DE19941237A1 - Mobiles Röntgengerät zur problemlosen Anfertigung von digitalen und konventionellen Thoraxaufnahmen auf Intensivstation - Google Patents

Abstract

Die komplexe Problematik von Röntgenuntersuchungen im Bett, insbesondere auf Intensivstation, wird vollständig gelöst, wenn durch Entkopplung des Lichtvisiers von der Röntgenröhre der Strahlengang umgedreht und dadurch die Anfertigung von Thorax-p.a.-Aufnahmen ermöglicht wird. Diese Anordnung gestattet die Verwendung aller möglichen Bilddetektoren, also auch digitaler Detektoren, so daß primär digital aquirierte Röntgenaufnahmen erstellt werden können. Ein in das mobile Röntgengerät integrierter PC perfektioniert durch sichere Bildidentifikation und netzunabhängige Zwischenspeicherung der Bilddaten das digitale System. DOLLAR A Folgende Vorteile lassen sich formulieren: DOLLAR A 1. Der Patient wird in keiner Weise mehr belästigt. DOLLAR A 2. Das Personal ist erheblich entlastet, insbesondere bedarf es nicht mehr zweier Hilfspersonen zur Positionierung einer Röntgenkassette. DOLLAR A 3. Die Verwendung des Streustrahlenrasters ist obligat. DOLLAR A 4. Das Streustrahlenraster ist stets exakt zentriert. DOLLAR A 5. Durch unterschiedlich verwendbare Bilddetektoren kann das mobile Röntgengerät an jeden Modernisierungsgrad einer Röntgenabteilung angepaßt werden. DOLLAR A 6. Bei Verwendung eines elektronischen Flachdetektors entfällt jede manuelle Bearbeitung einer Röntgenkassette. DOLLAR A 7. In digitaler Version ist das Gerät ein vollwertiger Baustein eines PACS.

Description

Röntgenuntersuchungen bei schwerkranken, unfallverletzten und frisch operierten Patienten müssen im Bett durchgeführt werden. Am häufigsten handelt es sich dabei um Herz-Lungen- Aufnahmen (Thoraxaufnahmen) auf Intensivstation im Rahmen der Überwachung lebens­ wichtiger Organfunktionen.

Gemäß dem Stand der Technik wird nach herkömmlichem Verfahren zu diesem Zweck ein mobiles Röntgengerät neben dem Patientenbett in Stellung gebracht, die an einem bewegli­ chen Arm befestigte Röntgenröhre in ausreichendem Abstand zum Film - in der Regel 100- 115 cm - über dem Patienten positioniert und die den Film beinhaltende Röntgenkassette, die sich in einem sogenannten Rastertunnel befinden sollte, unter den Rücken des Patienten geschoben (Abb. 1).

Hierzu sind zwei Hilfspersonen erforderlich, die den meist nicht kooperationsfähigen Patienten sowohl fuhr das Einbringen der schweren Röntgenkassette als auch zu deren Ent­ fernung nach der Röntgenbelichtung anheben. Das erforderliche Belichtungsfeld, das stets den gesamten Thorax einschließt, wird über ein Lichtvisier, das im Röhrengehäuse der Röntgen­ röhre vorgeschaltet ist, auf dem Patienten ausgeleuchtet, größenmäßig manuell angepaßt und möglichst auf die Kassettenmitte zentriert. Die belichtete Kassette wird dann in eine Entwicklungseinheit (Dunkelkammer/Tageslichtsystem) verbracht.

Der Strahlengang von der Röntgenröhre zum Film verläuft von vorne nach hinten durch den Patienten, von anterior nach posterior, es entsteht ein a. p.-Bild in liegender Position. Im Gegensatz dazu werden Standard-Thoraxaufnahmen bei kooperationsfähigen Patienten am normalen Rasterwandgerät oder Thoraxspezialaufnahmegerät stets im Stehen und p. a.-Strah­ lengang durchgeführt.

Nachteile der beschriebenen Bettaufnahmetechnik bei Intensivsituation bestehen in einer Belästigung des meist schmerzgeplagten Patienten, im Bedarf von zwei Hilfspersonen zur Positionierung und Wiederentfernung der Röntgenkassette, in einer schwierigen Röhren- und Rasterzentrierung, die von Erfahrung und Geschick der Röntgenassistentin abhängt, in einem aufwendigen Handling der schweren Röntgenkassette - verwechslungsfreie Kennzeichnung, Transport in eine Entwicklungseinheit, Identifizierung des Films, Entwicklung, Wiederbeladung der Kassette, Rücktransport auf die Intensivstation - und häufig in verminderter Bildqualität, da einerseits oft auf die Verwendung des zusätzlich belästigenden Rastertunnels verzichtet wird, andererseits die exakte Zentrierung dieses Streustrahlen absorbierenden Rasters gerade bei Bettaufnahmen stets problematisch ist. Darüberhinaus sind Aufnahmen im seitlichen Strahlengang in brauchbarer Qualität nicht möglich.

Alle diese Probleme werden mit der hier vorgestellten Erfindung gelöst:

Intensivmedizinisches Arbeitskonzept bedeutet, daß Röntgenuntersuchungen hier absolut indiziert, also unumgänglich notwendig sind. Es gilt, pathologische Lungenverschattungen (Atelektasen, Pneumonien, Hämorrhagien, Kontusionen, Ergüsse, Ödeme, interstitielle Prozesse) möglichst zuverlässig zu differenzieren. Nicht radiologisch-technische Detailoptimierung ist das Untersuchungsziel, sondern vollständige Erfassung der Thoraxorgane in möglichst guter Bildqualität. Daraus ergibt sich für die Einstellung durch die Radiologieassistentin, daß eine nennenswerte Einblendung des Strahlenfeldes unter das vorgewählte, an der Thoraxgröße orientierte Aufnahmeformat keinen Sinn ergäbe und somit auf die Ausleuchtung der Grenzen des vorgesehenen Belichtungsfeldes verzichtet werden kann, sofern die Zentrierung gesichert ist.

Unter dieser Voraussetzung kann das Lichtvisier üblicher Bauart entfallen und der Strahlengang umgedreht werden:

In modifizierter C-Bogentechnik wird die am unteren Ende eines C-Bogens montierte Röntgenröhre möglichst tief fußbodennahe so unter der oberen Hälfte des Intensivbetts positi­ oniert, daß sie von unten nach oben, bezogen auf den liegenden Patienten also p. a. strahlt. Das Intensivbett muß, was heute allgemein üblich ist, in seiner oberen Hälfte strahlendurchlässig sein und mit seiner Hydraulik auf die erforderliche Höhe gebracht werden können. Das bild­ aufzeichnende Detektorsystem befindet sich am oberen Ende des C-Bogens (Abb. 2) folgerichtig nicht unter dem Rücken des Patienten, sondern auf seiner Brustseite (Abb. 3). Es handelt sich bei diesem Detektor nicht, wie sonst in C-Bogengeräten üblich, um einen Röntgenbildverstärker, sondern um eine auf den Zentralstrahl der Röntgenröhre zentrierte Detektorkassette in einem flachen Tunnel mit Kassettenlade, der ein motorisch bewegtes Streustrahlenraster einschließt. Der Detektortunnel hat das Flächenmaß 43 × 43 cm, sodaß auch das größte für die Thoraxdiagnostik verwandte Kassettenformat von 35 × 43 cm in beiden Richtungen hineinpaßt. Dieser Detektortunnel ist mit seiner Fläche also exakt senkrecht zum Zentralstrahl ausgerichtet und fest auf ihn zentriert, sodaß auch die Rasterzentrierung stets gewährleistet ist.

Die Regeldistanz zwischen Röhrenfokus und Detektor von 115 cm, die die Dimensionierung des C-Bogens vorgibt, kann durch Axialbewegung des Detektortunnels, z. B. entlang einer Zahnstange (Abb. 4) individuellen Gegebenheiten um je etwa 10 cm nach oben oder unten angepaßt werden, sodaß der Detektor-Fokus-Abstand etwa zwischen 105 und 125 cm variieren kann. Demgegenüber erfolgt die grundsätzliche Einstellung von Röhre und Detektor auf die jeweilige Patientenposition ausschließlich über Bewegung des gesamten C-Bogens, wie in dieser Geräteklasse üblich. Zu diesem Zweck wird das Röntgengerät neben dem Patientenbett in Stellung gebracht und der C-Bogen von der Seite her über bzw. unter das Bettoberteil und den Patienten geschoben. Die Ausleuchtung des vorgesehenen Belichtungsfeldes über ein Lichtvisier üblicher Bauart kann deshalb entfallen, weil die Position des Detektors, den die erfahrene Assistentin mit dem C-Bogen exakt über das zu untersuchende Organgebiet führt, direkt das Belichtungsfeld repräsentiert. Damit ist die korrekte Zentrierung festgelegt, während die Feldgröße durch Programmwahl analog zu allen für die Thoraxdiagnostik geeigneten Kassettenformaten bestimmt wird.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann zusätzlich aber auch eine optisch geführte Zentrierung dadurch realisiert werden, daß eine auf der Tunnelunterseite, also dem Patienten zugewandt, zentral positionierte Lichtquelle, z. B. ein Laserstrahl die Lokalisation auf das Zentrum des Objekts, also die Vorderseite des menschlichen Brustkorbs anzeigt. Um den Detektortunnel für die Justierung einer solchen Lichtquelle nicht vertiefen zu müssen, was der Röntgenbildqualität abträglich wäre, und um störende Objektschatten zu vermeiden, erfolgt die Lichtzuführung über einen kleinen, röntgenstrahlendurchlässigen Ablenkspiegel, der im Mittelpunkt der Tunnelunterseite befestigt wird. Dieser in einem Winkel von 45° montierte Spiegel wird von einer seitlich am Rastertunnel befindlichen Lichtquelle getroffen, wodurch der Strahl um 90° abgelenkt wird, senkrecht nach unten strahlt und so der Zentrierung und Führung dient (Abb. 5).

Als alternative Variante könnte der Lichtstrahl auch über eine bewegliche, zentral unter dem Detektor endende Lichtschiene herangeführt werden, die nach erfolgter Zentrierung vor Durchführung der Aufnahme selbst zur Seite geklappt wird.

Die Einstellung am Patientenbett geschieht dabei so, daß der Detektortunnel in axialer Richtung zunächst soweit vom Patienten entfernt wird, daß die Position des Leuchtpunktes einsehbar ist und exakt zentriert werden kann, der Tunnel dann bis auf Kontakt an den Patienten herangeführt wird.

Durch Rotation des C-Bogens um 90° sind problemlos Aufnahmen auch im seitlichen Strahlengang in identischer Bildqualität möglich (Abb. 6).

Der eigentliche Detektor kann jedes beliebige Röntgenbildaufzeichnungssystem darstellen. Es kann sich also um eine herkömmliche Röntgenkassette mit Film handeln, der in konventio­ neller Weise weiterverarbeitet wird, aber auch um eine Speicherfolienkassette, die über ein separates Auslesegerät digitale Bilder liefert. Für Abteilungen mit voll digitaler Arbeitsweise, die also über ein PACS (picture archiving and communication system) verfügen, kommen digitale Detektoren, im Idealfall ein elektronischer Flachdetektor zum Einsatz.

Zusätzlich ist im mobilen Röntgengerät ein PC integriert. Auf diesen wird die vom Radio­ logie-Informationssystem (RIS) bereitgestellte Arbeitsliste der jeweils auf Intensivstation zu röntgenden Patienten geladen. Dadurch können die somit vor Ort bereitgehaltenen Patienten­ daten dem digital aquirierten Bild direkt, also unverwechselbar zugeordnet werden. Auf dem Sichtmonitor des PC erscheint das Bild unmittelbar nach Aufnahme und zeigt an, ob es technisch einwandfrei und auswertbar ist; nötige Korrekturen können sofort erfolgen. Die vom digitalen Detektor aufgenommenen Bilddaten werden dem Speicher des PC zugeleitet und können zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt dem Abteilungsnetz und damit auch dem Archiv übergeben werden. Diese Zwischenspeicherung ermöglicht dezentrales und dennoch digital-integratives Arbeiten.

Über den im Röntgengerät integrierten PC können auch konventionelle und Speicherfolien­ kassetten nach Belichtung vor Ort, also krankenbettnahe unter Zwischenschaltung einer Identifikationsstation, z. B. im Handy-Format, verwechslungsfrei identifiziert werden.

Alle Aufnahmedaten, also der Detektor-Fokus-Abstand (Film-Fokus-Abstand herkömmlicher Systeme), die KV-Zahl, das mAs-Produkt sowie das am Röhrenausgang gemessene Flächendosisprodukt werden automatisch erfaßt und auf dem Laserfilm ausgedruckt bzw. im digitalen System gespeichert.

Die optisch freie Sicht auf den Detektortunnel erlaubt auch die standardisierte Verwendung von Belichtungskammern und damit die automatische Belichtung; freilich ergeben sich hier aus der Häufigkeit von Pathologika auf der Intensivstation Limitationen.

Die vorschriftsmäßige Einblendung gemäß den Leitlinien der Bundesärztekammer zur Qualitätssicherung in der Röntgendiagnostik wird dadurch erreicht, daß das gewählte Kassettenformat bei Verwendung konventioneller Filmtechnik oder Speicherfolientechnologie bzw. das analog vorgewählte Format bei digitalen Detektoren einerseits und die tatsächliche Distanz zwischen Röhrenfokus und Detektor andererseits über einen mathematischen Algorithmus eine formatentsprechende, motorische Bewegung der Strahlenblenden am Röhrenausgang steuern. Dadurch wird die Einblendung vorschriftsgemäß wirksam, und zwar weit sicherer als bei herkömmlicher Technik

Für besondere Situationen können andere Formate, z. B. ein mediastinales Format vorpro­ grammiert werden.

Mit der hier vorgestellten Konzeption eines mobilen Röntgengerätes wird die Belästigung der Patienten weitgehend vermieden, die Aufnahme kann ohne zusätzliche Hilfskräfte von einer einzigen Assistentin angefertigt werden, die zudem von körperlich belastender Arbeit befreit wird, der Arbeitsablauf wird wesentlich vereinfacht, insbesondere entfällt in digitaler Version die Bearbeitung einer Kassette, die Bildqualität entspricht aufgrund standardisierter Durchführbarkeit mit Streustrahlenraster, gesicherter Zentrierung und evtl. automatischer Belichtung hohen Anforderungen, was auch für Seitaufnahmen gilt. Je nach genutzter Detektorart ist das Gerät in allen radiologischen Abteilungen einsetzbar; es stellt in digitaler Version einen vollwertigen PACS-Baustein ohne direkte Netzabhängigkeit dar, ermöglicht also dezentrales und dennoch voll integratives Arbeiten auf Intensivstation.

Claims (10)

1. Mobiles Röntgengerät zur problemlosen Anfertigung von Herz-/Lungenaufnahmen im Bett, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung nicht über herkömmliches Lichtvisier, sondern durch die Positionierung des Detektors selbst erfolgt.

2. Röntgengerät nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Entkopplung des Lichtvisiers von der Röntgenröhre gegenüber herkömmlicher Vor­ gehensweise der Strahlengang umgedreht werden kann.

3. Röntgengerät nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Bild aufzeichnende Detektor auf der Brustseite des Patienten befindet.

4. Röntgengerät nach den vorhergehenden Patentansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Röntgenröhre und Detektor an den beiden Enden eines C-Bogens befestigt und aufeinander zentriert sind.

5. Röntgengerät nach den vorhergehenden Patentansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch geführte Einstellung auf das Zentrum des Objekts, d. i. der menschliche Brustkorb zusätzlich durch einen Leuchtpunkt im Mittelpunkt der Detektorunterseite bewerkstelligt wird, der mit dem Zentralstrahl der Röntgenröhre zusammentrifft.

6. Röntgengerät nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtpunkt einen durch einen kleinen, röntgendurchlässigen Ablenkspiegel reflektierten Laserstrahl darstellt, dessen Quelle seitlich am Detektor liegt.

7. Röntgengerät nach dem Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtpunkt alternativ von einer beweglichen Lichtschiene kommt, die nach Zentrierung und vor Durchführung der Aufnahme zur Seite geklappt wird.

8. Röntgengerät nach den vorhergehenden Patentansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeldistanz von Röntgenröhre und Detektor von 115 cm durch Beweglichkeit des Detektors entlang der Zentralstrahlachse variiert werden kann.

9. Röntgengerät gemäß den vorangehenden Patentansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß in das Röntgengerät ein PC integriert ist, der die Auftragsdaten des Radiologie- Informationssystems übernimmt und z. B. im Falle der Verwendung eines digitalen Detektors die Daten der zu untersuchenden Patienten dem digital aquirierten Bild verwechslungsfrei zuordnet und die digitalen Bilddaten auf seinem Speicher zwischenspeichert.

10. Röntgengerät nach den vorangehenden Patentansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgewählte Detektorgröße einerseits und die tatsächliche Entfernung des Detektors vom Röhrenfokus andererseits über einen mathematischen Algorithmus eine motorische Bewegung der Strahlenblenden am Röhrenausgang so steuern, daß das Strahlen- = Be­ lichtungsfeld stets eine Nuance kleiner ist als die Detektorfläche bzw. das vorgewählte Belichtungsfeld und somit eine Einblendung leitliniengemäß wirksam wird.