Kinder und Röntgen: Weniger ist mehr

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1 Quelle: uwimages/fotolia.com Kinder und Röntgen: Weniger ist mehr Nachrichten über eine zu hohe Strahlenexposition durch medizinische Diagnostik sind zwar nicht neu. Allerdings schlagen manche bildgebenden Verfahren inzwischen infolge ihrer weit verbreiteten und häufigen Anwendung mit besonders hoher Belastung zu Buche. Da Kinder weit strahlensensibler sind als Erwachsene, gilt es, die Indikation bei ihnen so genau wie möglich zu prüfen. Moderne bildgebende Verfahren und ihr richtiger Einsatz ermöglichen es zudem, die Exposition gegenüber der Röntgenstrahlung merkbar zu reduzieren. In jüngster Vergangenheit machten geradezu am laufenden Band wissenschaftliche Arbeiten Schlagzeilen, die die der Bevölkerung durch medizinische Bildgebungsverfahren thematisieren. CT-Epidemie bei Versicherten titelte das Deutsche Ärzteblatt [1] und bezog sich dabei auf eine Studie in den Vereinigten Staaten: Selbst jene Versicherungen, die ihre Leistungen deckeln, verzeichneten eine Verdreifachung der Computertomografien von 1996 bis 2010 [2]. Nicht einmal eine Woche zuvor hatte eine andere Publikation aus England gezeigt, dass CT-Aufnahmen bei Kindern und Jugendlichen das Risiko, später einen Hirntumor oder eine Leukämie zu entwickeln, deutlich erhöhen. Die Studie wertete die Krankenakten von rund Kindern und Jugendlichen aus, die in Großbritannien von 1985 bis 2002 eine oder mehr CTs erhalten hatten. Waren es bis zum 15. Lebensjahr zwei oder drei solcher Aufnahmen, so erkrankten die Betroffenen dreifach häufiger an einem Gehirntumor. Waren es fünf bis zehn solcher Untersuchungen, verdreifachte sich auch das Leukämierisiko [3]. Zwar sind die Inzidenzen dieser Erkrankungen gering, folglich ist das absolute Risiko, daran zu erkranken, immer noch nicht hoch. Allerdings mahnen diese Erkenntnisse einmal mehr dazu, alle Möglichkeiten auszuschöpfen, Kinder so selten wie möglich einer Röntgenstrahlung auszusetzen. CT oder nicht CT, das ist die Frage Es sind nicht von ungefähr die CT-Aufnahmen, die hier im Fokus des Interesses all derer stehen, die die gering halten möchten. Erstaunlicherweise wissen selbst Ärzte oft nicht einzuschätzen, um welche Größenordnung sich eine CT-Dosis von derjenigen einer normalen Röntgenaufnahme unterscheidet, etwa eines Röntgenthorax oder einer Extremitätenaufnahme, um einen Knochenbruch auszuschließen. Der konventionelle Röntgenthorax kommt beispielsweise auf eine effektive Dosis von rund 0,01 Millisievert (msv). von Dr. Martina Lenzen-Schulte

2 10 Prof. Wolfgang Hirsch erklärt, dass je nach Art der CT-Aufnahme ein Vielfaches dieser Dosis erreicht wird: Manche CT-Aufnahmen belasten den Organismus mit einer 100- bis 150-fach höheren Dosis als ein einfaches Röntgenbild. Allerdings kommt es auch vor, dass man mit dem Faktor 500 oder mehr multiplizieren muss. Das ist etwa dann der Fall, wenn man aus einem Bild die maximale Auflösung herausholen will. Hirsch ist Kinderarzt und Kinderradiologe und leitet die kinderradiologische Abteilung an der Universitätsklinik in Leipzig. Er gibt zu bedenken, dass man die Belastung einer CT-Aufnahme nicht nur vor dem Hintergrund eines traditionellen Röntgenbildes bewerten muss. Auch der Vergleich mit der natürlichen Strahlung unserer Umgebung, der wir täglich ausgesetzt sind, zeigt das Potenzial dieses diagnostischen Tools: Während die Hintergrundstrahlung mit rund zweieinhalb bis drei msv im Jahr zu Buche schlägt, bringt es ein CT-Screen auf zwölf msv. Einen weiteren Hinweis gibt der Vergleich mit der Mammografie. Hier beträgt die effektive Dosis 0,13 msv [4]. Als strahlungsfreie bildgebende Verfahren stehen dem Radiologen der Ultraschall und die Magnetresonanztomografie (MRT) zur Verfügung. Sie stellen in vielen Fällen einen gleichwertigen oder sogar höherwertigen Ersatz für das CT dar. Es mag erstaunlich klingen, aber tatsächlich gibt es eigentlich nur noch wenige Indikationen, bei denen es zur CT keine Alternative gibt. Das ist zum Beispiel das polytraumatisierte Kind, wenn alles schnell gehen muss. Denn dann bietet eine CT-Aufnahme sehr rasch alle wichtigen Informationen. Außerdem sind die Kinder oft intubiert und das Verlängern von Infusionspumpen, die nicht ins MRT dürfen, würde zu lange dauern, erläutert Hirsch. Selbst die Lunge ist MRT-tauglich Bislang galt die Computertomografie auch in der Lungendiagnostik als kaum ersetzbar, führt er weiter aus. Die Leipziger Arbeitsgruppe um Hirsch konnte indes anhand eigener Forschung inzwischen zeigen, dass selbst die Lunge nur noch mit Einschränkungen als eine Domäne der CT bezeichnet werden kann. Die Leipziger Kinderradiologie zählt zu den wenigen Einrichtungen in Deutschland, die für die kleinen Patienten ein eigenes MRT-Gerät zur Verfügung haben. Das ist sicher eine privilegierte Situation, sagt Hirsch, folglich können wir die Indikation für ein MRT leichter stellen. Allerdings sehen wir darin auch den Forschungsauftrag, zu zeigen, was alles im MRT in der Kinderradiologie möglich ist. Die Lunge war lange Zeit eine Art MRT- Stiefkind, vor allem wegen ihrer geringen Protonendichte, dann wegen der Interferenzwirkung zwischen der Luft und den Strukturen, die Protonen enthalten und schließlich wegen der Bewegungsartefakte. Letztere können inzwischen weitgehend durch schnelle Spin-Echo- Sequenzen in der sogenannten Haste-Technik vermieden werden. Sobald der pathologische Prozess selbst genügend Signale hervorbringt, sind auch die beiden erstgenannten Konditionen keine echten Nachteile. Typische Lungenaffektionen im Säuglings- und Kindesalter sind inzwischen mittels MRT und damit ohne jedwede bildtechnisch darstellbar. Dazu zählen die Mukoviszidose, Malformationen, Aspergillose und Aspergillome. Inzwischen können auch Rundherde in der Lunge im MRT mit deutlich höherer Sicherheit entdeckt werden als im konventionellen Röntgenbild [5]. Des Weiteren kann in vielen Fällen der Ultraschall wichtige Hinweise liefern, etwa zur Beurteilung von (an der Thoraxwand gelegenen) Flüssigkeitsansammlungen, etwa einem Pleuraerguss [6]. Das ist zwar noch an die Expertise von Zentren gebunden, die im Umgang mit MRT bei Kindern erfahren sind, aber im Prinzip künftig nicht auf diese beschränkt. Bei kluger Anwendung und Kombination aller verfügbaren Alternativen bleiben letztlich nur noch wenige Zweifelsfälle, für die ein Lungen-CT unumgänglich ist. Das ist im Hinblick auf die Strahlenexposition von großer Bedeutung, betreffen doch 50 Prozent aller konventionellen Diagnostik in einer kinderradiologischen Abteilung die Lunge. Ein Lungen-CT belastet mit drei bis sechs Millisievert, das entspricht Quelle: Lenetstan 2012/Benutzung unter Lizenz von Shutterstock.com

3 rund 200 konventionellen Röntgenthorax-Aufnahmen. Auch hier zeigt sich mithin, dass der Vermeidung einer CT-Aufnahme große Bedeutung zukommt. Das schönste CT ist nicht immer das beste CT Was aber, wenn ein CT nicht zu vermeiden ist? Dann kann die Kunstfertigkeit des Kinderradiologen dennoch massiv zur Verringerung der Dosis beitragen, wie Dr. Gabriele Hahn, Leiterin der Abteilung Kinderradiologie an der Universitätsklinik der Carl Gustav Carus Universität in Dresden regelmäßig in Fortbildungen nicht müde wird zu erklären: Wir können, obwohl man uns das oft nicht glaubt, ein Schädel-CT durchführen, das mit einem Zehntel der Dosis auskommt, die man normalerweise für eine solche Aufnahme beim Erwachsenen verwendet. Zuvor, das betont auch Hahn nachdrücklich im Gespräch, müssen andere diagnostische Möglichkeiten ausgeschöpft sein. Um ein Schädel- Hirn-Trauma beim Kind zu beurteilen, eignet sich bei Säuglingen der Ultraschall vorzüglich, etwa wenn es gilt, nach einem Sturz vom Wickeltisch die Frage nach einer Einblutung zu beantworten. Solange die Fontanelle offen ist, gelingt das in aller Regel. Wenn das nicht geht, ist das Röntgenbild des Schädels jedenfalls keine Alternative, man kann es sich getrost sparen. Hier lässt Hahn nicht mit sich handeln, kein Arzt sollte sich damit zufrieden geben, denn die für eine Therapie relevanten Aussagen erhält man damit nicht. Feinste Haarrisse sieht man darauf nicht, ebenso wenig wie Verletzungen innerhalb des Schädels, erläutert die Kinderradiologin und fügt hinzu: Sofern die Kinder wenigstens kurz ruhig liegen können, kann man ein Kopf-MRT anfertigen, das nur fünf Minuten benötigt. Erst wenn das nicht möglich ist, greift sie auf das CT zurück, dann aber mit minimaler Dosis. Das Ziel der Kinderradiologen, das hört man unisono von allen, mit denen man spricht, ist nämlich nicht, besonders schöne Bilder zu produzieren, auf denen selbst winzige anatomische Details erkennbar sind und die sich für eine gelungene Präsentation auf Kongressen eignen. Entscheidend ist, welche Aussage mir das Bild im Hinblick auf therapeutische Konsequenzen liefert, formulierte Hahn aus Dresden ebenso wie ihr Kollege Hirsch aus Leipzig den obersten Lehrsatz der Kinderradiologie. Kind & Radiologie In Deutschland müssen zwölf Millionen Kinder unter 15 Jahren mit 85 hauptamtlichen Kinderradiologen auskommen Tendenz fallend. Pro Kinder steht ein Spezialist zur Bildgebung zur Verfügung. Neben unnötigen Untersuchungen oder womöglich falschen Diagnosen ist auch eine mitunter nicht gerechtfertigt hohe Strahlenexposition die Folge solcher Unterversorgung. Die Internet-Seite informiert nicht nur Kollegen und Fachkollegen, sondern auch Eltern eingehend über Sinn und Zweck der Kinderradiologie Auflistung der speziellen Kliniken und Ambulanzen inklusive. Zumindest auf diesem Weg können Ärzte und Eltern erfahren, wo die nächstgelegene Kinderradiolgie zu finden ist. Besonders wichtig sind kinderradiologische Kenntnisse nicht nur, um bei geringstmöglicher Strahlenexposition die bestmögliche diagnostische Aussage zu gewinnen. Gerade dann, wenn es um den Verdacht von Misshandlung geht, bündelt der Kinderradiologe die höchste Kompetenz, um alte, abgelaufene von neuen, frischen Verletzungen zu unterscheiden. Nicht zuletzt bietet die Seite dem Arzt fachbezogene Lernmodule an. Deshalb lernen die Pädiater in Kliniken, in denen ein Kinderradiologe zur Sensibilisierung gegenüber solchen Fragen beiträgt, mit der Zeit, bei ihren Verordnungen genau darauf zu achten, welchen Wert denn die Bildgebung wirklich hat. Sowohl in der Klinik als auch bei ambulanten Patienten ist zum Beispiel bei Infekten der Luftwege der Röntgenthorax oft nicht so relevant, wie das vielerorts angenommen wird, nennt Hirsch als ein weiteres Beispiel, das im klinischen Alltag oft vorkommt. Die Entscheidung, ob eine Antibiose notwendig ist, wird aufgrund des Gesamteindrucks gefällt, eine Bronchitis ist ohnehin nicht im Röntgenbild zu sehen und die Pneumonie erst dann, wenn hoffentlich schon mit der Therapie begonnen wurde, lautete sein Argument, das auch anhand einer kontrollierten Studie belegt werden konnte [7]. 11 Ein Lungen-CT belastet mit drei bis sechs Millisievert, das entspricht rund 200 konventionellen Röntgenthorax- Aufnahmen.

4 12 Fusionsbildgebung in höchster Vollendung Nicht nur eine vorsichtige Indikationsstellung und geübte Handhabung der Geräte können den Kindern unnötige Strahlung ersparen. Hinzu kommen neue Zwittergeräte, deren Potenzial absehbar allenfalls durch die Budgets begrenzt wird. Hier ist insbesondere die Rede von einem neuen Highlight der Bildgebung, die sogenannte MRT/PET-Hybridtechnik. Auch hier verfügt Leipzig als eine der ersten Kliniken über einen solchen Zwitter, der zusätzlich zur MRT-Aufnahme eine hochauflösende Funktionsdiagnostik auf zellulärer Ebene erlaubt. Radioaktiv markierte Tracer zeigen in der sogenannten PET oder Positronemmissionstomografie Vorgänge auf molekularer Ebene an. Diese werden mit einer Kamera direkt vor dem Hintergrund der anatomischen Strukturen im MRT sichtbar und sind so im Körper sehr gut zu lokalisieren. Man kann sich das vorstellen wie die präzise Google-Earth-Aufnahme einer Landschaft (MRT), in der eine Leuchtrakete (PET) den Tümpel markiert, in dem das Wasser verseucht ist: Während die Leuchtrakete allein den Tümpel nicht identifizieren könnte, ließe sich mit der Landschaftsaufnahme allein die Qualität des Trinkwassers nicht beurteilen. Beides gemeinsam ergibt den Mehrwert. In Leipzig erhalten derzeit alle Kinder, die an einem bösartigen Tumor erkrankt sind, eine MRT/PET. Seit das Hybridgerät aufgestellt wurde, sind bereits 20 Kinder damit untersucht worden, die bisher weltweit größte Serie dieser Art. Gerade beim Morbus Hodgkin ist das MRT allein nicht ausreichend, der PET-Anteil an der Untersuchung liefert die zentrale Aussage darüber, ob etwa eine weitere Chemotherapie notwendig ist oder aber nicht. Mit der MRT/PET lässt sich im Vergleich zur PET/CT-Hybridbildgebung noch einmal ein erheblicher Strahlungsanteil einsparen, denn das Gros der Belastung stammt auch hier von der CT-Aufnahme, nicht von der PET. Das könnte vor allem dann von Vorteil sein, wenn etwa regelmäßige Nachbeobachtungen häufige Bilder erfordern. Schon jetzt hat sich das MRT nämlich dabei bewährt, etwa bei krebskranken Kindern im Rahmen von Verlaufsuntersuchungen das CT zu ersetzen. Selbst dann, wenn initial ein CT notwendig ist, kann das MRT genutzt werden, um dann nachfolgend Kontrolluntersuchungen vorzunehmen. Das sollte auch in Zukunft die oft noch in Studienprotokollen geforderten Röntgenuntersuchungen ersetzen, erläutert Hirsch. Ohnehin sei deren begrenzte Aussagekraft den Kinderonkologen meist bekannt, stünde die Forderung jedoch im Studienprotokoll, könne man darauf aus juristischen Gründen oft nicht verzichten. Gleichwohl ist derzeit die MRT/PET ein rein experimentelles Verfahren, das noch nicht zur Standarduntersuchung zählt. Appendizitisdiagnose eine Frage der Nationalität? Was noch außer der Indikationsstellung, der Verfügbarkeit von Geräten und der Versiertheit des Radiologen könnte dazu führen, dass nicht immer die niedrigste Strahlenexposition gewählt wird, die für eine Diagnose notwendig ist? Gepflogenheiten! Wenn ein Kind in den Vereinigten Staaten mit akutem Abdomen zum Ausschluss einer Appendizitis dem Radiologen vorgestellt wird, erhält es eine CT, allenfalls eine CT mittels moderner Technologie, die die Strahlenexposition niedrig hält [8, 9]. Immer noch ist dort beim akuten Abdomen das CT der Goldstandard bei Kindern, während in Deutschland der Ultraschall als Bildgebungsverfahren der ersten Wahl gilt. Man registriert zwar ein Umdenken, aber wirklich durchgesetzt hat sich das dort noch nicht, weiß Hirsch von seinen Eindrücken aus den Vereinigten Staaten zu berichten. Den ersten Schritt zum Umdenken markieren die alarmierenden Berichte über die Zunahme der auch bei Kindern infolge dieser Praxis [10]. Seit um die Jahrtausendwende David Brenner erstmals seine Schätzungen darüber veröffentlicht hat, wie viele Krebserkrankungen der medizinisch-diagnostischen Röntgenbildgebung anzulasten sind, hat es keine so kritische Auseinandersetzung mehr mit dem Thema gegeben wie in jüngster Zeit [11, 12]. Es wurden Hochrechnungen für die USA veröffentlicht, wonach in den nächsten 20 bis 30 Jahren Todesfälle im Jahr allein auf CT- Scans zurückgeführt werden [13]. 15 Prozent aller dadurch zusätzlich hervorgerufenen Malignome sollen dabei auf CT-Scans zurückgehen, die bei Kindern vorgenommen wurden [14]. Überdies weisen Kritiker der diagnostischen Strahlenlast darauf hin, dass man infolge mangelnder Standardisierung offensichtlich ein riesiges Einsparpotenzial verschenkt. So gibt es Hinweise, dass bei gleicher Indikation und gleicher Untersuchungsmethode die Höhe der

5 Strahlenexposition um den Faktor 13 schwankt. Noch dramatischer fallen die Unterschiede bei Kindern aus, hier können sie zum Beispiel bei Einjährigen um den Faktor fünf bis 24 variieren [15, 16]. Kinderradiologie ist nicht einmal mehr Ausbildungsfach Inzwischen machen nicht zuletzt die Anbieter medizintechnischer Großgeräte den Strahlenschutz zu ihrem Thema, sei es, dass die Gerätetechnik weniger offeriert bei gleich guter Bildqualität, sei es, dass durch automatisierte Erkennungsalgorithmen die Exposition dem jeweiligen Patienten optimal zugeordnet werden soll. So einfach, wie die Waschmaschine ihr Programm der Wäsche anpasst, wird sich das indes nicht lösen lassen. Bis sich diese flächendeckend verbreiten, kann es noch sehr lange dauern [8, 10]. Beim Röntgen reicht es zudem nicht, einfach auf Knöpfe zu drücken. Bei zahlreichen Untersuchungen kommt es auf die Anwesenheit des Radiologen an, er muss sich notfalls an die richtige Einstellung herantasten, den konkreten Fall beurteilen, beschreibt Hirsch seine Arbeitsauffassung, ein moderneres Gerät arbeitet nicht zwingend strahlungsärmer. Umso schwerer ist es zu verstehen, dass das Fachwissen der Kinderradiologen in Deutschland zu versiegen droht. Bei der Facharztweiterbildung zum Radiologen ist Kinderradiologie nicht mehr Pflicht. Ein Anfang vom Ende, findet Hahn: Viele Kinderradiologen sind nicht nur Radiologen, sondern auch Kinderärzte, die Ausbildung war oft lang, aber die Fachkenntnisse, die wir weiterzugeben haben, sind enorm. Außerdem haben sich die Kinderradiologen stets als Anwälte ihrer kleinen Patienten für kinderspezifische Diagnostik eingesetzt: Wir mussten dafür kämpfen, dass wir ein MRT-Gerät allein für unsere Kinderradiologie erhielten, erklärt sie, aber es ist in großen Kliniken unabdingbar, dass die Kinder nicht auf Lücken in der Verfügbarkeit der Geräte warten müssen. Aus Mangel an Fachkräften gibt es indes immer weniger Spezialabteilungen hierfür, dadurch werden weniger Kinderradiologen ausgebildet (was eben auch im Curriculum nicht mehr vorgeschrieben ist), daher gibt es immer weniger einschlägig weitergebildete Ärzte und so fort. Angesichts der Tatsache, dass die Folgen schlechten Röntgens bei Kindern länger und intensiver zu Buche schlagen als bei jeder anderen Patientenklientel, ist das eine schwer nachvollziehbare Entwicklung. Literatur 1. USA: CT-Epidemie bei Versicherten. Deutsches Ärzteblatt. Medizin News Schmith-Bindman R et al.: Use of Diagnostic Imaging Studies and Associated Radiation Exposure for Patients Enrolled in Large Integrated Health Care Systems, JAMA. 2012; 307(22): Pearce MS et al.: Radiation exposure from CT scans in childhood and subsequent risk of leukaemia and brain tumours: a retrospective cohort study. The Lancet. Online publication (7. Juni 2012). doi: /s (12) Kubo T et al.: Radiation Dose Reduction in Chest CT: A Review. American Journal of the Roentgen Ray Society AJR. 2008; 190: Hirsch W et al.: MRI of the lungs in children. European Journal of Radiology. 2008; 68: Ritter L et al.: Bildgebende Thoraxdiagnostik. Wann ist ein Röntgenbild sinnvoll und wann nicht? Kinder- und Jugendmedizin. 2010; 10(6): Swingler GH et al.: RCT of clinical outcome after chest radiograph in ambulatory acute lower respiratory infection in children. The Lancet. 1998; 351(9100): Singh S et al.: Radiation dose Reduction with Hybrid Iterative Reconstruction for Pediatric CT. Radiology. 2012; 263: Hryhorczuk AL et al.: Pediatric Abdoinal Pain: Use of Imaging in the Emergency Departement in the United States from 1999 to Radiology. 2012; 263: Smith-Bindman R: Environmental Causes of Breast Cancer and Radiation From Medical Imaging. Findings From the Institute of Medicine (IOM) Report. Archives of Internal Medicine. Online publication (11. Juni, 2012) doi: /crchinternmed Brenner DJ et al.: Estimated Radiation Risks Potentially Associated with Full-Body CT-Screening. Radiology. 2004; 232: Brenner DJ et al.: Cancer risks attributable to low doses of ionizing radiation: Assessing what we already know. PNAS. 2003; 100(24): Redberg R: Cancer Risks and Radiation Exposure From Computed Tomographic Scans. How can we be sure that the benefits outweigh the risks? Archives of Internal Medicine. 2009; 169(22): Berrington de Gonzalez A et al.: Projected Cancer Risks From Computed Tomographic Scans Performed in the United States in Archives of Internal Medicine. 2009; 169(22): Schmith-Bindman R et al.: Radiation Dose Associated With Common CT Examinations and the Associated Lifetime Atributable Risk of Cancer. Archives of Internal Medicine. 2009; 169(22): McLean D: Computed tomography doses in children. Commentary. The Lancet. 2004; 363: 1178 Quellen Fotos: oben, Mitte + Titelseite: Marcin Sadlowski/Fotolia.com unten + Titelseite: Sheff 2012/Benutzung unter Lizenz von Shutterstock.com 13