1

Wie funktioniert 

eigentlich Radiologie?  

Jörg Barkhausen

Wie funktioniert Radiologie 

Wie funktioniert Radiologie  Überblick 

• Technik der Projektionsradiografie

• Wie funktioniert CT in der klinischen Routine

• Wie funktioniert MRT in der klinischen Routine

• Was ist interventionelle Radiologie

• RIS and PACS

• Bildnachverarbeitung 

Moderner konventioneller Arbeitsplatz

Quelle: Internet / Philips

Aufnahmeparameter für Knochen

• Fokus‐Dektor Abstand: 115 cm

• Raster

• Belichtungsautomatik

• LWS seitlich 90 kV

• Becken 75 kV

• Oberschenkel  70 kV

• Knie  60 kV

2

Aufnahmen der LWS

Wirbelkörpermetastase LWK 3

Aufnahmeparameter für Knochen 

• Fokus‐Dektor Abstand: 115 cm

• Kein Raster bei ‚kleinen‘ Strukturen

• Freie Belichtung 

• Knie ap  60 kV / 8 mAs

• Sprunggelenk seitl. 55 kV / 9 mAs

• Großzehe   45 kV / 6 mAs

Leitlinie der Bundesärztekammer  Moderner Thoraxarbeitsplatz

Lungenentzündung  Aufnahmeposition Rö‐Thorax

Film

Patient

Röntgenröhre

a.-p. p.-a.

3

Fokus‐Film Abstand Rö‐Thorax

Film

Patient

Röntgenröhre

2 m 1 m

Wechselwirkung Photon / Materie

• Photoeffekt

• vollständige Absorption des Photons

• wichtigster Effekt < 100 kV

• Compton Effekt

• Streuphoton fliegt mit geringer Energie weiter

• wichtigster Effekt > 100 kV

• Paarbildung (nur > 1022 kV)   

Niedrige kV Werte 

60 KV

Hartstrahltechnik

• Strahlenexposition 

• Belichtungszeit 

• Bewegungsunschärfe 

• Streustrahlung 

• Kontrast  ‚kV macht grau‘

120 KV

Raster Aufnahmetechnik Rö‐Thorax 

• Posterior‐anteriorer Strahlengang 

• Fokus‐Film Abstand 2 m

• Hartstrahltechnik  (ca. 120 kV)

• Belichtungsautomatik

• Bewegtes Raster

• Tiefe Inspiration

• Bei Erwachsenen in 2 Ebenen

4

Technik der CT 

Röhre

Detektor

Patient

Was messen wir im CT 

• Absorption von Röntgenstrahlen

• Hounsfield‐Einheiten

• Luft ‐1000 HU

• Fett ca. ‐100 HU

• Wasser  0 HU

• Leber  ca. 60 HU

• Knochen   ca. 2000 HU

Darstellung der Information 

• Wir messen 4096 Dichtestufen

• Dichtestufen werden als Grauwerte dargestellt

• Das menschliche Auge kann nur etwa 40 – 60 

Grauwerte differenzieren

• nicht die ganze Hounsfield Skala wird kodiert    

sondern nur ein Ausschnitt (= Fenster)

3000

2000

1000

0

-1000

Darstellung aller Grauwerte 

Darstellung der Bilder / Fensterung

Weichteilfenster

Lungenfenster  Knochenfenster 

Alle Grauwerte 

3000

2000

1000

0

-1000

Weichteilfenster

Center 50

Window 400

50250

‐ 150

5

3000

2000

1000

0

-1000

Lungenfenster 

Center – 500

Window 1500

‐ 500

250

‐ 1250

3000

2000

1000

0

-1000

Knochenfenster

Center 500

Window 2000

500

1500

‐ 500

Technische Parameter 

• 80 – 140 kV Röhrenspannung, variable mAs

• 2‐4 Rotationen pro Sekunde

• 1 ‐ 640 Schichten pro Rotation 

• Effektive Dosis beim Thorax CT 1 bis 5 mSv

• Etwa 20 ‐ 100 mal höhere Dosis im Vergleich zu 

einer konventionellen Röntgenaufnahme

Modernes CT

Röntgen CT

Bildkontraste im Vergleich zum Röntgen

Fett

Wasser

CT des Oberschenkels

Röntgen CT

Räumliche Auflösung

6

M wie Magnet

• 1,5 Tesla

• 30.000 mal stärker      

als das Erdfeld

R wie Resonanz

• Hochfrequenzspule

• 63 MHz 

(99 MHz UKW‐Radio)

T wie Tomographie 

• berechnet aus den 

Resonanzsignalen ein 

Bild

Patient: überwiegend Wasser, viele Protonen

Magnet Resonanz Tomographie Bildkontraste 

RöCT MRT

Knochen

Wasser

Fett

Luft

CT T1  T2 

Schädel MRT

T2 WichtungT1 Wichtung

Knorpeldarstellung am Kniegelenk 

MR Sicherheit ‐ Erwärmung MR Sicherheit – magnetische Anziehung

7

Digitale Subtraktions Angiografie (DSA)  Digitale Subtraktions Angiografie (DSA) 

Leerbild, Maske

Füllungsbild, mit KM, dynamische Serie

Subtraktion 

DSA – AFS-Verschluss

• Punktion einer Arterie

• Einführen eines Katheters

• Intraarterielle Injektion von 

Kontrastmittel

• Anfertigung von Aufnahmen 

Interventionelle Behandlung

Moderne Stents   Einflussfaktoren auf die Dosis 

• Röhrenspannung (kV)

• Röhrenstrom (mA) 

• Untersuchungszeit (s) 

• Dosis steigt linear mit Röhrenstrom und Zeit, 

exponentielle Steigerung mit der Spannung

8

IT Strukturen 

RIS (Radiologie Informations

System)

• Termine

• Indikationsprüfung

• Leistungen

• Befunde

• Dosiswerte 

PACS (picture archiving and

communication system)

• Speichert Bilder 

• Zeigt Bilder an 

• Bildnachverarbeitung 

Prozesse 

Anforderung im RIS Terminvergabe, Planung im RIS 

Modalität CT

PACS – Speicher Befundung im RIS, Bilder auf der PACS Workstation 

Radiologischer Arbeitsplatz  Beurteilung des knöchernen Thorax 

Automatische Rekonstruktion 

Central Hospital

Alle Rippen um 90° drehen 

Central Hospital SyngoVia, Siemens, Erlangen 

9

Auswertung 11. Rippe links

Central Hospital

Alle Rippen um 90° drehen 

Central Hospital

Auswertung 5. Rippe rechts

Central Hospital

Volume Rendering 

Central Hospital

Und was ist mit der Lunge – Rundherde?

Central Hospital

Automatische Detektion von Rundherden

Central Hospital

10

Darstellung in der 2. Ebene 

Central Hospital

Automatische Volumetrie 

Central Hospital

3D Darstellung 

Central Hospital

Zusammenfassung 

• Radiologie ist innovativ und extrem spannend

• Radiologie ist angewandte Medizintechnik und 

Medizininformatik

• Wir brauchen engagierte und begeisterte 

Ingenieure und Informatiker