Röntgendiagnostik
Verschiedene Gewebe im Körper haben die Eigenschaft, unterschiedlich durchlässig für Röntgenstrahlung zu sein. Je dichter das Gewebe, desto weniger Strahlung geht hindurch und landet schließlich auf dem speziellen Film, der das Bild festhält. Das Röntgenbild ist ein Negativbild: Wenn viel Strahlung durchkommt, wird der Film an der Stelle dunkler, wenn wenig hindurchkommt, entsprechend heller. Knochen beispielsweise, die sehr dicht sind, stellen sich im Röntgenbild weiß dar. Das umliegende Gewebe bleibt eher dunkel. Inzwischen gibt es auch digitale Geräte, die nicht mehr mit analogen Filmen, sondern mit Speicherfolien arbeiten. Die Speicherfolien enthalten Leuchtstoffe, also Stoffe, die leuchten, wenn sie etwa durch Strahlung angeregt werden. Sie speichern die Röntgenstrahlung, die auf sie trifft. Mit einem Lesegerät wird das Röntgenbild von der Folie abgelesen und digitalisiert. Anschließend kann das Bild gelöscht und die Folie wiederverwendet werden.
Röntgenbilder eignen sich nicht nur, um Knochenbrüche zu untersuchen, sondern auch für einen Blick auf Herz oder Lunge. Auch die Mammografie, also die Untersuchung der Brust auf Tumore, ist eine Röntgenmethode. Manchmal kann es hilfreich sein, Kontrastmittel mit der Röntgenuntersuchung zu kombinieren. Das Kontrastmittel hat die Aufgabe, den Dichteunterschied zwischen verschiedenen Geweben zu erhöhen. Ein Einsatzgebiet ist etwa die Gefäßmedizin: Ein Arzt oder eine Ärztin inji*ziert der Patientin oder dem Patienten Kontrastmittel und macht dann eine Röntgenaufnahme, in der sich das sonst fast unsichtbare Gefäß nun deutlich heller vom umliegenden Gewebe abhebt. So lassen sich beispielsweise Gefäßverengungen oder Aneurysmen feststellen. Kontrastmittel werden nicht ausschließlich inji*ziert. Um etwa den Darm zu untersuchen, gibt es auch Mittel, die oral eingenommen werden.
Computertomografie
Die Computertomografie ist eine Art Weiterentwicklung des Röntgens. Eine Röhre rotiert um den Tisch, auf dem der Patient liegt. Sie sendet fächerförmig Röntgenstrahlen aus. Das ermöglicht, Querschnittsbilder vom Körper aufzunehmen. Bis zu 320 Schichten können auf diese Weise erstellt werden – meist werden aber weniger Aufnahmen gemacht. Auch bei dieser Methode bieten Kontrastmittel die Möglichkeit, die Bilder noch detaillierter zu machen.
Diese Untersuchung wird eingesetzt, um Tumore zu diagnostizieren und deren Größe zu bestimmen. Neben der Tumordiagnose wird das CT auch bei schwer verletzten Unfallpatient:innen genutzt, um beispielsweise innere Blutungen zu diagnostizieren.
Magnetresonanztomografie
Die Magnetresonanztomografie unterscheidet sich von der Röntgendiagnostik und der Computertomografie insofern, als sie ohne Röntgenstrahlen auskommt. Sie funktioniert über ein sehr starkes Magnetfeld und, grob gesagt, über den körpereignen Magnetismus. Durch starke magnetische Kraft werden Wasserstoffteilchen im Körper angeregt. Sie drehen sich alle in die gleiche Richtung. Lässt das Magnetfeld von außen nach, kehren die Atome in ihre Ausgangslage zurück und geben dabei Energie in Form von magnetischen Impulsen ab. Die wiederum sind messbar und ergeben ein Bild aus dem Körperinneren.
Entscheidend ist außerdem, dass verschiedene Gewebe unterschiedliche Signale abgeben – signalreiche Gewebe sind hell, signalarme dunkel. Welche Gewebe signalarm oder -reich sind, hängt von der Messmethode ab. Entweder fettreiches oder wasserreiches Gewebe kann jeweils so angeregt werden, dass es starke Signale übermittelt. Knochen hingegen bleiben immer signalarm, also dunkel. Kontrastmittel können die Signalstärke eines Gewebes verändern und das Bild genauer machen.
Da die Magnetresonanztomografie ohne Strahlung arbeitet, wird sie, wenn möglich, der Computertomografie vorgezogen. Sie eignet sich besonders, um weiches Gewebe darzustellen.
Sonografie
Die Sonografie funktioniert über Ultraschall und sein Echo. Unter Ultraschall fallen hochfrequente Schallwellen, die für das menschliche Ohr nicht wahrnehmbar sind. Das Bild, das daraus entsteht, beruht auf den Mechanismen Reflexion, Brechung und Absorption.
Trifft die Schallwelle auf Gewebe, wird sie entweder zurückgeworfen (Reflexion) oder in eine Richtung gelenkt (Brechung). Ein Teil der Welle wird auch immer vom Gewebe aufgenommen und ihr Echo somit gedämpft (Absorption). Je nach Substanz fällt das Echo unterschiedlich aus. Knochen absorbiert beispielsweise stark, Weichteile weniger, Wasser absorbiert am wenigsten.
Im Kopf des Ultraschallgerätes sitzen Kristalle, die mithilfe von Strom verformt werden können, woraufhin sie Schall aussenden. Der zurückkommende Schall verformt die Kristalle wiederum erneut, woraufhin sich die Spannung ändert. Daraus lässt sich das Echo ablesen, welches sich dann in ein Bild übersetzen lässt.
Die Sonografie ist die handlichste und unkomplizierteste Methode unter den bildgebenden Verfahren und zudem kostengünstig. Deshalb wird sie für viele verschiedene Zwecke genutzt – sowohl zur Diagnostik als auch zur Verlaufskontrolle von Krankheiten, etwa an der Schilddrüse oder im Bauchraum. Am bekanntesten ist aber wohl die Verlaufskontrolle während einer Schwangerschaft.
Nuklearmedizinische Bildgebung
Für die nuklearmedizinische Bildgebung werden radioaktive Stoffe in den Körper gebracht, deren Strahlung dann von außen gemessen werden kann. Die Methode liefert weniger ein anatomisches Bild, sondern stellt dar, wie ein Organ funktioniert und welche Stoffwechselvorgänge darin ablaufen.
Grundlage für das Verfahren ist das "Tracerprinzip". In organische Verbindungen, die im Körper verstoffwechselt werden, lassen sich sogenannte Radionuklide einschleusen. Dazu wird ein Atom, das sich in der Verbindung stabil verhält, gegen eins seiner Isotope ausgetauscht – und zwar gegen ein radioaktives Isotop.
