Röntgen der Niere, des Retroperitoneums und der Harnblase

Das konventionelle Röntgen beruht auf der Nutzung von X-Strahlung, die im deutschen Sprachgebrauch Röntgenstrahlung genannt wird und durch den Elektronenbeschuss eines Atoms entsteht. Die Elektronen werden an einer Kathode (meist Wolfram) durch eine starke Aufheizung erzeugt und beschleunigt und treffen dann auf die Anode (meist Wolfram und Rhenium). Dabei werden im kernnahen Bereich der Anodenatome, durch die eintreffenden, energiereichen Elektronen, Elektronen aus ihrer Position herausgeschlagen. Die freien Elektronenplätze werden dann von benachbarten Elektronen eingenommen, wobei die einspringenden Elektronen aus einer Position mit höherem Energieniveau in eine Position mit niedrigerem Energieniveau fallen. Die dabei freiwerdende Energie wird als Strahlung abgegeben. Diese Strahlung wird charakteristische Röntgenstrahlung genannt, da jedes Element in dieser Situation eine eigene charakteristische Strahlung abgibt. Weiterhin entsteht bei dem obigen Vorgang eine zweite Strahlungsart, die Röntgenbremsstrahlung, bei der elektromagnetische Strahlung durch Abbremsung und Ablenkung von Elektronen durch benachbarte Atomkerne entsteht. Ihre Charakteristik hängt dabei nicht vom Material ab, sondern von der Energie und Geschwindigkeit der Elektronen. Es ist vor allem diese Strahlung, die heute während einer Röntgenuntersuchung genutzt wird. Die Röntgenstrahlung hat die Eigenschaft, Gewebe und Luft zu durchdringen und wird von dem durchdrungenen Gewebe, je nach dessen Dichte, abgeschwächt. Diese Abschwächung macht man sich zu Nutze, um das Röntgenbild zu generieren, indem die Intensität der Strahlung während einer Röntgenaufnahme fototechnisch aufgenommen wird. Während einer Röntgenaufnahme wird die Intensität der auftreffenden Strahlung heutzutage von digitalen Rezeptorsystemen oder einem Fotofilm aufgenommen und in ein Bild verarbeitet. In diesem werden die dichten Gewebe hell dargestellt und die weniger dichten dunkel. Ein Röntgenbild stellt dabei je nach Strahlengang die kumulative Dichte der durchleuchteten Gewebe dar und ermöglicht es nicht, die Dichte einer einzigen, isolierten Gewebsschicht darzustellen. Wird eine Röntgenaufnahme ohne Einsatz eines Röntgenkontrastmittels durchgeführt, spricht man von einer Nativaufnahme (Abb. 1).

Die elektromagnetische Strahlung des Röntgens ist ionisierende Strahlung und erzeugt Radikale, die dann wiederum zu Strangbrüchen in der DNS und oxidativen Basenänderungen führen können. Dies wiederum führt zu Mutationen. Die Strahlenbelastung und somit das Risiko für Mutationen, das für einen Patienten während einer Röntgenuntersuchung entsteht, wird üblicherweise in Sievert (Sv) angegeben und ist abhängig von der Geräteeinstellung und dem untersuchten Organ bzw. Körperabschnitt. Die Einheit Sv entspricht der biologischen Wirkung (Äquivalenzdosis) der Strahlung, die von der Strahlenenergie (in Gray [Gy]) und der Strahlungsart (z. B. α-Strahlung, β-Strahlung, γ-Strahlung) abhängt und die mutagene Wirkung im untersuchten Gewebe ausdrückt. Tab. 1 zeigt eine Auflistung der Strahlenbelastung je nach Röntgenuntersuchung.

Heutzutage wird die digitale Röntgenuntersuchung als Standard angesehen und hat das analoge Röntgen weitgehend ersetzt. Sie ermöglicht eine geringere Strahlenbelastung als das konventionelle Verfahren und die Bilder können nachträglich bearbeitet werden, um die diagnostische Aussagekraft der Röntgenaufnahme zu erhöhen.

Beim urologischen Röntgen werden verschiedene Röntgenstrahlrichtungen genutzt. Der häufigste ist die anteriore-posteriore (a.-p.) Aufnahme, wobei der Strahlengang von anterior nach posterior erfolgt. Weitere Strahlengänge sind der laterale Strahlengang oder der quere Strahlengang. Diese Aufnahmen erflogen meist in Kombination mit der a.-p.-Aufnahme, um, je nach Indikation, die Lokalisation einer Struktur im dreidimensionalen Raum darzustellen. Eine zusätzliche Möglichkeit, mehr Details über eine bestimmte Struktur innerhalb des Körpers zu gewinnen, ist die sog. Schichtaufnahme. Bei dieser wird die Strahlenquelle und der Fotorezeptor gegensätzlich verschoben, so dass eine bestimmte Zone in einem definierten Abstand zu Röhre und Fotorezeptor im Fokus der Aufnahme bleibt, während die Gewebsschichten oberhalb und unterhalb des Fokus verwischt und nicht dargestellt werden. Dieses Verfahren ermöglicht bessere Aussagen z. B. bezüglich der Lokalisation eins Nierensteines. Das Verfahren der konventionellen Schichtaufnahme ist heute weitgehend von der Computertomographie abgelöst worden.

Eine Variation des konventionellen Röntgens ist die Durchleuchtungsuntersuchung (Fluoroskopie) mit Hilfe eines Bildverstärkers. Bei dieser Untersuchung wird kein Film für die Aufnahme genutzt, sondern ein Bildrezeptor und Bildverarbeitungssystem, welches bewegte Bilder in Echtzeit auf einem Bildschirm darstellen kann. Dabei wird das empfangene Röntgensignal elektronisch verstärkt (Bildverstärker), um eine bessere Darstellung zu erzielen und gleichzeitig mit einer möglichst geringen Strahlendosis zu arbeiten. Durch die Bildverarbeitung stellen sich in der Durchleuchtung die strahlenabsorbierenden Strukturen dunkel dar, also als Negativbild des konventionellen Röntgen. Auch bei der Durchleuchtung werden heutzutage digitale Systeme benutzt, zum Teil in Form von Flachdetektoren. Die Durchleuchtung wird vor allem bei dynamischen Untersuchungen und bildgesteuerten Eingriffen genutzt, wie z. B. bei endoskopischen Eingriffen am oberen Harntrakt. Durch die zum Teil langen Durchleuchtungszeiten während dieser Eingriffe kann es zu erheblichen Strahlenbelastungen kommen (Tab. 1). Im Prinzip lassen sich mit der Durchleuchtung die gleichen Aufnahmen durchführen wie mit der konventionellen Röntgenaufnahme, die Aufnahmequalität und die Auflösung ist jedoch qualitativ minderwertiger und erlaubt nicht die gleiche Befundungsgüte wie eine konventionelle Röntgenaufnahme. Die Möglichkeit der Echtzeitdarstellung wie auch die Möglichkeit des kontinuierlichen Röntgenbildes ist jedoch ein entscheidender Vorteil gegenüber dem konventionellen Röntgen, wenn dynamische oder intraoperative Untersuchungen oder bildgesteuerte Eingriffe durchgeführt werden müssen (Miller et al. 2007).

Eine fundierte Kenntnis der verschiedenen Funktionen einer Röntgenanlage oder Durchleuchtungsanlage, eine strenge Indikationsstellung für eine Röntgenuntersuchung und eine systematische und strikte Anwendung der Empfehlungen des Strahlenschutzes helfen, die Strahlenbelastung für Patienten und Untersucher maßgeblich zu vermindern und die Strahlenbelastung so gering wie möglich zu halten. Auf die Notwendigkeit des Strahlenschutzes und die zugrunde liegenden Maßnahmen kann in diesem Buche aufgrund des hierfür notwendigen Umfangs nicht eingegangen werde. Hierfür empfehlen wir, die einschlägige Literatur heranzuziehen und die gesetzlich vorgeschriebenen Fortbildungen zu nutzen.

Die Nativaufnahme besteht aus einer Röntgenaufnahme von den Zwerchfellkuppeln kranial bis zum Beckenboden kaudal. Die häufigsten Indikationen für eine Abdomenübersichtsaufnahme in der urologischen Diagnostik sind der Nachweis bzw. Ausschluss von röntgendichten Konkrementen im Bereich der Nieren und ableitenden Harnwege, der Lagekontrolle von inneren Schienen oder Fistelkathetern oder der Nachweis von röntgendichten Fremdkörpern in Projektion auf den Urogenitalbereich oder die Beurteilung von Darmgasverteilung.

Während einer Röntgenaufnahme können bei Bedarf Röntgenkontrastmittel eingesetzt werden. Diese beruhen auf einer Jodlösung, die entweder intravenös oder intrakavitär injiziert werden kann. Da ein Röntgenkontrastmittel eine hohe Dichte aufweist, absorbiert es Röntgenstrahlen und ist somit in der Röntgenuntersuchung sichtbar. Bei der intravenösen Kontrastmittelgabe ist auf eine Röntgenkontrastmittelunverträglichkeit oder -allergie zu achten. Eine Kontrastmittelgabe kann eine bestehende kompensierte Niereninsuffizienz verschlechtern. Als beteiligte Mechanismen werden hier ein prolongierter Einfluss des Kontrastmittels auf die Vasokonstriktion, die Bildung freier Sauerstoffradikale und eine direkte Toxizität auf die Nierentubuli angesehen. Die Toxizität ist bei Gebrauch von hochosmolaren Kontrastmitteln erhöht. Der Einfluss der Kontrastmittel auf die Nierenfunktion ist sowohl abhängig von der vorliegenden Nierenfunktion (normal oder vermindert) als auch von der Menge des verabreichten Kontrastmittels. Bei einer bestehenden schweren Niereninsuffizienz sollte von einer Kontrastmittelgabe abgesehen werden. Bei einer mittelgradigen Niereninsuffizienz muss im Einzelfall über die Möglichkeit einer Kontrastmittelgabe entschieden werden. Durch eine verstärkte Hydrierung vor und nach der Kontrastmittelgabe kann die Ausscheidung des Kontrastmittels verbessert und seine Nephrotoxizität vermindert oder vermieden werden. Bei bekannter Kontrastmittelallergie kann eine Vorbehandlung mit Antihistaminika und Kortison erfolgen, bei schwerer Unverträglichkeit sollte von einer intravenösen Gabe abgesehen werden. In der Urologie kann das Röntgenkontrastmittel auf zweifache Art eingesetzt werden.

Die Harnblase befindet sich als subperitoneales Hohlorgan retropubisch im kleinen Becken. Als Speicher- und Entleerungsorgan liegt die Harnblase im kleinen Becken retrosymphysär ventral des Rektums/Uterus und kranial des Beckenbodens bzw. der Prostata. Am Blasendom bildet ein peritonealer Überzug die Abgrenzung zur Bauchhöhle. Die Harnblase kann sich in der Nativaufnahme einer Röntgenuntersuchung als rundlicher Schatten im kleinen Becken darstellen, lässt sich aber nicht diagnostisch beurteilen. Sie wird deshalb im Rahmen der Zystographie mit Hilfe der Kontrastmittelgabe im konventionellen Röntgen dargestellt. Dabei kann das Kontrastmittel sowohl intravenös als auch ante- oder retrograd injiziert werden. Während eines i.v. Urogramms oder einer Zystographie stellt sich die normale Harnblase nach Eintritt des Kontrastmittels je nach Füllungszustand als bogenförmige oder rundliche glatt begrenzte Struktur im kleinen Becken dar. Auch hier liegen bei einem Normalbefund keine röntgendichten Strukturen oder Kontrastmittelaussparungen mit Projektion auf die Harnblase vor. Je nach Füllungszustand der Blase kann die Größe der dargestellten Blase stark variieren. Abhängig von Strahlengang und Position des Patienten kann sich ein Kontrastmittelspiegel in der Blase bilden, bei dem sich das relativ dichte und schwere Kontrastmittel der Schwerkraft folgend im unteren Bereich der Blase sammelt, während sich der weniger dichte, kontrastmittelfreie Urin oben sammelt. Hierdurch können Bereiche der Blase von der Kontrastmitteldarstellung ausgespart werden, was die diagnostische Sicherheit einschränken kann. Um dieses Phänomen zu vermeiden, wird ein i.v. Urogramm oder eine Zystographie idealerweise mit einer zu Beginn der Untersuchung geleerten Blase durchgeführt.

Pathologien des Harnleiters verlaufen bei langsamem Prozess oft ohne Beschwerden und werden dann eher durch die eintretenden Komplikationen wie Niereninsuffizienz oder Harnwegsinfekte oder Fieber bis hin zur Urosepsis auffällig.

Die akuten Erkrankungen gehen meistens unabhängig von der zugrunde liegenden Ursache mit typischen Symptomen einher.

Die meisten Erkrankungen des Harnleiters äußern sich in einer Harnstauung. Diese kann extrinsisch, also durch Kompression von außen (z. B. Tumoren, Lymphknoten, retroperitoneale Fibrose), oder intrinsisch (durch angeborene oder erworbene Engen, Harnsteine, Harnleitertumoren) bedingt sein. Die häufigste Ursache einer akuten Harnstauung sind Harnsteine. Der Harnleiter entzieht sich der direkten konventionellen bildgebenden Diagnostik und ist sonographisch nur dann streckenweise erkennbar, wenn eine Harnstauung vorliegt. Häufig ist er dann nur in proximalen oder distalen Abschnitten darstellbar. Die Diagnostik des mittleren Anteils erfordert radiologische Techniken inklusive der Gabe von nierengängigen Kontrastmitteln oder der Schnittbildverfahren, wie Computertomographie oder Kernspintomographie.

Bei besonderen Fragestellungen, insbesondere wenn eine Intervention wie die Einlage eines Ureterkatheters erforderlich wird, ermöglicht die retrograde Kontrastmitteldarstellung die Abklärung von Pathologien des Harnleiters und des Nierenbeckenkelchsystems.

Die radiologische Diagnostik von Erkrankungen der Harnblase ist weitestgehend durch eine sonographische Beurteilung ersetzt worden. So können sonographisch Veränderungen der Blasenwand, intravesikale Raumforderungen und Blasensteine ausreichend sicher beurteilt werden. Pathologien der Blase fallen gelegentlich zufällig im Rahmen einer radiologischen Diagnostik auf und sollten dann weiter, ggf. zystoskopisch abgeklärt werden.

Bei der Bewertung der Röntgenbilder sollte darauf geachtet werden, dass die Blase glatt berandet ist und in der Mittellinie liegt. Der untere Blasenschatten liegt auf Höhe der Symphyse. Eine Impression oder Verdrängung der Blase kann auf raumfordernde Prozesse hindeuten.