1. Kapitel: Helle Artefakte (1.Teil)

Herzlichen Dank an Herrn Kollegen Dr. Paul Gelinsky für die wertvolle kritische Durchsicht!

Artefakte zeigt man nicht so gerne. Es liegen meistens vermeidbare Fehler zugrunde. Man kann viele Fehler machen. Artefakte sind vielgestaltig.

Dieser Betrag will die These verteidigen: Es lohnt sich, Artefakte zu zeigen und zu studieren. Genaue Kenntnisse sind notwendig zur Vermeidung. Oft ist es Detektiv-Arbeit. Diese sollte früh erfolgen, ehe ein Artefakt in Serie auftritt.
Nebenbei lernt man aus der Fahndung nach Artefakten viel für die tägliche Diagnostik (siehe Beitrag „Pathologie“).

Eine besondere Gruppe sind die verschluckten Fremdkörper, wie sie im folgenden Kapitel ca. ab Abb. 39 gezeigt werden.

Zur Nomenklatur:
Man könnte die „hellen“ auch „weiße“ Artefakte nennen.
Wir legen uns fest auf den alltäglichen Sprachgebrauch und meiden die klassische röntgenologische  Benennung;
Wir sagen einfach „hell“ und verzichten auf die röntgenologisch korrekte Benennung „Verschattung“.

Das zweite Kapitel ist den „dunklen“ (schwarzen) Artefakten gewidmet, also den röntgenologischen „Aufhellungen“.

Diese Schwierigkeiten der Nomenklatur stammen aus den Jahren 1896-1900 als man sich auf die Eindrücke am Durchleuchtungsschirm bezog. Dort ist das Bild im Vergleich zum Film/Computer invertiert.

Wenn wir uns die hellen Artefakte rausgreifen, kann man einige Regeln erkennen:

1.
a) Nur die optimale Belichtung nutzt die Möglichkeiten des Filmes voll aus.
b) In normaler Filmschwärzung sind helle Artefakt (also auch Fremdkörper) wesentlich weniger deutlich, ja diskrete Formen verschwinden scheinbar.  Unter der hellen Lampe oder bei elektronischer Aufhellung werden sie aber deutlich erkannt.

Nur wer wenig Praxis hat, vermutet einen Widerspruch zwischen a und b.

Es ist falsch, absichtlich niedrig zu belichten, in der Absicht etwas (Fremdkörper?) besser zu detektieren.
Die folgenden Aufnahmen wurden regelrecht belichtet aber sehr hell abgebildet. Das sind keine fehlerhaften Unterbelichtungen.

2.
Helle Artefakte sind überwiegend Fremdmaterialien, die versehentlich zwischen Focus und Film geraten sind.

3.
Die Strahlenschwächung dieser artifiziellen Körper kann absolut und relativ betrachtet werden.
a) Uns Physiker interessiert die absolute Strahlenschwächung.
b) Als praktische Radiologen wollen wir wissen, wie deutlich kommt das Artefakt heraus, und wie ist der Kontrast?

Zu a) Absolute Strahlenschwächung: Die „Verschattung“ eines Objekts ist abhängig vom Material (Strahlenabsorpitonskoeffizient) und von der Dicke. (siehe WGHS: Was sagen die Houndsfield-Einheiten?)

Zu b) Relative Strahlenschwächung: Der Kontrast kommt zustande durch Unterschied in der Schwächung von Objekt und Umgebung.
Wer in der Radiologie startet soll sich lediglich merken:
Gleiches Objekt wird sehr unterschiedlich dargestellt, je nachdem ob es  von Luft oder von Weichteil (Flüssigkeit) umgeben ist.

- Jedes Material dichter als Luft ist „in Luft“ schattengebend“, also „heller Artefakt“.
- Das gleiche Material ergibt keinerlei Kontrast in einer Umgebung gleicher Dichte.
- Das gleiche Material wird zum „ schwarzen Artefakt“ wenn es von einer Substanz größerer Dichte umgeben ist.

Besser als viele Worte sind einprägsame Beispiele: 

1.01 Defekt in der Tischplatte

Kommentar zu 1.01 XBBXHXINXKNXL
Zu Anfang ein Artefakt, der eine Herausforderung darstellt. In gleicher Gestalt tritt er bei ganz verschiedenen Untersuchungen immer wieder auf. Die Kunst besteht darin, ihn im Gedächtnis zu speichern, als Artefakt zu erkennen und zu beseitigen. - Wichtiger Fall.

Jeglicher Defekt in der Unterlage hätte die Homogenität gestört und sich möglicherweise abgebildet.
Hier ist der Defekt auf eine besonders störende Art hervorgehoben:

In einem Defekt der Tischplatte eingetrocknetes BaSO4.

Der Kontrastmittel-Fleck wurde auf (fast) jedem Film abgebildet. Es resultierten Serien von Fehldiagnosen.
Wir sind herausgefordert zu erkennen: Diese Struktur habe ich bereits bei einem anderen Patienten und/oder in einer anderen Region in identischer Form gesehen!

 

 

1.02 Aus einer Filmpackung abgerissener Silberpapierstreifen. Beim Laden des Filmes ist er zwischen Film und eine der Verstärkerfolien geraten.

Kommentar zu 1.02 XBBXHXFLXINXKNXL
Der Streifen ist bei genauem Hinsehen zwar hell aber nicht so maximal weiß, wie ein gänzlich unbelichteter Film. In diesem Streifen ist die Filmschwärzung zu einem großen Teil (,aber doch nicht vollständig) weggenommen.

In der unmittelbaren Nachbarschaft des Streifens besteht eine Unschärfe der Thorax-Strukturen.

Filme werden überwiegend durch die Verstärkerfolien belichtet.

Dieser Fremdkörper nimmt zumindest das von einer der Folien ausgehende Licht weg; es steht nicht zur Filmschwärzung zur Verfügung.

Außerdem hebt er in seiner Nachbarschaft die Folie vom Film ab. Daraus resultiert eine Unschärfe. Genauer gesagt:
Eine der Folien produziert eine scharfe,
eine ein unscharfe Abbildung; die Summe ist eine Verschlechterung der gewohnten Bildschärfe.

HG Schmitt hat auch Haare auf dem Film aufgespürt. Daher ließ er sich von allen Mitarbeitern ein Haar geben und die Abteilung wetteiferte, ob ein Haar aufgrund seiner Dicke einer Person zugeordnet werden konnte.

 

 

1.03 Einer der Klassiker unter den Artefakten. Knöpfe auf dem Thorax.

3 XBBXHXKNXO
- Knöpfe sind dünn im Vergleich zum menschlichen Thorax(ca. +1000 HU);
- das Material ist lange nicht so schattengebend wie Metall.

Trotz dieser beiden Bedingungen geben die oberen und mittleren Knöpfe der Knopfreihe deutliche Artefakte.

Ihre (leider) guter Kontrast rührt auch aus der Tatsache, dass sie von  Luft umgeben sind. - Ein verschluckte Knopf
(- von Magensaft umgeben -) würde es uns weniger leicht machen. –

Die untersten Knöpfe sind nicht so gut dargestellt. Das hat 2 Gründe. Das Mittelfeld ist dicker = dichter; der Knopf wird relativ zurückgedrängt was die Strahlenschwächung betrifft.
Diese Unterexposition ist ganz gefährlich für die Diagnostik.

Ich fand es überflüssig, Ihnen, verehrte Freunde der Radiologie, weitere alltägliche Beispiele für Artefakte vorzusetzen. Solche sehen Sie auch täglich und kenne Sie gut:

Den Fingerring im Röntgenbild.
Bitte achten Sie beim nächsten Mal auf die Psychologie des Röntgenbildes.
Ein solcher Ring scheint „vor“ dem Bild zu schweben. In Wirklichkeit steckt der Finger im Ring;
Etwas Helles im Röntgenbild erscheint uns immer ganz weit betrachternahe, etwas Dunkles betrachterfern; durch diese Suggestion ist die korrekte räumliche Vorstellung außerordentlich schwierig. Diese Sugestion ist die Quelle von vielen Fehldiagnosen. Auch in diesem Fall würde man die optische Täuschung durch eine zweite Ebene oder durch eine Serie von unterschiedlichen Projektionen entlarven,. (Wenn sich die Hand um ihre Achse dreht, hilft das unserem Raumverständnis weiter; selbst bei einer solchen aufwändigen Bild-Präsentation bleibt es schwierig zu entscheiden, ob sich das Objekt rechts- oder linksherum dreht.)

Ein weiteres ebenfalls alltägliches Artefakt ist der
mit Haarnadeln und Spangen „aufgesteckte“ Zopf.
Auch solche Metallteile müssen vor einer korrekten Aufnahme entfernt werden.

 

 

Abb.: 1.03b Nochmal Knöpfe, aber anders charakterisiert: transparentes Zentrum und


1.04 Fehldiagnose: Infiltrat im Oberfeld

4 XBBXHXINXKNXLXQ
Dieser Fall ist nicht so einfach und auch nicht so häufig, wie die genannten Knöpfe, Schmuckstücke oder Haarnadeln.

Überlagerung des Thorax durch einen Zopf. In umgebender Luft sind sämtliche Materialien schattengebend, wenn sie nur dichter als Luft sind. Ist etwas von Luft umgeben, dürfen wir aus dem Röntgenbild keine zu weitreichenden Schlüsse auf die Beschaffenheit des Materials ziehen. Diese einfache Regel wurde in der Geschichte der Radiologie häufig missachtet. – Das Phänomen wird auch im Beitrag Strahlenschutz (3.2a) illustriert.

Im re. Bildteil (B) ist die Aufnahme unter Vermeidung der störenden Überlagerung wiederholt. Das Artefakt ist bewiesen; eine krankhafte Lungenveränderung ausgeschlossen.  

1.05 Strähnige Verdichtungen in Projektion auf die Schädelkalotte
1.06 Junge mit schwarzen Locken im Röntgenbild des Schädels (Ausschnitt)

5 (versuchen Sie mal selber die Klassifizierung!)

Sturz vom Fahrrad. Keine Commotio. Frontales Hämatom. Sonst keine klinischen Befunde. Die Überwachung erfolgte sorgfältig. Ich hätte die Röntgenuntersuchung unterlassen.

Überlagerung des Schädels durch Zöpfe. Das einzelne Haar entzieht sich unter diesen Bedingungen (voluminös wie der menschliche Schädel nun mal ist) der Darstellung. Erst "Gebündelt" werden die Haare sichtbar, hier störend sichtbar.

6 XBBXHXKN

Die Klinik ist ganz ahnlich wie beim Fall 5. Indikation strittig.

Die unscharfen schwarzen Flecken sind aber keineswegs die Locken, wie Laien bei der Betrachtung des Röntgenbildes vermuteten, sondern lediglich eine harmlose Variante in der Struktur und Dicke der Kalotte. Es gab keinerlei Hinweis auf Hirndrucks, keine Erkrankung des Knochenmarks.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.07    Diese kalkdichten Fleckschatten projizieren sich auf Hals, Mediastinum, Thoraxwand und Lunge.  
 

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Für verkalkte Lymphknoten sind die Kontraste ungewöhnlich klein, zu regelmäßig und zu deutlich. Auch lässt bei leichter Vergrößerung des Röntgenbildes die Ringform der kleinen Fleckschatten erkennen; das legt die artifizielle Natur nahe.

Die Inspektion des Patienten bringt - wie so oft - Klarheit. Mein Mitarbeiter hat notiert: „Multiple Zöpfchen: in die Haare sind vielfarbige, Perlen und Ringe eingeflochten“. (Gewisse Pigmente und Metalle könnten die Strahlenabsorption anheben.)

- Die Zöpfchen sind anders als in 04 und 05 offenbar zu dünn für einen eigenen Kontrast.
- Die genannten Perlen und Ringe sind groß und dicht genug für einen deutlichen Kontrast.
Daher hält der Kommentator die Bemerkung „vielfarbig“ für notwendig. Z.B. die Strahlenschwächung eines bestimmten Kunststoffes kann  in Abhängigkeit von der Zumischung von Pigmenten variieren. (siehe WGHS, KH Huebener: Dichte von Holz, Kunststoff und Glas. RöFo.135 (1981) 2512-17) 

 

 

 

 

 

 

 

1.08 Steckt der Pfeil tatsächlich im Kopf? 

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Wir werden unverzüglich den Patienten aufsuchen!
Rein theoretisch: Aus einer Ebene können wir es nicht wissen.
Wir könnten es mit einiger Sicherheit annehmen, wenn der nicht-metalltragende Teil des Pfeils (so „hypodens“ wäre, das er) im umschließenden Gewebe keinerlei Kontrast ergäbe. Schwierige Argumentation! Wir bewegen uns in einem professionellen Terrain.

Der Augenschein bewies es, und die zweite Ebene dokumentierte es:
der Pfeil steckte mittig im Kopf, exakt zwischen beiden Hemisphären. Der Schütze war der Bruder des Patienten. Der Verlauf nach Entfernung des Pfeils im Op war erfreulich komplikationslos und frei von einem Residuum, abgesehen von einer länger dauernden Verstimmung zwischen den Brüdern.

 

 

 

 

1.09 Helles oder dunkles Artefakt? Parallele Streifen der Schädelkalotte? Überlagerung durch einen Kammes.
1.10 Helles oder dunkles Artefakt im Schenkelhals?

Viele Betrachter sind sich sicher, es sei ein dunkles Artefakt. Es ist aber ein sich zum Schädel addierendes (also helles) Kunstprodukt. Die Zwischenräume entsprechen dem eigentlichen Grauwert des Schädels und erscheinen uns dunkel; sie sind nur relativ dunkel. 

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Wer einmal geschult ist, entdeckt solche Fehler erneut.
Es handelt sich also um einen helles Artefakt durch die Zinken des Kammes;
die scheinbaren dunklen Zwischenräume sind die nicht überlagerten Zwischenräume.

 

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1.11  Das helle Gitter über der gesamten Mamma ist eine Überlagerung des Kassettendeckels.  

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Vorder- und Rückseite der Kassette wurden bei der Aufnahme vertauscht.
In der Kassette liegt der Film in engem Kontakt zu einer oder zwei Verstärkerfolien. Eine Seite ist ebenmäßig und wird der Patientin zugewandt.
Die andere Seite, der Deckel der Kassetten hat der ein verstärkendes Profil, um die Stabilität zu verbessern.
Alle sind trainiert und bemüht, einen solchen Fehler zu vermeiden. Die meisten haben ihn nie erlebt; ich nur einmal.   

1.12 Die ornamentale Form der Verschattungen ist untypisch für einen krankhaften Prozess: Stickerei auf einem Bademantel.
1.13 Ebenfalls textile Stickerei, die das Röntgenbild überlagert.

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Die Vorderseite des Bademantels hatten wir zur Seite geschlagen und die Einstellung vorgenommen, aber das Rückenteil nicht beachtet.
Der verwendete silber-glänzende Faden enthält Metall.

Ein gewöhnlicher Zwirn-Faden schafft es nicht einen mit dem Auge erkennbaren Schatten zu produzieren. Es gibt jedoch den in 05 besprochenen, von E. Pantoja demonstrierten  Sonderfall. 

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Die Annahme des Artefakts wird erleichtert, da die Strukturen auch außerhalb des Knochens liegen. Unter der hellen Lampe ist zu prüfen, ob die Schatten auch über die Weichteile hinausgehen. Wenn das zutrifft, ist die Diagnose „Artefakt“ besonders leicht.

 

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1.14 Zystizierkose 

14 XBBXHXKJXLXRXQXPXW
Auch hier haben wir zuerst an ein Artefakt gedacht;
das Absuchen des Patienten, der gesamten Anlage einschließlich der Kassette  blieb ergebnislos.
Auffällig war die Beschränkung der Kalkschatten auf die Weichteile.
Entschluss eine andere Region zu untersuchen; auch hier Nachweis identisch geformter Verkalkungen.
Serologisch: Erhärtung der Diagnose Zystizierkose

 

 

Knie im Röntgenbild

 

 

 

 

Abb.: 1.14b

Auch in anderen Körperregionen, so in den Weichteilen des Knies zeigten sich diese charakteristischen Verkalkungen 

 

 

 

 

 

 

1.15  Ausschnitt aus einer Magenuntersuchung im Doppelkontrast. 

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Die extragastrischen dichten Flecken (Pfeilköpfe) sind artifiziell;
es handelt sich um Bariumsulfatflecken auf einem Hemd; eine textile Struktur ist angedeutet zu erkennen.

 

 

1.16 Überlagerung der Hüftregion durch einen anus praeter (Stomabeutel und Inhalt).

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Die Aufnahme wurde bewusst sehr hell abgebildet. In normaler Filmschwärzung sind helle Artefakt wesentlich weniger störend.   

1.17 Ausschnitt aus einer Schädeluntersuchung p.a und Röntgen- Nasenbein seitlich. Nasentamponade links wegen Nasenbluten nach erlittenem tätlichem Angriff.

17 XBBXHXIBXKNXL
Das textile Material alleine würde wenig Strahlenschwächung bewirken; aber es ist mit einer Salbe getränkt, die die Strahlung sehr deutlich schwächt.

Hier ging es zuerst darum, die Komplikation eier Verletzung zu behandeln: das Nasenbluten zu stillen. Die Röntgenuntersuchung wurde angefordert, um am Knochen mehr zu sehen. Man muss ganz offen sagen, das Röntgen ist nicht das Wichtigste bei der Frage "Nasenbeifraktur". Oft braucht man das Röntgenbild nicht. Der HNO-Befund ist ganz wichtig: Liegt eine Bluterguss im nasenseptum vor, dann muss eine Nasenbeinfraktur wieder geradegestellt (reponiert) werden. Das geschieht unter Anästhesie.

Das Bild war hier sozusagen ein Abfallprodukt, nicht mal schön, aber wie ich finde, interessant.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.18 Überlagerung des Thorax durch Salbenverband. 

18 XBBXHXIBXKN
Für die Erklärung des Bildes ist wichtig, dass der Verband eine größere Menge Salbe aufgesaugt hat. Ohne die Salbe wäre das Verbandsmaterial wahrscheinlich nicht erkennbar.

Es handelt sich also nicht um einen Lungenprozess und nicht um eine pathologische Veränderung der Thoraxwand. Kein Pneumothorax. 

1.19a+b Der Erkrankungsfall liegt 5 Jahrzehnte zurück. Mamma Ca T4 exulzeriert. Z.n. konventioneller Strahlentherapie.

19 XBBXHXKJXPXW
Große Narbenplatte mit Verkalkungen der Thoraxwand.
Die Therapiemöglichkeiten mit Photonen und Elektronen, sowie die Therapieplanung haben sich inzwischen grunglegend gewandelt. 

20 XBBXHXINXKNXO
Zweites Bild:  7 Monate später die scholligen Verkalkungen sind noch ausgeprägter; Unschärfen der 2. Rippe bei der Überkreutung mit der dritten und der 4. Rippe Oberkante dorsal sind sehr verdächtig auf Osteolysen (siehe den Beitrag „Knochenmetastasen“) .

Richtig wenn Sie bemerken, dass der Fall nicht zu den Artefakten im engeren Sinne gehört. Man könnte ihn in Kap.4 (Iatrogene Veränderungen) einordnen.

 

 

1.20 Thorax mit Brille. Es gibt außer dem Artefakt auch echte „Pathologie“ : Pneu im rechten Unterfeld und eine Atelektase im Mittellappen.

20 XBBXHXINXKNXO

Relative Strahlenschwächung: Der Kontrast kommt zustande durch Unterschied in der Schwächung von Objekt und Umgebung.

„Das Brillenglas von Luft umgeben ist besser „schattengebend“, als wenn es von Wasser umgeben wäre.
Genauso redundant ist die Aussage:
„Jedes Material dichter als Luft ist „in Luft schattengebend“.

Absolute Strahlenschwächung: Die „Verschattung“ eines Objekts ist abhängig vom Material und von der Dicke. Glas ist in der Regel etwas weniger strahlenschwächend als das Metall der Bügel und etwas stärker  als der Kunststoff der Brillenfassung; dieser wieder etwas stärker als Weichteilgewebe. Wir könnten die Schwächungswerte in HU ausdrücken; (siehe WGHS:  Was sagen die Houndsfield-Einheiten = HU.....).

Zusätzlich war die Rede von einer Atelektase im rechten Lungenunterfeld.

Von Atelektasen ist auch im Beitrag "Pleura und THorax" öfter die Rede. Lunge wird luftfrei und daher dicht wie "Fleisch". Für den Anfänger ist es ganz schwierig: Was ist der Unterschied zwischen eine Atelektase und einer Pneumonie (Lungenentzündung)? Beide sind etwas "Helles" (Verschattung) im Röntgenbild.

Lungenentzündung ist eine Infektions-Krankheit oder eine große Gruppe von Krankheiten. Die Atelektase ist nur ein Krankheitszeichen, ein Symptom für

entweder eine Verstopfung eines Bronchus, oder eine Kompression von Lungengewebe. Da kann vieles ursächlich sein.

1.21 Glasaugen bds. im seitlichen Strahlengang.
1.22 Glasaugen p.a. bds.

21 XBBXHXL 

22 XBEXHXL

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1.23    Ebenfalls gläserne Augenprothesen 

23 XBBXHXL
Es schien mir wichtig verschiedene Fabrikate und den entsprechenden Formenreichtum zu demonstrieren.
Nebenbei ist das Bild geeignet sich noch mal über den Orbitaboden, die Linea innominata und überhaupr die Einstell-Technik klarzuwerden. - Wenn diese Aufnahme die Kieferhöhlen darstellen sollte, was wurde da falsch gemacht?

 

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1.24 Fieberthermometer. Eine etwas aufwendige Methode, die Körpertemperatur zu dokumentieren?

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Das Glasrohr wird im Röntgen dort am deutlichsten gezeigt, wo es von der Strahlung tangential getroffen wird.
Orthograd durchstrahlt sieht man fast nichts von einem Glasrohr.

Die Beobachtung gillt für alle „Schalen“. Davon gibt  es auch im Organismus sehr viele Beispiele. Daher ist diese Regel so wichtig;Siehe den allerdings englischen, dreiteiligen Beitrag über die Pleura.