Røntgenundersøgelse af bariatriske patienter: Udfordringer for radiografen i relation til stråledosis og billedkvalitet

Artiklen har tidligere været publiceret i Hold Pusten.

Sundhedsvæsenet har særlige udfordringer i forhold til gruppen af bariatriske patienter (patienter med sygelig overvægt), og der opleves komplekse problemer af teknisk, fysisk, psykisk og social karakter i forbindelse med indlæggelse og behandling. Der stilles også specielle krav til personale og teknologi på røntgenafdelinger, som udfører diagnostik og behandling. Ved røntgenoptagelser, hvor der anvendes røntgenrør og detektor, forekommer der udfordringer i forhold til stråledosis og billedkvalitet, og radiografen står ofte i et dilemma, da den store mængde væv, som omslutter patientens knogler og organer, gør det vanskeligt at opnå en tilstrækkelig billedkvalitet. Samtidigt vil den stråledosis, som patienten modtager, ofte blive meget stor. Dette skyldes stor absorption af røntgenstråling i vævet samt dannelse af spredt stråling. Herved sker stor dosisafsættelse og sløring af røntgenbilledet. Der forekommer samtidigt anatomisk støj og kvantumstøj, som også kompromitterer billedkvaliteten.

Dette er en analyse af problemet på grundlag af litteratur på området. De røntgentekniske principper er beskrevet ud fra grundbøger, og der er foretaget en systematisk litteratursøgning i databasen Pubmed. Endelig er der indhentet informationsmateriale hos firmaer, som udbyder relevant teknologi, og en ny metode til billeddannelse er beskrevet med grundlag i den nyeste forskning.

Ved røntgenundersøgelse af bariatriske patienter står radiografen ofte i et dilemma mellem stråledosis og billedkvalitet. Det er svært at opnå en tilstrækkelig billedkvalitet uden samtidigt at tildele patienten en betydelig stråledosis. Den store mængde af væv, som omslutter knogler og organer i kroppen, gør det vanskeligt at opnå en acceptabel billedkvalitet, og samtidigt vil den modtagne stråledosis ofte blive meget stor. Dette skyldes stor absorption af røntgenstråling samt dannelse af spredt stråling. Ved billedoptagelsen forekommer der samtidigt anatomisk støj og kvantumstøj, som nedsætter billedkvaliteten og forringer kontrasten i billedet.

De røntgenfysiske omstændigheder har været kendt længe, men i de senere år er der udviklet teknikker, som søger at afhjælpe problemerne og forbedre røntgenundersøgelsen i forhold til stråledosis og billedkvalitet.

Denne artikel beskriver problematikken og giver løsningsforslag på grundlag af relevant litteratur.

Der er undersøgt eksisterende litteratur på området. Bogen The essential physics of medical imaging, 3. international ed. 2012 er anvendt i relation til de grundlæggende røntgenfysiske principper. Desuden er der foretaget en systematisk litteratursøgning i databasen Pubmed med kombinationer af søgeordene Diagnostic imaging, Bariatrics, Radiography, samt Radiation protection. I forbindelse med fund af relevante artikler er der foretaget kædesøgninger med funktionen Related articles.

Der er indhentet informationsmateriale om de specielle rastertyper til brug for røntgenundersøgelse af bariatriske patienter hos firmaet Smit Röntgen, softwaren Skyflow hos firmaet Philips og softwaren Virtual Grid hos firmaet Fujifilm. Fysiker ph.d. Martin Bech er konsulteret i forbindelse med den nye teknologi dark-field/fase-kontrast billeddannelse.

Ved indlæggelse, undersøgelse og behandling af bariatriske patienter kan der opleves komplekse problemer af teknisk, fysisk, psykisk og social karakter, som skaber særlige udfordringer. Rapporten Bariatri på danske sygehuse, Anbefalinger til god praksis beskriver forebyggelse, behandling og rehabilitering samt giver anbefalinger til det gode patientforløb, og hvordan dette kan organiseres. Rapporten anbefaler, at der udarbejdes patientforløbsbeskrivelser og kriteriebaserede protokoller for den bariatriske patient, samt at forløbene dokumenteres og evalueres for at skabe ny viden til det videre arbejde for den bariatriske patient (1).

I rapporten Risikofaktorer og folkesundhed i Danmark præsenteres udvalgte risikofaktores betydning for folkesundheden i Danmark. De 19 risikofaktorer er udvalgt af Sundhedsstyrelsen og Statens Institut for Folkesundhed på baggrund af vigtighed, offentlig interesse og tilgængelighed af data. En af de udvalgte risikofaktorer er overvægt, der beskrives som årsag til forøget risiko for iskæmisk hjertesygdom, apopleksi, diabetes og adskillige kræftformer (2).

Røntgenafdelinger har også opgaver i forbindelse med diagnostik og behandling af bariatriske patienter. Som for andre sygehusafdelinger kan disse være komplekse udfordringer af teknisk, fysisk, psykisk og social karakter.

I det følgende behandles de tekniske udfordringer i forhold til billedkvalitet og stråledosis ved røntgenundersøgelser, hvor der anvendes konventionelt røntgenrør og detektor, for eksempel af fastplade-typen.

To artikler beskriver generelle problemer omkring emnet. Imaging obese patients: problems and solutions (3) og European obesity and the radiology department. What can we do to help? (4).

Begge artikler konstaterer, at et stigende antal mennesker i Europa og USA lider af overvægt, og disse mennesker har større risiko for sygdomme på grund af deres fysiske tilstand. Kardiovaskulær sygdom, slagtilfælde, hypertension, type 2-diabetes og cancer nævnes. Antallet af undersøgelser og behandlinger af bariatriske patienter vil stige, og der vil blive stillet specielle og store krav til personale, udstyr og metoder. På udstyrssiden nævnes kørestole, lifte, senge og personvægte, som er bygget til en større belastning, men også ventelokaler og lokaler, hvor patienter klæder om, skal udformes til de krav, som patientgruppen stiller. Endvidere kan specialuddannet personale være nødvendigt i flere situationer for eksempel ved forflytning, eller når der skal etableres intravenøs adgang og anlægges Venflon (3).

Buckley, O. et.al. skriver, at en røntgenundersøgelse af en bariatisk patient alt for ofte ender med et dårligt klinisk resultat eller en aflysning. Der kan opstå tekniske vanskeligheder for eksempel på grund af en begrænset vægtkapacitet af lejet, og gennemføres undersøgelsen alligevel under dårlige forudsætninger, bliver billedkvaliteten ofte ikke optimal på trods af en stor stråledosis, som patienten pådrages. Den psykosociale påvirkning af patienten, som kommer til undersøgelse, men afvises og erklæres uegnet hertil på grund af begrænsninger ved udstyret, er ubærlige og ikke til at måle (4).

Ifølge artiklerne er to faktorer specielt betydende for en reduceret billedkvalitet. Kroppens væv danner spredt stråling, og den øgede eksponeringstid medfører bevægelsesuskarphed. Endvidere kan en øget objekt-detektorafstand øge forstørrelsen, således at anatomien måske ikke kan dækkes af detektoren (4).

Carucci, L.R. skriver, at en grundlæggende udfordring ved den radiologiske undersøgelse er de fysiske rammer samt begrænsninger ved udstyret. Patienten kan ikke undersøges, hvis sikkerheden ikke er i orden, og lejet ikke kan bære den ekstra vægt. Det beskrives, at der vil forekomme en eksponentielt stigende dosisafsættelse i patientens væv, i forhold til tykkelsen af dette. Endvidere vil der forekomme en lang eksponeringstid med risiko for bevægelsesuskarphed og lav billedkontrast.

På grund af mindre tydelige anatomiske pejlemærker er undersøgelserne en udfordring for radiografen i forhold til positionering. Der er risiko for flere kasserede billeder og gentagne optagelser af denne årsag (3).

Det anbefales at øge kVp og mAs, samt at anvende raster. Automatisk eksponeringskontrol (AEC) kan optimere billedkvaliteten, men det er nødvendigt med en stabil back up timer, eller en korrekt forvalgt maximal mAs-værdi, for at standse eksponeringen og undgå en urimelig høj eksponering.

Dosisøgningen kan minimeres ved at positionere patienten således, at det tyndeste vævslag er rettet mod detektoren og ikke mod røntgenrøret.

Det vurderes, at belastningen af røntgenafdelingen og dens udstyr øges. Undersøgelsestiden er længere, og det nævnes, at et røntgenrør hurtigere slides ved undersøgelse af bariatriske patienter, på grund af de øgede eksponeringsværdier, der anvendes (3).

Under røntgenoptagelsen vekselvirker røntgenfotoner med patientens væv ved to dominerende processer, henholdsvis fotoelektrisk effekt og comptonspredning. Herved sker der absorption, og der afsættes energi/stråledosis i patientens væv. Sammen med røntgenstrålens intensitet og niveau af energi er patientens fysiske habitus og de geometriske forhold ved røntgenoptagelsen bestemmende for størrelsen af den afsatte stråledosis (5). Endvidere har dosisafsættelsen gennem patientens krop en eksponentiel natur, således at den altovervejende stråledosis afsættes i de vævslag, der befinder sig nærmest røntgenrøret. Den store mængde kropsvæv hos den bariatriske patient vil medføre en øget absorption af røntgenstråler (5).

Billedkvaliteten påvirkes af billedstøj, som findes i flere typer. Her skal nævnes to: den anatomiske støj og kvantumstøj. Røntgenbilledet afbilder den tredimensionelle krop med kun to dimensioner. Hermed afbildes meget overlejret væv, og da dette har en naturlig varierende fibrøs struktur, dannes der fine tilfældige linjer og mønstre på røntgenbilledet. Disse fænomener forringer billedkvaliteten, nedsætter kontrasten og kan sløre en evt. patologisk detalje. Dette fænomen får særlig betydning for billedkvaliteten ved store dimensioner af kropsvæv (6).

Kvantumstøj relaterer sig til kvanta, som i dette tilfælde er røntgenfotoner. Kvanta er ækvivalent med mAs/dosis, og kvantumstøj findes som et absolut og relativt begreb. Den kvantumstøj, som har betydning for kvaliteten af det betragtede diagnostiske billede, er den relative kvantumstøj, som kan nedsætte kontrasten. Denne støj er et forhold mellem den absolutte kvantumstøj og mAs/dosis. Den absolutte kvantumstøj er kvadratisk relateret med mAs/dosis. Det betyder, at den relative kvantumstøj stiger ved faldende stråledosis (6).

I forhold til røntgenoptagelse af den bariatriske patient betyder dette, at minimeres eksponeringsværdierne i forsøg på at tildele patienten en mindre stråledosis, forringes billedkvaliteten og kontrasten falder, da mængden af relativ kvantumstøj stiger.

Comptonspredning er årsag til, at røntgenstråling spredes i mange retninger og ikke følger de primære røntgenstrålers bane, der er en geometrisk forudsætning for en korrekt billeddannelse. En del af den spredte stråling rammer ikke detektoren og har ingen indflydelse på billedkvaliteten.

Rammer de spredte stråler derimod detektoren, vil de være en betydende årsag til forringet billedkvalitet i form af sløring. Kontrasten nedsættes, og detaljer i billedet sløres (7).

Forholdet mellem de primære røntgenstråler og de spredte stråler kan betegnes som mængde af energi, der afsættes på et område af billeddetektoren fra spredte stråler, divideret med mængden af energi, der afsættes på samme område af billeddetektoren fra primære stråler. Hvis dette forhold for eksempel antager værdien 1, betyder det, at halvdelen af den afsatte information på området er værdiløs. Mængden af spredt stråling stiger med stigende vævstykkelse og kan blive meget høj (7).

For at modvirke denne årsag til dannelse af sløring på røntgenbilledet anvendes et raster. Dette er et filter bestående af tynde blylameller adskilt af et fast materiale, der er gennemtrængeligt for røntgenstråler. Placeres rasteret så blylamellerne er parallelle med de primære røntgenstråler, absorberes de spredte stråler i blylamellerne, som de rammer. Derfor når de ikke frem til detektoren og danner sløring. Dog forøges stråledosis til patienten ved brug af raster, da de primære røntgenstråler også absorberes i et vist omfang. Ved nogle rastertyper og eksponeringsforhold kan stråledosis blive fordoblet ved brug af raster (7).

Valget af eksponeringsværdier ved røntgenundersøgelse af en bariatrisk patient kan være vanskeligt, da de almindeligt anvendte niveauer sandsynligvis ikke passer. Der kan anvendes AEC, men der er specielle forhold, som skal tages i betragtning. Det er almindelig praksis at forhøje kVp ved anvendelse af AEC. Herved holdes eksponeringstiden på en rimelig størrelse, således at risikoen for bevægelsesuskarphed minimeres. Det er af stor vigtighed, at back-up timer eller forvalgt maximal mAs-værdi er rigtig indstillet, da en for lav værdi for kV vil betyde, at røntgenrøret ikke standser eksponeringen. Denne situation kan opstå, hvis radiografen tager udgangspunkt i anbefalede eksponeringsværdier for slanke patienter, og ikke forhøjer kVp tilstrækkeligt. Ved meget store vævstykkelser, for eksempel ved et lateralt thorax-billede, kan det være nødvendigt at anvende to-punktsteknik for at undgå en urimelig lang eksponeringstid.

Teorierne om dosis, billedstøj, spredt stråling og eksponeringsværdier forklarer de udfordringer, radiografen har ved undersøgelse af bariatriske patienter. Det er svært at opnå en tilstrækkelig billedkvalitet uden at stråledosis bliver urimelig høj, hvorfor denne patientgruppe er særlig udsat for at modtage en stor stråledosis ved røntgenundersøgelse.

Yanch, C. et.al. beskriver et teoretisk Monte Carlo fantomstudie, som simulerede optagelser af thorax og abdomen for fem forskellige kropsbygninger, som en bariatrisk patient i teorien kan have. Ved de simulerede optagelser blev der positioneret AP og PA, og der blev anvendt en fotonenergi på henholdsvis 120 kVp for thorax og 80 kVp for abdomen. Der blev anvendt AEC.

Udgangspunktet var en kerne af kroppen med organer, som simulerede et normalbygget menneske. Omkring denne kerne blev der anteriort og posteriort tilføjet fedtholdigt væv af forskellig tykkelse. I kropstyperne 1 til 5 varieres fedtvævsfordelingen forholdsmæssigt i relation til organkernen. Ved kropstype 5 var kerne og fedtvæv anteriort og posteriort af samme tykkelse. Ved kropstype 1 var det posteriore fedtvæv af størrelsen 1, kernen havde størrelsen 3, og det anteriore fedtvæv havde størrelsen 6.

Ifølge disse modeller anslås det, at en bariatriske patient kan modtage en effektiv stråledosis, som er 70 til 80 gange højere i forhold til en slank patient. Derfor bør stråledosis monitoreres og registreres i patientens journal. I denne forbindelse har fordelingen af vævet på kroppen og orienteringen af denne i forhold til røntgenrør og detektor stor betydning. Artiklen hævder, med reference til en Task Group rapport fra ICRP, at stråleinduceret cancersygdom i fedtvæv, ikke har vist, at have nogen klinisk betydning.

Med udgangspunkt i denne rapport og anvendelse af AEC anbefaler man, at patienten positioneres således, at den største mængde fedtvæv vendes imod røntgenrøret ved optagelsen. Fedtvæv, der vender imod røntgenrøret, vil absorbere den ekstra røntgenstråling, som vævet medfører ved optagelsen, og derfor udsættes de strålefølsomme organer i organkernen ikke for øget strålebelastning i nævneværdig grad. Det tyndere fedtvævslag på den modsatte side af kroppen, der er vendt imod detektoren, gennemtrænges af røntgenstrålerne, efter at de har vekselvirket med de strålefølsomme organer i organkernen. Dette fedtvævslag bør være så tyndt som muligt, da det øger stråledosis til de strålefølsomme organer i organkernen ved en eksponentiel funktion af tykkelsen af dette væv på grund af virkningen af AEC. En yderligere fordel ved denne fremgangsmåde er, at de diagnostisk interessante organer vil blive afbildet på røntgenbilledet med mindre forstørrelse. Vævet, der sidder henholdsvis lateralt og imod røntgenrøret, har mindre effekt på stigningen i den effektive stråledosis (8).

Sammenlignet med at positionere patienten således, at fedtvævet rettes imod detektoren, betyder en øgning af kVp med anvendelse af AEC relativt mindre i forhold til stråledosis.

Undersøgelsen viste, at det største fald i stråledosis, som var på 20 %, blev opnået ved en stigning i kVp fra 80 til 100. En ulempe er dog, at den øgede fotonenergi nedsætter kontrasten og medfører øget spredt stråling (8).

Artiklen Imaging obese patients: problems and solutions anbefaler også denne fremgangsmåde i forhold til positionering af patienten. Citat: «The dose increase may be attenuated by placing the side of the patient with the thinnest layer of fat closest to the image receptor, away from the tube» (3).

De to artikler Experimental evaluation of fiber-interspaced antiscatter grids for large patient imaging with digital x-ray systems og Physical evaluation of prototype high-performance anti-scatter grids: potential for improved digital radiographic image quality beskriver teori omkring raster og analyserer målinger af forskellige rasteparametre i relation til billedkvalitet (9), (10).

Et raster består af tynde blylameller adskilt af et materiale, som er gennemtrængeligt for røntgenfotoner. Det gennemtrængelige materiale har traditionelt bestået af aluminium, men nye typer af rastere anvender kunstfibermaterialer med en lavere svækkelseskoefficient end aluminium. Dette betyder, at en mindre mængde primære røntgenfotoner absorberes i rasteret. Alle rastere, som omtales i det følgende, har gennemtrængeligt materiale bestående af kunstfiber.

Rasteret kan beskrives ved skaktforholdet som er defineret som r=h/D , hvor h er højden af blylamellen, og D er afstanden mellem to lameller. Desuden ved rasterfrekvensen N=1/((D+d)) , hvor D er afstanden mellem to lameller, og d er tykkelsen af blylamellen.

Flere parametre beskriver rasterets ydeevne. (Tp) er fraktionen af primær stråling, som transmitteres gennem rasteret, og (Ts) er fraktionen af spredt stråling, som transmitteres gennem rasteret.

Scatter-to-primær ratio (SPR) er forholdet mellem spredt og primær stråling i stråleviften, som findes mellem patient/ fantom og raster/detektor. Hvis billedkvaliteten måles i forholdet mellem kontrast og støj SNR, kan forbedringen af billedkvaliteten ved brug af raster beskrives ved en faktor: SNR – forbedringsfaktor, som benævnes KSNR. Denne er defineret som et ratio mellem SNR i et billede optaget med raster og SNR i et billede optaget uden raster (9).

Forsøg viser, at en øget lamelhøjde fra 1,5 mm til 3,0 mm øger KSNR fra 1,5 til 2,1 for et billede af et fantom med en tykkelse på 50 cm (10). Derfor blev det antaget, at endnu større lamelhøjder kunne være formålstjenlige i forbindelse med røntgenundersøgelser af bariatriske patienter. Derfor undersøgte man to prototype rastere med en lamelhøjde på 5 mm, rasterforhold på henholdsvis 15 og 21, og rasterfrekvens på henholdsvis og 36 linjer /mm (10).

Disse blev sammenlignet med almindeligt anvendte rastere med en lamelhøjde på henholdsvis 1,5 og 3 mm. Som objekt blev der anvendt kunststof fantomer med en tykkelse på henholdsvis 20 og 50 cm.

Fraktionen af den transmitterede primære stråling (Tp) gennem de forskellige rastere varierede ikke i nævneværdig grad. Den største forskel i (Tp) mellem to rastere, lamelhøjde 5 mm og1,5 mm, var på 12,3 %. Fraktionen af den transmitterede spredte stråling (Ts) varierede derimod i høj grad. Den største forskel i (Ts) mellem to rastere, lamelhøjde 5 mm og1,5 mm var på 55 %.

Det konkluderes, at den lave transmission af spredt stråling gennem et raster med lamelhøjde på 5 mm giver en fordel i forhold til billedkvalitet ved røntgenundersøgelse af bariatriske patienter. Dette er tilfældet, fordi forholdet mellem spredt og primær stråling i stråleviften (SPR) øges betydeligt med øget patienttykkelse.

Dette raster kan optimere billedkvaliteten målt med SNR ved anvendelse af et digitalt billeddannende system uden at øge stråledosis til patienten i nævneværdig grad (10).

Firmaet Smit-Röntgen fremstiller disse specielle rastere til røntgenundersøgelse af bariatriske patienter, som forhandles af firmaet Philips.

Mentrup, D. et. al. (11) beskriver softwarealgoritmen Skyflow, som markedsføres af firmaet Philips. Algoritmen skulle kunne fjerne resultatet af den spredte stråling fra røntgenbilleder og dermed gøre brugen af raster overflødig. Den er baseret på Monte-Carlo simulation, som skaber et model-estimat af signalet fra den spredte stråling fra patienten, som efterfølgende digitalt subtraheres fra billedsignalet.

Algoritmen omtales kun til brug i forbindelse med mobile thorax-optagelser og markedsføres i forbindelse med et komplet mobilt udstyr og beskrives i en poster fra European Congress of Radiology (ECR) i Wien 2014 (11) samt i salgsmateriale fra Philips. Posteren beskriver et studie med optagelser af thorax-fantomet Lungman, Kyoto Kagagu. Fantomet blev røntgenfotograferet med og uden raster (skaktforhold på 8 og rasterfrekvens på 40 l/cm).

Til billederne, der blev optaget uden brug af raster, blev der anvendt eksponeringsværdierne 90 kVp og 0,5 mAs, og til billederne med brug af raster blev der anvendt eksponeringsværdierne 90 kVp og 0,8 mAs. De rasterløse billeder blev efterfølgende behandlet med algoritmen, og der blev foretaget en sammenlignende kvantitativ analyse af billedkvaliteten.

Analysens udgangspunkt var metalskiver af aluminium på fantomets overflade, som dannede kontrast til det omgivne lungevæv på billedet. Ved region of interestmålinger (ROI-målinger) relateres denne kontrast mellem billeder med og uden raster og mellem billeder med og uden anvendt Skyflow i en parameter, som kaldes Contrast Improvement Factor (CIF). Analysen viser, at der ikke er markante forskelle i CIF i billeder optaget med de to teknologier, og det konkluderes, at Skyflow kan genoprette kontrasten i rasterløse thoraxbilleder. Det er således muligt at foretage mobile thorax-optagelser uden anvendelse af raster og samtidigt opnå en billedkvalitet, der er sammenlignelig med billeder optaget med raster (11).

Hexi, H. et.al. (12) beskriver softwarealgoritmen Virtual Grid, som markedsføres af firmaet Fujifilm. Algoritmen skulle kunne øge kontrasten i billeder optaget uden raster til et niveau, der er sammenlignelig med kontrasten i billeder optaget med raster. Formålet er at undgå brugen af raster. Virtual Grid anbefales til mobile thorax-optagelser, da man mener, at raster har mange ulemper. Der er for eksempel »cutoff«-problemer ved forkert vinkling af rasteret ved optagelser i en blød patientseng.

Omstændighederne ved røntgenoptagelsen beskrives i relation til strålekarakteristik, geometri og objekt. Ligeledes beskrives rasterets virkemåde i forhold til absorption af den spredte stråling. Efter at have passeret objektet indeholder stråleviften en sammenblanding af primær og spredt stråling, hvoraf sidstnævnte udgør en stor fraktion, hvis der er tale om et tykt objekt. Efter at have passeret rasteret er stråleviften filtreret, og fraktionen af spredt stråling er mindre, men stadig tilstede.

Denne algoritmen kan med grundlag i viden om strålekarakteristik, geometri og objekt udregne karakteristika for den spredte stråling, som derefter subtraheres fra det digitale signal.

Billedkvaliteten ved brug af Virtual Grid og raster er evalueret med analyseudstyret Artinis Medical Systems, CDRAD phantom. Der er analyseret billeder optaget med og uden raster samt billeder optaget uden raster, men behandlet med algoritmen. Disse analyser viser, at de sidstnævnte billeder måles til at have en bedre billedkvalitet end billeder optager med raster (12).

De to algoritmer Skyflow og Virtual Grid markedsføres udelukkende i forbindelse med mobile optagelser af thorax med grundlag i de begrænsninger i billedkvalitet, som den mobile optagelse afstedkommer. Det er for eksempel problemer med centrering og korrekt vinkling af rasteret. Det anføres endvidere fra begge producenter, at brug af raster ved mobile optagelser ofte fravælges på grund af disse problemer. Det kunne være interessant at undersøge, hvilken effekt algoritmerne ville have på billedkvaliteten ved optagelser af bariatriske patienter. De to kunne måske være et element til optimering af billedkvalitet og minimering af stråledosis herved.

Bech, M. og Pfeiffer, F. (13) beskriver en ny type billeddannelse med grundlag i en udvidet analyse af de fysiske fænomener, der sker, når en genstand rammes af lys, og dermed også røntgenstråling. Der er tre fysiske fænomener, som bidrager til dannelsen af kontrast. Noget af lyset bliver absorberet, noget bliver brudt som i en linse, og noget bliver spredt af den genstand, som lyset rammer. Det er disse fænomener, der danner et billede, som kan ses af det menneskelige øje (13).

Ved den traditionelle billeddannelse under røntgenfotografering anvendes de to typer røntgenstråling, som enten brydes eller spredes ikke. De betragtes som årsager til sløring af røntgenbilledet og forsøges fjernet for eksempel med et raster. Ved nyere forskning forsøger man også at udnytte den brudte røntgenstråling (fasekontrast) og den spredte røntgenstråling (dark field kontrast) ved billeddannelsen. Dette giver nye perspektiver for billedkvalitet i relation til stråledosis ved røntgenfotografering.

Teknologien bygger på filtrering af røntgenstråling gennem tre filtre. Et filter placeret umiddelbart efter røntgenrøret, et placeret umiddelbart efter objektet og et placeret umiddelbart før detektoren. Herved kan der dannes et interferensmønster, som efter bearbejdning i en computer kan rekonstrueres til det færdige multi-kontrast røntgenbillede (14).

Artiklerne beskriver billedoptagelser af mindre objekter, og ifølge korrespondance med forfatteren M. Bech går udviklingen fortsat mod anvendelse af røntgenstråling med højere energier, men den store udfordring er i øjeblikket at fremstille filtre, der kan fungere hermed.

Radiografens udfordringer ved røntgenundersøgelser af bariatriske patienter er store og kan ikke umiddelbart løses på én enkelt måde. Der er dog tiltag, der kan gøres, og der er områder, som bør danne grundlag for yderligere undersøgelse efter videnskabelig metode.

Patientens henvisning bør konsulteres med en radiolog i forhold til optimering af undersøgelsen. Kan den normale procedure fraviges og kan der evt. anvendes færre projektioner? Patientens positionering er en vigtig faktor for minimering af stråledosis til kroppens strålefølsomme organer. Radiografen bør tilegne sig viden om den bariatriske patients kropsbygning, således at en optimal positionering kan foretages med grundlag i dennes karakteristik. Det tykkeste fedtvæv skal vendes imod røntgenrøret. Der kan anvendes specielle rastertyper, som er konstrueret til røntgenundersøgelse af bariatriske patienter.

Der bør vælges eksponeringsværdier efter radiograffaglige erfaringer og grundige overvejelser. Hvis der anvendes AEC, bør det ske efter en omhyggelig positionering af patienten, og der bør anvendes en sikker back-up timer eller en indstillet max-værdi for mAs. Efter hver optagelse bør billedet evalueres grundigt i forhold til positionering, kVp, mAs, samt eksponeringsindeks, og evalueringen bør danne grundlag for evt. korrektioner.

Det bør undersøges, om de nye software-algoritmer er anvendelige. Kan de evt. anvendes sammen med de specielle rastertyper, som findes? Endelig bør den nyeste forskning inden for billeddannelse iagttages og nye teknologier tages i brug, når de er anvendelige indenfor praktisk radiografi.

1. Netværk af Forebyggende Sygehuse i Danmark. Bariatri på danske sygehuse. 2007. ISBN: 978-87-91688-16 ;4.
2. Juel K, Sørensen J, Brønnum-Hansen H. Risikofaktorer og folkesundhed i Danmark. : Syddansk Universitet. Statens Institut for Folkesundhed; 2006.
3. Carucci LR. Imaging obese patients: problems and solutions. Abdom Imaging 2013 Aug;38(4):630-646.
4. Buckley O, Ward E, Ryan A, Colin W, Snow A, Torreggiani WC. European obesity and the radiology department. What can we do to help? Eur Radiol 2009 Feb;19(2):298-309.
5. Bushberg JT. Attenuation of X-rays in Tissue. The essential physics of medical imaging. 3. international ed. ed. Philadelphia: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins; 2012. p. 375.
6. Bushberg JT. Image Quality. The essential physics of medical imaging. 3. international ed. ed. Philadelphia: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins; 2012. p. 60.
7. Bushberg JT. Scattered Radiation in Projection Radiographic Imaging. The essential physics of medical imaging. 3. international ed. Philadelphia: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins; 2012. p. 230.
8. Yanch JC, Behrman RH, Hendricks MJ, McCall JH. Increased radiation dose to overweight and obese patients from radiographic examinations. Radiology 2009 Jul;252(1):128-139.
9. Fetterly KA, Schueler BA. Experimental evaluation of fiberinterspaced antiscatter grids for large patient imaging with digital x-ray systems. Phys Med Biol 2007 Aug 21;52(16):4863-4880.
10. Fetterly KA, Schueler BA. Physical evaluation of prototype high-performance anti-scatter grids: potential for improved digital radiographic image quality. Phys Med Biol 2009 Jan 21;54(2):N37-42.
11. Mentrup, S. Jockel, U. Neitzel, B. Menser. Grid-like contrast restoration for non-grid chest radiographs softwarebased scatter correction Poster nr C-0181. European Society of Radiology; 2014.
12. Hexi H, Takahiro K, Satoshi N, Masahiko Y. Improved convenience of portable radiography via image processing technology.
13. Pfeiffer F, Bech M, Bunk O, Kraft P, Eikenberry EF, Bronnimann C, et al. Hard-X-ray dark-field imaging using a grating interferometer. Nat Mater 2008 Feb;7(2):134-137.
14. Bech M, Tapfer A, Velroyen A, Yaroshenko A, Pauwels B, Hostens J, et al. In-vivo dark-field and phase-contrast x-ray imaging. Sci Rep 2013 Nov 13;3:3209.