Digitales Röntgen

Ratgeber für die Anschaffung von digitalen Röntgensystemen in der Medizin

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Heutzutage wird Röntgen ein immer wichtigeres und komplexeres Werkzeug. Die Vielzahl an verfügbaren Technologien, Bezeichnungen und Anbietern macht es schwierig für die spezifische Situation eines Arztes, einer Station oder einer Klinik, das beste Röntgen-Gerät zu finden. Dieser Prozess kann langwierig, kompliziert und kraft- und zeitraubend sein. Um Ihnen bei dieser Aufgabe zu helfen, bieten wir Ihnen einen Ratgeber, der die wichtigsten Punkte des Kaufprozesses beschreibt.

Einführung in das digitale Röntgen

In den letzten 10 Jahren haben nahezu alle professionellen Anwender auf digitale Röntgentechnologie umgestellt. Dabei ist der klare Kostenvorteil des digitalen Röntgens gegenüber der Verwendung von Filmen der Hauptgrund für die Verbreitung. Multifunktionale Röntgengeräte sind am weitesten verbreitet und werden u.a. genutzt, um Brustbereich, Extremitäten oder Unterbauch zu untersuchen. Dabei ist digitales Röntgen sowohl für geplante Untersuchungen als auch in Trauma-/Akutfällen und Notfallsituationen nutzbar.

Die meisten Krankenhäuser oder radiologischen Praxen haben mindestens einen großen Röntgenraum, in dem die überwiegende Mehrheit der Untersuchungen stattfinden kann. Sind mehrere Räume vorhanden, werden diese meist mit Schwerpunkt auf bestimmte Untersuchungsmethoden verwendet

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Unterschied zwischen Röntgenspeicherfolien und Flachbilddetektor

Röntgenspeicherfolien oder Computer-Radiographie (CR) (engl. Computed radiography oder CR) und Flachbilddetektor oder Direktradiographie (DR) (engl. Direct Digital Radiography oder DDR) sind die beiden digitalen Technologien, die momentan verfügbar sind. Die Röntgenspeicherfolie war die erste kommerziell verfügbare digitale Röntgentechnologie. Computer-Radiographie erlaubt einen kosteneffektiven Übergang, da sie in bestehende analoge Röntgengeräte integrierbar ist. Die Technologie ist flexibel und fügt sich gut in die bestehende Infrastruktur ein. Heute sind auch Flachbilddetektoren verfügbar, die die Röntgenbilder praktisch sofort auf Monitoren verfügbar macht.

Dieser Ratgeber bezieht sich auf die Anschaffung von Direktradiographie und zugehörigen Systemen. Während viele Aspekte in diesem Ratgeber auch für Röntgenspeicherfolien und mobile Röntgensysteme gelten, so richten sich spezifische Fragestellungen nur an festinstallierte Röntgensysteme mit Flachbilddetektoren.

Komponenten

Ein Direktradiographiesystem für allgemeine Diagnoseaufnahmen besteht aus folgenden Hauptkomponenten:

  • Röntgengenerator
  • Röntgenröhre inkl. Kollimator und Strahlfilter, um die Patientendosis minimal zu halten
  • Patientenliege
  • Halterung für die Röntgenröhre
  • Detektor, der die Röntgenstrahlen in digital lesbare Signale umwandelt
  • Arbeitsstation, um die Signale in ein Bild zu verwandeln, dieses zu zeigen und zu speichern

Verfügbare Detektoren

Indirekte Röntgendetektoren

Röntgenstrahlung wird durch einen Szintillator (üblicherweise Cäsiumjodid (CsJ)) in niederenergetisches (sichtbares) Licht konvertiert. Dieses Licht wird dann von einem Detektor in elektrische Ladung umgewandelt. Diese Detektoren sind als amorphe Fotodetektoren aus Silizium (a-Se) oder als Dünnfilmtransistoren (TFTs), die direkt auf dem Szintillator angebracht sind, verfügbar. Man kann sie sowohl stationär als auch mobil verwenden, und sie werden entweder per Kabel an den Computer angeschlossen, oder sie übertragen die Daten drahtlos.

Direkte Röntgendetektoren

Die Detektoren wandeln die Röntgenstrahlung mittels einer amorphen Selenschicht (a-Se) direkt in elektrische Ladung um. Diese Daten werden dann durch ein Kabel übertragen.

CCD

Charge coupled devices (CCDs) sind in der digitalen Radiographie selten. Auch hier wandelt ein Szintillator (hier meist als seltene Erden) die Röntgenstrahlung in sichtbares Licht um. Dieses Licht wird mittels Spiegel oder durch Linsen auf das CCD projiziert. Da CCDs sehr kleine Flächen haben, muss das Bild stark verkleinert werden. Dies kann einen Effekt auf die Bildqualität und die Tiefe der Detektoren haben; bei indirekten oder direkten Röntgendetektoren wird die Tiefe nicht beeinflusst.

LSSR

Linear Slot Scanning Radiographie (LSSR) nutzt ein schmales CCD Array und ein schmales Röntgenband, das die Körperregion scannt (üblicherweise mit einem mechanischen Schlitten). Da diese Systeme sehr gut gegen Streustrahlung abgeschirmt sind, kann die Patientendosis durch diese Technologie für große Scans reduziert werden.

Der größte Unterschied zwischen den Detektoren ist die Tiefe. Dabei sind die direkten und indirekten Sensoren so schmal, dass sie häufig in die Kassettenhalterung alter Systeme passen. So ist es möglich, ältere Systeme auf digitale Technik umzustellen.

Konsequenzen aus der Wahl des Detektors

Ein direkter oder indirekter Detektor kann aus einem einzelnen a-Si-Stück bestehen. Häufig werden aus Kostengründen aber mehrere Kacheln benutzt (von außen nicht zu erkennen). Diese Kacheln sind jeweils unabhängige Detektoren, zwischen denen ein kleiner Spalt besteht und deren Daten später vom Computer zu einem vollständigen Bild zusammengefügt werden müssen. Hier besteht die Gefahr von Artefakten auf dem Bild.

Auch benötigen alle Detektoren geregelte Umweltbedienungen. Dies betrifft insbesondere Temperatur, Temperaturänderungen und Luftfeuchtigkeit. Während die Gefahr einer zu niedrigen Temperatur bei festinstallierten Systemen nach der Inbetriebnahme praktisch ausgeschlossen ist, können auch zu hohe Temperaturen die Sensoren irreparabel schädigen oder die Lebensdauer erheblich verkürzen.

Bildverarbeitung

Großer Wert sollte auf eine gute automatische Bildaufbereitung sowie eine bedienbare manuelle Bearbeitungssoftware gelegt werden.

Die automatische Bildaufbereitung muss die Rohdaten durch die Anwendung von Standardkorrekturen so aufbereiten, dass das Bild verwendbar wird. So müssen dauerhaft fehlerhafte Pixel retuschiert und Variationen in der Detektorsensitivität automatisch korrigiert werden. Die dazu notwendige Eichung kann durch den Anwender oder während des regulären Services gemacht werden.

Im Gegensatz zu analogen Filmaufnahmen sollte es durch die digitale Bildverarbeitung möglich sein, unter- bzw. oberbelichtete Flächen aus mehreren Aufnahmen so zu kombinieren, dass alle für die Diagnose relevanten Informationen auf einem Bild zu sehen sind.

Da die Bildverarbeitung und die möglichen Filter und Darstellungen heute sehr vielfältig sind, es aber keinen übergreifenden Standard gibt, sollte sich jeder Radiologe mögliche Darstellungen der verfügbaren Geräte zeigen lassen. Die meisten Hersteller können die Ausgabe so einstellen, dass sie den lokalen Anforderungen entspricht. Darüber hinaus haben manche Hersteller auch die Möglichkeit, die Einstellungen auf jeden einzelnen Radiologen individuell abzustimmen. Dies kann von Vorteil sein, man sollte jedoch beachten, dass die Bilder u.U. von Kollegen schnell interpretiert werden müssen und später Teil der Patientenakte werden.

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Typische Anwendungen

Üblicherweise unterscheidet man drei Untersuchungen, die in einem allgemein genutzten Röntgenraum möglich sein müssen:

  • Niedriges Potential (45-60 kVp (Kilovolt-Spitze)) mit hohem Kontrast und hoher Detailschärfe: Röntgenaufnahmen für pädiatrische Fälle und Röntgenuntersuchung der Extremitäten.
  • Mittleres Potential (70-90 kVp) bei längeren Belichtungszeiten: Röntgenaufnahmen am axialen Skelett.
  • Hohes Potential (80 – 150 kVp) und große Fokuslänge (bis zu 180cm): Aufnahmen des Thorax. Durch hohen Fluss versucht man, die Belichtungszeit kurz zu halten und dadurch Bewegungen des Patienten während der Aufnahme zu minimieren.

Fallen:

  • Warteraum und Wechselkabinen: Wenn ein analoges System aufgerüstet oder ersetzt wird, so ist oft ein Argument, dass mehr Patienten bedient werden können. Hierbei wird häufig nicht beachtet, dass dies u.U. durch andere Umstände verhindert wird. Beispielsweise wird die Anzahl der Wechselkabinen oft nicht entsprechend aufgestockt, so dass das neue Gerät nicht die geplante Erhöhung der Patientenzahl erreichen kann. Dagegen kann u.U. der Warteraum kleiner werden, da mehr Patienten mit kürzerer Wartezeit bedient werden können. Dies ist aber nur der Fall, wenn entweder ein System mit zwei Detektoren angeschafft wird, oder die Patienten vorher schon so bestellt werden können, dass nur ein- oder zweimal am Tag umgebaut werden muss.

Technische Faktoren bei Röntgengeräten

Strahlendosis und Bildqualität

Die optimale Röntgenaufnahme liefert ein Bild, welches eine Diagnose ermöglicht und gleichzeitig die Strahlendosis für den Patienten durch eine Aufnahme so gering wie möglich hält. Dabei spielen bei der Wahl der Dosis einige Faktoren eine Rolle:

  • Klinische Faktoren:
    • Körperregion und Projektion
    • Körpergröße des Patienten
    • Benötigter Detailgrad und Bildgröße
  • Technische Faktoren:
    • Zusätzliche Filter
    • Anti-Streugitter
    • Röntgenröhrenspannung
    • Detektorempfindlichkeit

Dabei haben digitale Röntgensysteme eine im Vergleich zum Röntgenfilm größere Dynamik in Bezug auf die richtige Strahlendosis. Dank der Möglichkeit moderner Bildverarbeitung erscheint das Röntgenbild praktisch immer klinisch auswertbar. Selbst mit zu hoher oder zu niedriger Dosis wird so ein brauchbares Röntgenbild gewonnen. Unter den gleichen Umständen wäre der Röntgenfilm über- oder unterbelichtet, und der Patienten müsste ein weiteres Mal geröntgt werden.

Der Nachteil des digitalen Röntgens in diesem Zusammenhang ist, dass der Nutzer praktisch keinen Unterschied zwischen einer niedrigen und hohen Dosis sieht. Es ist daher wichtig, dass das Röntgensystem entsprechend die Röntgendosis anzeigt und Auskunft darüber gibt, ob die Dosis eher zu niedrig oder zu hoch ist. Ohne eine solche Anzeige kann die Dosis erheblich über der tatsächlich benötigten Strahlendosis liegen und die Patienten einer unnötig hohen Belastung ausgesetzt werden. Wenn die Dosis zu niedrig wird, können unbemerkt klinisch relevante Informationen fehlen, obwohl das Röntgenbild durch die Bildverarbeitung weiterhin brauchbar erscheint. Dazu bieten die meisten digitalen Röntgengeräte eine automatische Belichtungskontrolle (automatic exposure control AEC). Dabei kann die AEC sowohl mit einem externen Sensor arbeiten oder die Bilddaten auswerten, um die korrekte Strahlendosis zu ermitteln. Wichtig ist, dass das System für den Detektor korrekt eingerichtet ist und zuverlässig arbeitet.

Röntgenapparat: Geräte

Tisch, stehend, universal, Extremitäten

Es sollte festgelegt werden, ob die Aufnahmen auf einem Tisch oder stehend gemacht werden sollen. Grundsätzlich gibt es Systeme, die flexibel mit beiden Konfigurationen arbeiten. Dazu sollte aber klar sein, ob und wie häufig beide Konfigurationen genutzt werden, da der Umbau je nach System durchaus zeitaufwändig sein kann. Die Organisation des täglichen Betriebs kann durch diesen Aufwand großes Einsparpotential bedeuten. Wird das System nur geplant eingesetzt, so können Blöcke für „stehend“ oder „liegend“ eingeplant werden. Dies reduziert die notwendigen Umbauten und erhöht die Auslastung. Moderne Systeme sind entweder motorisiert und lassen sich einfach zwischen den Positionen bewegen, oder sie sind mit zwei Detektoren ausgestattet.

Detektor, Dosis, Monitor

Röntgenstrahlung erzeugt auch im Detektor Alterung und eine Veränderung der Empfindlichkeit. Um diesen Effekt zu dokumentieren und entsprechend zu korrigieren, werden Dosimeter eingesetzt. Diese zeigen nicht die Patientendosis an, sondern die Dosis des Detektors. Da sich diese Dosimeter von Hersteller zu Hersteller unterscheiden und unterschiedliche Werte angeben, kann es hier leicht zu Missverständnissen kommen. Dies betrifft insbesondere ältere Systeme, die nicht nach dem IEC Standard arbeiten.

Umgebung

Auslastung (Wirtschaftlichkeit)

Wird das System sehr gut ausgelastet (>80% Auslastung), ist ein Röntgensystem mit zwei Röntgendetektoren sinnvoll. Dabei wir ein Detektor auf einem Tisch und ein weiterer für stehende Aufnahmen verwendet. So lassen sich die Arbeitsprozesse vereinfachen und Umbauarbeiten vermeiden.

Ergonomisches Design und Nutzerfreundlichkeit

Das Röntgensystem und alle Komponenten sollten so ausgelegt sein, dass der Gebrauch so einfach und schnell wie möglich ist. Die meisten heute angebotenen Systeme bieten eine elektrisch unterstützte oder vollautomatische Positionierung der beweglichen Komponenten.

Dabei sind folgende Aspekte bei der Auslegung zu beachten:

  • Auf welche Höhe lässt sich die Tischoberfläche reduzieren? Ist dies ausreichend für einen einfachen und sicheren Patiententransfer?
  • Wie schwer sind die manuell zu bewegenden Komponenten (z.B. Detektor, Röntgenplatten, Filter, etc.)?
  • Wie einfach und schnell können Röntgenfilter getauscht werden?
  • Ist der Tisch groß genug für alle Patienten in allen notwendigen Positionen?

Hygiene

Das System und alle Komponenten müssen einfach und sicher zu reinigen sein. Dabei ist auch auf die vorgeschriebenen Reinigungsmittel zu achten. Zum einen können die falschen Reinigungsmittel bzw. Reinigungsmethoden die Komponenten beschädigen, zum anderen können diese Mittel von Hersteller zu Hersteller variieren und sehr unterschiedlichen Aufwand sowie Kosten verursachen.

Patientendaten

Ein entscheidender Punkt ist immer die ordentliche Aufnahme der Patientendaten und die Zuordnung zu den gemachten Röntgenaufnahmen. Auch ist wichtig, dass jeder Patient die richtige Untersuchung durchläuft. Um hier Fehler zu vermeiden, bieten manche Röntgensysteme an, dass der Name des Patienten sichtbar für den Patienten ist. Dies ist eine einfache Möglichkeit, an dieser Stelle Fehler zu vermeiden.

Hier sollte das System möglichst einfach mit dem bestehenden System kommunizieren und eine einfache Handhabung der Daten erlauben.

Aufnahme–Arbeitsplatz

Der Arbeitsplatz, von dem aus die Aufnahme gesteuert wird, sollte die automatische Übertragung und die manuelle Aufnahme der Patientendaten erlauben.

Review-Arbeitsplatz

Der Review-Arbeitsplatz dient dazu, die durchgeführte Aufnahme auf Basisparameter zu prüfen. Geprüft werden die Position, der Bildausschnitt und die Schärfe. Hierzu wird heute meist ein 1-Megapixel Farbmonitor verwendet. Wie der Arbeitsplatz mit weiteren Stationen verbunden ist, hängt vor allem vom weiteren Prozess ab. Es kann z.B. sinnvoll sein, einen entsprechenden Drucker anzuschließen.

Für den Review wird mindestens das folgende benötigt:

  • Algorithmen für unterschiedliche Aufnahmen
  • Einfache Werkzeuge zur Beurteilung des Bildes (z.B. Bildausschnittvergrößerung)
  • Einfache Werkzeuge zur Kommentierung
  • Unterschiedliche Nutzerprofile mit unterschiedlichen Nutzungsmöglichkeiten

IT (Security, Network, Wireless, Bandbreite)

Ein Vorteil des digitalen Röntgens ist die unkomplizierte und platzsparende Speicherung der Daten sowie eine schnelle und preiswerte Weitergabe der Röntgenaufnahmen. Dies stellt auch besondere Anforderungen an das Personal und die Technik in Bezug auf Datensicherheit. Dabei ist nicht nur der unerlaubte Zugriff Dritter zu beachten, sondern auch die unbeabsichtigte Löschung, Vervielfältigung und Manipulation der Daten. Viele digitale Röntgensysteme nutzen handelsübliche Computer, die für bestimmte Anwendungen sinnvollerweise mit USB-Schnittstellen und DVD-Laufwerken ausgestattet sein können. Über diese Schnittstellen können Daten unberechtigt nach draußen gelangen, aber auch Schadsoftware auf das System geraten. Dies kann unabsehbare Folgen für die Sicherheit und Gesundheit der Patienten haben. Daher ist eine entsprechende Sicherung der Schnittstellen zu empfehlen. Auf den meisten Röntgengeräten wird keine Anti-Virus-Software installiert. Daher muss sichergestellt sein, dass diese Systeme nur in einem sicheren Netzwerk angeschlossen sind und entsprechend sichere und geprüfte Medien verwendet werden. Da die meisten modernen Systeme Fernwartung anbieten, muss darauf geachtet werden, dass dort keine Patientendaten abgelegt werden, bzw. das verbundene PACS System nicht ohne Weiteres über das Röntgengerät eingesehen werden kann.

Es gibt die Möglichkeit, Röntgensysteme innerhalb von WiFi-Netzwerken zu betreiben, bzw. kabellose Detektoren einzusetzen. Dies bringt allerdings nicht nur Vorteile mit sich, sondern birgt auch Gefahren. Daher sollten Patientendaten immer verschlüsselt sein, egal, über welches Medium oder zu welchem Zeitpunkt der Bearbeitung.

Werden Bilder öffentlich, z.B. für interne oder externe Schulungen verwendet, sind entsprechende persönliche Patientendaten zu entfernen (dazu sollten die Daten ZUVOR kopiert werden, um nicht die Originaldaten zu verändern). Man sollte den Anbieter hier fragen, ob die mitgelieferte Software dies leisten kann, oder was dafür noch benötigt wird.

Die Speicherung und das Verbinden mit bestehenden Systemen sind nicht einfach und sorgen häufig für große Frustration, vor allem im niedergelassenen Bereich. Um später nicht mit Hilfskonstruktionen, deren Verlässlichkeit in Hinblick auf Datensicherheit und Übertragungssicherheit schwierig zu prüfen ist, nachbessern zu müssen, sind hier detaillierte Fragen angebracht. Nutzt zum Beispiel der Arzt einen Mac (Apple mit OS Betriebssystem), sind einige Systeme nicht in der Lage, Bilddateien in einem lesbaren Format zur Verfügung zu stellen. Dies gilt es auch zu beachten, wenn die Daten später weitergegeben werden.

Ein einfacher Test kann sein, sich bei der Vorführung einen Datenträger mitgeben zu lassen, der auf dem bestehenden System eingelesen und dem normalen Prozess entsprechend verarbeitet wird. Auch die Einbindung in das lokale Netzwerk ist keine triviale Aufgabe und sollte bei der Auftragsvergabe Teil des Vertrages sein.

Verbindung mit dem PACS

Digitale Röntgenaufnahmen bestehen immer aus zwei Teilen. Dem eigentlichen Bild und den entsprechenden Metadaten. Die Metadaten beinhalten alle Informationen über den Ort der Aufnahme, die Art der Aufnahme, die Anzahl der Pixel, die Patientendaten und weitere technische Angaben zur Aufnahme. Diese Daten sind im sogenannten „Header“ der Röntgenaufnahme gespeichert. Sie machen das Bild erst verwendbar und später die Zuordnung möglich; entsprechende Sorgfalt ist hier vonnöten. Da die Patientendaten nicht durch das Röntgensystem direkt eingegeben sind (anders als zum Beispiel Ort, Zeit und Anzahl der Pixel), gibt es hier zwei Möglichkeiten, diese einzuspielen. Entweder zentral über das Patientenverwaltungssystem, oder manuell. Die manuelle Eingabe ist eher fehleranfällig. Daher sollte, wenn möglich, darauf verzichtet werden. Hier ist es wichtig, dass das Patientenverwaltungssystem mit dem Röntgensystem kommuniziert. Es ist sehr zu empfehlen, dies vorher zu klären.

Wenn die Daten erzeugt sind, müssen sie gespeichert werden. Der dazu notwendige Speicher sollte entsprechend zur Verfügung stehen. Dabei ist zu beachten, dass die Verbindung zwischen dem digitalen Röntgensystem und dem digitalen Archiv schnell genug für den Transfer der aufgenommen Daten ist. Anderenfalls kann es zu ungewollten Verzögerungen und Unterbrechungen kommen.

Weitere Faktoren für eine hohe Bildqualität und ideale Dosis

Filter

Um die Röntgendosis auf ein Minimum zu reduzieren, gibt es die Möglichkeit, Röntgenstrahlung mit niedrigen Frequenzen (und damit niedriger Energie) durch Kupferfilter zu filtern.

Tauschbarer Streufilter

In den meisten Röntgensystemen befindet sich ein Streufilter auf dem Röntgendetektor, um die Streustrahlung essentiell zu minimieren. Diese würde ansonsten das Rauschen erhöhen und damit die Bildqualität negativ beeinflussen. Dabei ist zu beachten, dass ein solcher Filter die Röntgenstrahlung auf dem Detektor erheblich dämpft und eine erhöhte Strahlendosis (üblicherweise um den Faktor 2 bis 5) erforderlich macht. Die Röntgenstrahlung wird in dem geröntgten Volumen gestreut. Dies bedeutet auch, dass die Streustrahlung größer ist, wenn das Volumen größer ist.

Daher kann es in Fällen, in denen kleine Volumen geröntgt werden (wie bei Kindern oder beim Röntgen von Extremitäten) sinnvoll sein, den Filter zu entfernen. Dies wird die Bildqualität wenig beeinflussen und schont den Patienten. Dabei sollte bei der Anschaffung des Röntgensystems beachtet werden, dass das Herausnehmen bzw. Montieren des Filters wenig Zeit kostet und vom Bedienpersonal selber gemacht werden kann.

Röntgendetektorempfindlichkeit

Je besser der Detektor die empfangene Röntgenstrahlung in ein Signal umwandeln kann, desto höher ist die Empfindlichkeit, und desto niedriger kann die Dosis gewählt werden. Die Empfindlichkeit hängt natürlich bei jedem Röntgendetektor von der verwendeten Technologie und dem spezifischen Aufbau ab. Dabei ist es gerade bei der Nachrüstung eines bestehenden Röntgengerätes wichtig, zu verstehen, dass Röntgendetektoren durchaus unterschiedliche Empfindlichkeiten für unterschiedliche Röntgenenergien besitzen. Es ist also wichtig, zu testen, wie der Röntgendetektor bei unterschiedlichen Strahlenbedienungen (Spannung, Filter, Entfernung) arbeitet.

Bildanalyse

Auch wenn digitales Röntgen grundsätzlich weniger sensibel in Bezug auf die Röntgendosis ist, gibt es doch eine Reihe von Gründen, warum ein Röntgenbild nicht zur Diagnose genutzt werden kann. Um diese Röntgenbilder zu filtern, müssen alle Röntgenaufnahmen systematisch untersucht werden. Die Gründe können vielfältig sein:

  • Schlechte Patientenposition
  • Schlechte Strahlkollimation
  • Patient trägt Störkörper (z.B. Schmuck)
  • Artefakte aus der digitalen Bildverarbeitung
  • Unterbelichtung (wobei das Bild in diesem Fall durchaus gut aussehen kann, aber u.U. kritische Informationen nicht enthält)

Bei dieser Analyse sollte die Software unterstützen, aber die Nutzer müssen entsprechend geschult werden, um diese Fehler zu erkennen. Wichtig ist hierbei vor allem, dass die Gründe von der Arbeit mit analogen Röntgengeräten durchaus bekannt sein können, aber auf dem Bild nun anders sichtbar werden.

Optionale Erweiterungen

Einige Techniken werden nicht von allen Röntgenanbietern angeboten, sind kein Standard oder noch vergleichsweise neu.

Dual-Röntgen-Absorptiometrie

Die Dual-Röntgen-Absorptiometrie dient der Bestimmung der Körperzusammensetzung. Dafür sind zwei Aufnahmen notwendig. Eine mit einer hohen Röntgenenergie und eine zweite mit niedriger Röntgenenergie. Während die Strahlung mit hoher Photonenenergie vor allem durch Hartgewebe (hauptsächlich Knochen) gedämpft wird, interagiert Strahlung mit niedriger Energie auch mit Weichteilgewebe. Mit dieser Technologie können eine Reihe von Untersuchungen durchgeführt werden (z.B. Bestimmung der Knochendichte zur Erkennung von Osteoporose).

Dazu muss das Röntgensystem in jedem Fall die entsprechenden Analysemöglichkeiten vorhalten . Technisch können die beiden Aufnahmen einfach als zwei Röntgenvorgänge (einmal bei hoher und einmal bei niedriger Energie) aufgenommen werden. Einige Röntgengeräte können mit zwei Detektoren arbeiten, was für den Patienten schonender ist (Für den Patienten sehr viel schonender bieten einige Röntgengeräte an, mit zwei Detektoren zu arbeiten.) Dabei liegen die Detektoren hintereinander, wobei der hintere Röntgendetektor stark gefiltert ist.

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Wirtschaftlichkeit

Lifetime Cost

Ein digitaler Röntgenarbeitsplatz ist eine erhebliche Investition, umso mehr, wenn die Kosten für den gesamten Lebenszyklus des Gerätes mit einbezogen werden. Dabei sind folgende Kosten zu berücksichtigen:

  • Anschaffungsprozess (Zeit und u.U. Geld für die Vorbereitung der Anschaffungsentscheidung)
  • Anschaffungskosten des Röntgenarbeitsplatzes und aller zusätzlichen Komponenten
  • Installation (u.U. Umbauarbeiten, Einbau/Umbau Klimaanlage)
  • Entsorgung
  • Fixkosten (Service-Verträge für Röntgengerät und Klimaanalage, Modernisierung / Ersatz der Monitore, Miete, etc.)
  • Betriebskosten (Strom für das Röntgengerät, Strom für die Klimaanlage)
  • Verbrauchsmaterialien (Handschuhe, Reinigungsmittel, Medien, etc.)
  • Interne Personalkosten

Bei einer Auslastung von 80% des Systems können die Personalkosten nach 10 Jahren 60% und mehr der Gesamtkosten ausmachen. Diese haben auch den größten Effekt, wenn z.B. die Auslastung geringer ist (bei gleicher Anzahl benötigter Mitarbeiter steigen dann die Kosten je Behandlung entsprechend). Dabei machen die Verbrauchsmaterialien meist unter 5% aus und haben auch auf die Wirtschaftlichkeit des Systems vergleichsweise wenig Einfluss, während die Anschaffungskosten, ähnlich wie die jährlichen Fixkosten, jeweils zwischen 15-20% ausmachen.

Zeit und Kosten für Service und Wartungsarbeiten

Je nach Gerät und Art des Services muss alle 6 Monate mit einem halben Tag für einen regulären Service gerechnet werden. Einmal im Jahr muss das System geprüft werden. Dies dauert zwischen einem halben und einem ganzen Tag.

Zeit und Kosten für gerätebedingte Ausfälle

Digitale Röntgensysteme haben eine vergleichbare Fehleranfälligkeit wie manuelle Röntgengeräte. Dabei gibt es zwei große Unterschiede: Das digitale Röntgengerät kann durch externe Fehler (wie der Ausfall des zentralen Archives) beeinflusst werden. In bestimmten Fällen sollte das System eine Möglichkeit haben, weiter zu arbeiten, und die Daten sollten später übertragbar sein.

Der zweite große Unterschied ist, dass digitale Geräte z.T. die Möglichkeit zur Fernwartung bzw. zur Fern-Fehleranalyse bieten. Hier muss beim Kauf darauf geachtet werden, ob die internen Bestimmungen und Gegebenheiten dies erlauben, und ob dies gewünscht ist. Der Vorteil kann sein, dass Fehler schneller bzw. direkt behoben werden können.

Kosten durch die beschränkte Lebenszeit des Detektors

Der Röntgendetektor ist ein sensibles Gerät, das erheblichen Belastungen ausgesetzt ist. Dabei hat der direkte und indirekte Einfluss der Röntgenstrahlung vor allem eine beschleunigte Materialalterung zu Folge. Röntgendetektoren werden auf 7 Jahre oder mehr ausgelegt. Die meisten Hersteller von Röntgengeräten bieten Serviceverträge an, die auch den Ersatz des Röntgendetektors abdecken. Dies ist über die Systemlebenszeit etwas teuer als die auf die Detektorlebenszeit berechneten Kosten für einen eigenen Ersatz. Auf der anderen Seite werden die Kosten so planbar.

Software Upgrades

Grundsätzlich ist zu klären ob zukünftige Software Upgrades mit dem Kaufpreis abgegolten oder Teil des Servicevertrags sind. Weiterhin gilt zu klären, wer die Kosten für die Anschaffung und Installation trägt, wenn der Rechner in Folge eines Updates ersetzt werden muss. Diese Kosten fließen in die Wirtschaftlichkeitsrechnung mit ein.

Dekontamination, Verschrottung oder Aufarbeitung

Einige Röntgensysteme sind bereits auf kostengünstige Dekontamination, Reparatur und Aufarbeitung ausgelegt. Diese Systeme sind in Bezug auf Kosten und Nachhaltigkeit zu bevorzugen. Die Kosten für eine eventuelle Verschrottung können stark variieren, abhängig vom Dienstleister und vorheriger Nutzung.

Modernisierung alter Röntgensysteme

Bestehende analoge Röntgenräume können aufgerüstet werden. Dies kann sinnvoll sein, wenn das analoge Röntgengerät mit hochwertigen Komponenten ausgestattet und relativ modern ist. Weil eine Modernisierung meist preiswerter ist als ein neues Röntgengerät, gilt es, einige Dinge zu bedenken:

  • Welche Kompromisse müssen eingegangen werden? Wichtigster Punkt ist die Integration des digitalen Systems in den bestehenden Röntgengenerator:
    • Schaltet der Generator automatisch ab, wenn der Detektor nicht verfügbar ist?
    • Können die technischen Parameter (z.B. Belichtungszeit, Spannung) automatisch zum Digitalsystem transferiert werden?
  • Wie lange werden die bestehenden Komponenten noch effektiv betrieben? (während dieser Zeit muss sich die Aufrüstung amortisiert haben und preisgünstiger als eine Neuanschaffung sein)
  • Können aktuelle Sicherheitsvorschriften eingehalten werden?

Formal sind die bestehenden und neuen Komponenten einzeln CE-zertifiziert. Dies bedeutet nicht automatisch, dass das Gesamtsystem CE-zertifiziert ist. Der Vertrag sollte die Verantwortungen für die CE-Zertifizierung des Röntgenraums klar festlegen. Natürlich muss die korrekte Bildgebung des Systems bei minimaler Strahlenbelastung für den Patienten sichergestellt und geprüft sein. Dies sollte bei der Entscheidung über eine Nachrüstung mit einbezogen werden.

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Technologie und Innovation in der Medizin: Digitales Röntgen