auflage 1976
ISBN-13: 978-3-642-96315-5 e-ISBN-13: 978-3-642-96314-8
DOl: 10.1007/978-3-642-96314-8
1.-8. Auflage erschienen im Johann Ambrosius Barth-Verlag, Frankfurt
ISBN-I3: 978-3-642-96315-5 8. Auflage Verlag Johann Ambrosius Barth
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© by Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1976
Softcover reprint of the hardcover 9th edition 1976
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diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme,
daf3 solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei
zu betrachten waren und daher von jedermann benutzt werden diirften.
Vorwort zur achten Auflage
Seit Ende 1970 ist die 7. Auflage dieses Buches vergriffen. Bei der Uberar
beitung der Neuauflage muIlten im wesentlichen technische Neuerungen,
insbesondere die Einbeziehung der Automatisierung in die Rontgenunter
suchungstechnik, sowohl hinsichtlich des Textes als auch hinsichtlich der
Abbildungen berlicksichtigt werden.
Trotz der standig steigenden Anwendung der automatischen Belichtungs
technik ist das Kapitel liber die Belichtung unverandert geblieben, da die
Kenntnis der dort geschilderten Zusammenhange sowohl fUr das Arbeiten
mit dem Belichtungsautomaten von Nutzen ist als auch dazu beitragt, eine
von der Automatik unabhangige Wahl der Belichtungsdaten vornehmen zu
konnen.
Das Kapitel liber die Anwendung der Bildverstarker· und Fernsehtechnik
ist geiindert worden. Hinzugekommen ist ein kurzes Kapitel liber die Mammo
graphie, da diese Untersuchungstechnik in den letzten Jahren ihren Eingang
in die Praxis gefunden hat.
Allen, die beim Zustandekommen der Neuauflage geholfen haben, sei herz
lich gedankt: Herrn Dr. H. Hoefer-Janker fiir seine grol3ziigige Unterstiit
zung, Herrn E. Berger fUr die Anfertigung der Zeichnungen sowie fUr die
Uberarbeitung der Abbildungen und Fraulein E. Wischner fUr die photo
graphischen Arbeiten.
Bonn, im Sommer 1971 A. Stangen
Inhalt
A) Allgemeine Grundlagen. . . . . . . . 11
I. Die Erzeugung von Rontgenstrahlen 11
1. Die Rontgenrohre 11
2. Der Rontgengenerator 16
II. Die Belastbarkeit der Rontgenrohre . 38
III. Die wichtigsten Eigenschaften der Rontgenstrahlen 44
1. Der Wellenlangenbereieh der Rontgenstrahlen 44
2. Die photographische Wirkung . . . . . . . . 47
3. Die Ausbreitung der Rontgenstrahlen. . . . . 47
4. Die Durchdringungsfahigkeit der Rontgenstrahlen und die
Ursaehen der dabei auftretenden Schwachung 49
5. Die Fluoreszenzwirkung . 54
6. Die Ionisationswirkung . . . . . . . . . . 54
IV. Das Zustandekommen des Rontgenbildes bei Aufnahme und
Durchleuchtung 56
V. Projektionsverhaltnisse 64
VI. Die photographischen Grundlagen 70
1. Das photographische Material 70
2. Der photographische ProzeJ3 . . 75
VII. Die Dunkelkammer und die Dunkelkammerarbeit 76
1. Der Dunkelkammerraum . . . . . 76
2. Die Dunkelkammerbeleuchtung 76
3. Die Einrichtung der Dunkelkammer 78
4. Der Umgang mit dem photographischen Material. 78
5. Die Beschriftung der Filme 81
6. Die Tankentwicklung . . . 81
7. Die Schalenentwicklung. . 83
8. Die Maschinenentwicklung . 84
9. Ansetzen, Wartung und Regenerierung der Bader 86
10. Die Abschwachun!5 . . . . . . . . . . . . 89
11. Die Registrierung und Archivierung der Filme . . 91
8
VIII. Die Giite des Rontgenbildes 91
1. Die geeignete Projektion 91
2. Der Kontrast 92
3. Die Zeichenscharfe . . . III
IX. Die praktische Anfertigung des Rontgenbildes und die Hilfelei-
stung bei Durchleuchtungen ............ 119
1. Die Wahl der Formate und des Aufnahmematerials. . 119
2. Die Lagerung des Patienten und die Hilfsmittel hierzu 122
3. Die Zentrierung der Rohre . 132
4. Die Bezeichnung der Filme 134
5. Die Belichtung. . . . . . 136
6. Die Hilfeleistung bei der Durchleuchtung 152
X. Die Aufnahme- und Durchleuchtungsverfahron 155
1. Die gewohnliche Aufnahme . . . . . . 155
2. Die Feinstfokus-VergroBerungsaufnahme 157
3. Die Stereo-Aufnahme . 161
4. Die geziclte Aufnahme 163
5. Die Kontaktaufnahme 164
6. Die Fernaufnahme . 165
7. Die Schichtaufnahme . 168
8. Die Kymographie 175
9. Die Leuchtschirmphotographie . 181
10. Die Serienaufnahme . . . . . 182
11. Die modernen Durchlcuchtungsverfahren mit dem Rontgenbild-
verstiirker und dem Rontgenfernsehen 186
12. Die Rontgenkinematographie 191
13. Die Fremdkorperlokalisation . 196
14. Die Mammographie 198
XI. Die Kontrastmethoden 200
1. Die Untersuchung des Verdauungskanals 202
2. Die Darstellung der Gallenblase und der Gallenwege (Chole-
cy8tographie, Cholecy8tangiographie) . . . . . . . . . .. 206
3. Die Darstellung der Nieren und der ableitenden Harnwcge . 209
4. Die Darstellung des Bronchialbaums (Bronchographie) 213
5. Die Darstellung von Gelenkhohlen (Arthrographie) . . .. 213
6. Die Darstellung der Herzhohlen und der groBen GefiiBe (Angio-
kardiographie, Liivokardiographie, Aortographie) 214
7. Die Darstellung der BlutgefiiBe (Angiographie). . . . . . . 216
8. Die Darstellung der Lymphbahnen (Lymphographie) . . . . 217
9. Die Darstellung des Pneumoperitoneums und des Pneumoretro
peritoneums . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
9
10. Die Darstellung der Hirnkammern (Ventrilmlographie, Enze-
phalographie) . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 219
II. Die Myelographie (Darstellung des Raumes zwischen dem
Riickenmarksack und den Wanden des Wirbelkanals) " 219
12. Die Hysterosalpingographie (Darstellung der Gebarmutter und
der Eileiter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
13. Die Sialographie (Darstellung der Speicheldriisengange) 220
14. Die Fisteldarstellung . . . . 220
B) Die normierten Rontgenaufnahmen 221
I. Allgemeine Vorbemerkungen. . 221
II. Ubersicht iiber die Aufnahmeeinstellungen . 222
1. Schadel . 228
2. Brustkorb . 290
3. Bauch 310
4. Wirbelsaule 319
5. Becken . . 334
6. Obere GliedmaJ3en 340
7. Untere GliedmaJ3en . 373
C) Der Strahlenschutz in Rontgenbetriebcn . 418
I. Verordnungen, Vorschriften, Normen 418
1. Rechtslage ........ 418
2. Verordnungen . . . . . . . 418
3. Unfallverhiitungsvorschriften 419
4. Normen . . . 419
II. Dosiseinheiten . 419
1. Das Rontgen 419
2. Das rad. . . 420
3. Das rem 420
III. Spezielle Dosisbegriffe . 420
1. Dosis und Dosisleistung 420
2. Der Rontgenwert 421
3. Die Einfalldosis 421
4. Die Oberfliichendosis 422
5. Die Fliichendosis . 422
6. Die Volumendosis 423
7. Die Gonadendosis 423
8. Die Personendosis 424
IV. Praktische Regeln fiir den Strahlenschutz in medizinischen
BetriebAn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
10
1. Schutz des Patienten bei Rontgenaufnahmen ..... 425
2. Schutz des Patienten bei Rontgendurchleuchtungen 426
V. Strahlenschutz von Arzt und Bedienungspersonal in Rontgen-
betrieben. _ . . . . . . . . _ 431
1. Schutz vor Primarstrahlung . . . . . . . . . . . ., 432
2. Schutz vor Streustrahlung. . . . . . . . . . . . . _ 433
VI. SchutzmaJ3nahmen bei Rontgeneinrichtungen fUr Sonderzwecke 436
1. Durchleuchtungen am Operationsfeld . . . . . . . . 436
2. Reihenuntersuchungen . . . . . . . . . . _ . . . 436
3. SchutzmaJ3nahmen beim Arbeiten mit dem Kryptoskop 437
Stichwortverzeichnis 439
A) Allgemeine Grundlagen
I. Die Erzeugung von Rontgenstrahlen
1. Die Rontgenrohre
Rontgenstrahlen 1 sind elektromagnetische Schwingungen, die entsprechcnd
cler Kleinheit ihrer Wellenlange, z.B. gegeniiber dem sichtbaren Licht, ganz
bestimmte Eigenschaften aufweisen. Rontgenstrahlen entstehen, wenn in
einem luftleeren Raum Elektronen, das sind kleinste negative Elektrizitats·
teilchen, /reigemacht, 8tark be8chleunigt und p16tzlich abgebrem8t werden.
Dieser Vorgang geschieht in der Rontgenrohre, die im Prinzip aus einem luft·
leeren Glaskolben mit zwei in seine Enden eingeschmolzenen Elektroden, cler
Katode und der Anode besteht (Abb. 1).
4 6 7
3
Abb. 1. Der Allfball einer R6ntgenr6hre (schematisch). 1 Wandung des Glaskolbens, 2 Katode,
3 Fokussier· oder Sammelvorrichtung, 4 Wolfram-Heizwendel, 5 Anode, 6 Elektronenstrom =
Katodenstrahlen, 7 Brennlleck oder Fokus, 8 R6ntgenstrahlen
Rei den heute ausschlieI3lich vorwendeten Gluhkatodenrohren besteht dio
Katode aus einem zylindrisch gewickelten Draht aus Wol/ram, der GLUh
oder Heizwendel, und einem Metallteil mit muldenformiger Vertiefung, der
Sammel- oder FokU88iervorrichtung (auch Katodentopf genannt). Der Katode
gegeniiber liegt die Anode, die ganz oder teilweise aus Wolfram besteht.
Freigemacht werden clie Elektronen dadurch, daB man die Heizwendel in
oinen elektrischen Stromkreis mit einer Spannung von 8-12 Volt (Heiz-
1 Wilhelm Conrad Rontgen, geb. 27.3. 1845 in Lennep (Rhld.), entdeckte an der universitat WOrz
burg 1895 cine neue Art von Strahlen. Er selbst bezeichnete sie als X-Strahlen; ihm zu Ehren werden
sic auch Rilntgenstrahlen genannt.
12
spannung) legt und sie dadurch auf WeiI3glut (etwa 2000° C) erhitzt. Bei so
hoher Temperatur treten Elektronen aus dem festen Metallgefiige der Heiz
wendel nach allen Richtungen hin aus. Dadurch aber, daI3 die Fokussiervor
richtung das gleiche (negative) elektrische Potential besitzt wie die Heiz
wendel, werden sie gesammelt und zu einem engen Bundel geformt (fo
kussiert).
Die Beschleunigung der Elektronen erfolgt durch Anlegen einer Hochspan
nung an die Elektroden der Rohre, so daI3 die Katode negativ und die Anode
positiv ist. Die negativen Elektronen werden von der negativen Katode abge
stoI3en und von der positiven Anode angezogen:
Durch die Rohre flieI3t mit einer hohen Geschwindigkeit von 100000 km pro
Sekunde und mehr (100000 km pro Sekunde entspricht einem Drittel der
Lichtgeschwindigkeit) ein Elektronenstrom (= Rohrenstrom), der in Milli
ampere (rnA) gemessen wird. Beschleunigte Elektronen werden auch als
Katodenstrahlen bezeichnet.
Infolge der hohen Beschleunigung prall en die eng gebundelten (fokussierten)
Elektronen mit groI3er Energie auf eine verhiiltnismiiI3ig kleine Fliiche dcr
Anode, den Brennfleclc oder Fokus auf. Ihre Energie wird bei diesem Brems
vorgang zum allergroI3ten Teil in Wiirme umgewandelt, zu einem geringon
Prozentsatz (ca. 1%) jedoch entstehen Rontgenstrahlen.
Die starke Wiirmeentwicklung beim Aufprall der Elektronen ist eine sehr
unerwunschte Begleiterscheinung, da es bei Uberhitzung des Anodenma
terials zur ZerstOrung der Rohre kommen kann. Aus diesem Grunde werdon
die Anoden aus Wolfram mit dem hohen Schmelzpunkt von 3400° C herge
stellt. Bei modernen Hochleistungsrohren ist man dazu ubergegangen, eine sehr
temperaturbestiindige Legierung aus W oi/ram und Rhenium zu verwenden.
Die Erwiirmung eines Brennflecks ist umso groI3er, je kleiner die Fliiche ist,
auf die sich die Energie der Elektronen verteilen kann.
Zur Erreichung einer gunstigen Wiirmeverteilung soli der Brennfleck also
eine gewisse Ausdehnung haben. Dieser sind jedoch deswegen Grenzen ge
setzt, weil von der Kleinheit eines Brennflecks die Gute der Rontgenauf
nahme hinsichtlich der Schiirfe abhiingt (vgl. Seite 116).
Beiden Anforderungen kommt der Strichfokus nach GOtze (Abb. 2) entgegen.
$eitenansicht Draufsichf
I' 1
1:1 I I
!1
_ 3 ___I I
Abb. 2. Die Ausbildung des Brenntlecks bei einer Strichfokusrohre (schematisch). 1 Brenntlecklage,
2 Auftreff-Flache der Elektronen (wahre oder thermische BrenntleckgroJle), 3 Projektlon des wahren
Brenntlecks (optische oder wirksame BrenntleckgroBe), ex. = Anodenwinkel