Arthrose und Röntgen: Unterschied zwischen den Seiten

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[[Datei:Gonarthrose-Knorpelaufbrauch.jpg|mini|upright=1.2|Mediale Gonarthrose [[Magnetresonanztomographie|MR]]-Darstellung eines [[Kniegelenksarthrose|arthrotischen Kniegelenkes]]. Deutlich zu sehen sind die [[Osteophyt]]en im [[Anatomische Lage- und Richtungsbezeichnungen|medialen]] (mittigen) und [[Anatomische Lage- und Richtungsbezeichnungen|lateralen]] (seitlichen) Bereich des Gelenkspaltes und der Verschleiß oder Abrieb der Knorpelschicht im linken Bereich des Bildes. Der Knochen des Schienbeinkopfes im mittigen Bereich ist verdichtet, eine Reaktion auf den vermehrten mechanischen Stress. Die Knorpelschicht hat ihre Dämpfungsfunktion eingebüßt.]]
[[Datei:Röntgengerät historisch.jpg|mini|Historisches Röntgengerät zum „Durchleuchten“ der Lunge]]


Der Begriff '''Arthrose''' ([[Synonymie|Syn.]] ''Arthrosis deformans'' – [[Altgriechische Sprache|altgriech.]] {{lang|grc|ἄρθρον}} ''arthron'' ‚Gelenk‘ und [[Latein|lat.]] ''deformare'' ‚verstümmeln‘) bezeichnet eine [[Degeneration|degenerative]] [[Arthropathie|Gelenkerkrankung]] ('''Gelenkabnutzung''') und ist nach einer nichtamtlichen Definition in Deutschland ein „Gelenkverschleiß“, der das altersübliche Maß übersteigt.
'''Röntgen''' (nach dem Physiker [[Wilhelm Conrad Röntgen]]), auch '''Röntgendiagnostik''' genannt, ist ein weit verbreitetes [[bildgebendes Verfahren]], bei dem ein Körper unter Verwendung eines [[Röntgenröhre|Röntgenstrahlers]] durchstrahlt wird. Die Durchdringung des Körpers mit [[Röntgenstrahlung|Röntgenstrahlen]] wird in Bildern dargestellt, die als '''Röntgenbilder''', '''Röntgenaufnahmen''' oder '''Radiographien''' bezeichnet werden.


Ursächlich werden ein Übermaß an Belastung (etwa erhöhtes [[Körpergewicht]]), angeborene oder [[Trauma (Medizin)|traumatisch]] bedingte Ursachen wie Fehlstellungen der Gelenke oder auch knöcherne Deformierung durch Knochenerkrankungen wie [[Osteoporose]] gesehen. Die Arthrose kann ebenfalls als Folge einer anderen Erkrankung, beispielsweise einer [[Arthritis|Gelenkentzündung]] (Arthritis) entstehen ('''sekundäre Arthrose''') oder mit überlastungsbedingter Ergussbildung (sekundäre [[Entzündung]]sreaktion) einhergehen ('''aktivierte Arthrose''').<ref>Robert-Koch-Institut (Hrsg.) (2013) [http://www.rki.de/DE/Content/Gesundheitsmonitoring/Gesundheitsberichterstattung/GBEDownloadsT/arthrose.pdf?__blob=publicationFile ''Arthrose''.] (PDF) Gesundheitsberichterstattung des Bundes. Heft 54. RKI, Berlin</ref> In der [[anglo-amerikanisch]]en [[Fachliteratur]] wird die Arthrose als Osteoarthritis (OA) bezeichnet, nicht zu verwechseln mit der Rheumatoiden Arthritis (engl. ''Rheumatoid Arthritis'', RA), einer chronisch entzündlichen Autoimmunerkrankung der Gelenke.
Die Bilder werden etwa auf einem fluoreszierenden Schirm sichtbar. Bei der [[Durchleuchtung]] mit einer [[Röntgenkamera]] wird ein [[Röntgenbildverstärker]] benötigt. Auch geeignetes Filmmaterial kann verwendet werden (Radiographie mit [[Röntgenfilm]]). Stand der Technik ist jedoch [[digitales Röntgen]] (digitale Radiografie). Hier kommen Phosphorplatten ([[Röntgenspeicherfolie]]) oder elektronische Sensoren zum Einsatz, zum Beispiel [[CCD-Sensor|CCDs]]. Die medizinischen Verfahren werden unter [[Radiologie#Radiographie|Radiologie]] genauer dargestellt.


Grundsätzlich können alle Gelenke von arthrotischen Veränderungen betroffen werden. In Deutschland ist die Erkrankung am häufigsten im [[Kniegelenk]] lokalisiert.<ref>[[Robert-Koch-Institut]] (Hrsg.): ''Gesundheit in Deutschland. Datentabellen. Gesundheitsberichterstattung des Bundes.'' Robert-Koch-Institut. Berlin.</ref> Arthrose ist einer der häufigsten Beratungsanlässe in einer allgemeinmedizinischen Praxis.<ref>W. Fink, G. Haidinger: ''Die Häufigkeit von Gesundheitsstörungen in 10 Jahren Allgemeinpraxis.'' In: ''ZFA - Zeitschrift für Allgemeinmedizin.'' 83, 2007, S.&nbsp;102–108, [[doi:10.1055/s-2007-968157]]. Zitiert nach: ''„Womit sich Hausärzte hauptsächlich beschäftigen.“'' In: ''MMW-Fortschr Med'' 16, 2007.</ref> In Deutschland leiden etwa fünf Millionen Menschen an einer Arthrose.<ref>Deutsche Arthrose-Hilfe: [http://www.arthrose.de/arthrose/haeufigkeit.html ''Wie häufig ist Arthrose?''] Abgerufen am 15. Juli 2013.</ref> Sie ist weltweit die häufigste [[Arthropathie|Gelenkerkrankung]] (Arthropathie).<ref name="PMID16483904">N. Arden, M. C. Nevitt: ''Osteoarthritis: epidemiology.'' In: ''[[Best Practice & Research Clinical Rheumatology]].'' Band 20, Nummer 1, Februar 2006, S.&nbsp;3–25, {{ISSN|1521-6942}}. [[doi:10.1016/j.berh.2005.09.007]]. PMID 16483904. (Review).</ref>
== Geschichte ==
Am 8. November 1895 entdeckte [[Wilhelm Conrad Röntgen]] in Würzburg die unsichtbaren Strahlen. Er experimentierte mit einer fast luftleeren [[Kathodenstrahlröhre]] aus Glas. Er deckte sie mit Pappe ab, aber die Strahlen konnten sie durchdringen und zeigten ein zufällig auf dem Tisch liegendes Objekt auf dem Fluoreszenzschirm.<ref>{{Internetquelle |url=http://heureka-stories.de/Erfindungen/1895---Die-R%C3%B6ntgenstrahlen/Die-ganze-Geschichte |titel=Die ganze Geschichte – Heureka Stories |autor=Klaus Lüdtke |werk=heureka-stories.de |datum=2014-01-30 |zugriff=2017-01-15}}</ref><ref>Katrin Pliszka: [http://www.hamburger-wirtschaft.de/html/hw2005/artikel/23_made_in_hamburg/05-64_philips.html ''Philips Medical Systems DMC GmbH: Röntgenröhre „MRC“.''] In: ''hamburger-wirtschaft.de.'' Handwerkskammer Hamburg, Mai 2005, abgerufen am 16. Januar 2017.</ref> Am 28. Dezember übergab er seine erste schriftliche Mitteilung „Über eine neue Art von Strahlen“ der [[Physikalisch-Medizinische Gesellschaft|Physikalisch-Medizinischen Gesellschaft zu Würzburg]] und am 23. Januar 1896 kam es zur ersten öffentlichen Demonstration seiner neuen Entdeckung.<ref>Heinz Otremba, [[Walther Gerlach]]: ''Wilhelm Conrad Röntgen. Ein Leben im Dienste der Wissenschaft.'' Würzburg 1970.</ref><ref>[[Horst Teichmann]]: ''Die Entwicklung der Physik im 4. Saeculum der Universität Würzburg erläutert an der Geschichte eines Institutsgebäudes.'' In: [[Peter Baumgart]] (Hrsg.): ''Vierhundert Jahre Universität Würzburg. Eine Festschrift.'' Neustadt/Aisch 1982 (= ''Quellen und Beiträge zur Geschichte der Universität Würzburg.'' Band 6), S. 787–807; hier: S. 793 f.</ref> Er verzichtete auf eine [[Patent]]ierung, damit die Röntgenapparate schneller eingesetzt werden konnten.<ref>[https://www.welt.de/print-welt/article490586/Roentgen-verzichtete-auf-ein-Patent.html ''Röntgen verzichtete auf ein Patent.''] [[Die Welt]], 3. Dezember 2001.</ref> Für seine Entdeckung erhielt Röntgen 1901 den ersten Nobelpreis für Physik.
Ausgehend von Röntgens Entdeckung entwickelte [[Carl Heinrich Florenz Müller]] gemeinsam mit Ärzten die erste wassergekühlte [[Anode]].


== Einteilung ==
Im [[Deutsches Röntgen-Museum|Deutschen Röntgen-Museum]] in Röntgens Geburtsort [[Remscheid]]-[[Lennep]] sind zahlreiche historische Röntgenapparate ausgestellt.
{{Infobox ICD
| BREITE =
| 01-CODE = M15-M19
| 01-BEZEICHNUNG = Arthrose
| 02-CODE = M47
| 02-BEZEICHNUNG = Spondylose ''(einschließlich Arthrose oder Osteoarthrose der Wirbelsäule, Degeneration der Gelenkflächen)''
}}
Grundsätzlich unterscheidet man die ''primäre'' und die ''sekundäre'' Arthrose.


Bei der '''[[Primäre Krankheit|primären]] Arthrose''' wird eine biologische Minderwertigkeit des Knorpelgewebes unklarer Ursache angenommen. '''[[Sekundäre Krankheit|Sekundäre]] Arthrosen''' entstehen durch mechanische Überlastung (etwa bei [[Hüftdysplasie|Hüftgelenksdysplasie]]), entzündliche Veränderungen (etwa bei Arthritiden) oder [[Stoffwechsel|metabolische]] Störungen (etwa bei [[Chondrokalzinose]]).<ref name="q1">K. J. Bühling u.&nbsp;a.: ''Intensivkurs: Allgemeine und spezielle Pathologie.'' Verlag Elsevier, 2004, ISBN 3-437-42411-4, S.&nbsp;84. {{Google Buch|BuchID=1wUxK95GcQwC}}</ref> Die Häufigkeitsverteilung beider Formen wird kontrovers diskutiert.
== Anwendung in der Medizin ==
[[Datei:Salle radiologie 2.jpg|mini|Verschiedene medizinische Röntgenbilder ([[Computertomographie]])]]
[[Datei:Marknagel in der Elle.png|mini|Röntgenbild eines gebrochenen Unterarms mit Marknagel in der Elle]]
[[Datei:Ferse rs.jpg|mini|Röntgenbild einer Fersentrümmerfraktur mit Verplattung]]
[[Datei:Dental X-Ray.jpg|mini|Panorama-Röntgenanlage für Bilder vom Kiefer]]
[[Datei:DenticiónMixta.jpg|mini|Dentitionsaufnahme der Zähne eines 5 Jahre und 7 Monate alten Mädchens]]
[[Datei:Thorax pa peripheres Brronchialcarcinom li OF.jpg|mini|Röntgenbild eines Thorax mit Bronchialkarzinom]]


Bei der Arthrose führt eine anfängliche [[Knorpel]]<nowiki>schädigung</nowiki> im weiteren Verlauf zu Veränderungen am Knochen:
=== Prinzip ===
* Im Stadium 1 kommt es zu Rauigkeiten und Ausdünnung der Knorpelschicht, [[Tangente|tangentiale]] [[Fissur]]en treten auf.
In der [[Medizin]] dient das Röntgen zur Feststellung von Anomalien im Körper, die im Zusammenhang mit Symptomen, Zeichen und eventuell anderen Untersuchungen eine [[Diagnose]] ermöglichen (Röntgendiagnostik). Die unterschiedlich dichten Gewebe des menschlichen (oder tierischen) Körpers absorbieren die Röntgenstrahlen unterschiedlich stark, so dass man eine Abbildung des Körperinneren erreicht ([[Verschattung]], [[Aufhellung]] und andere [[Röntgenzeichen]]). Das Verfahren wird zum Beispiel häufig bei Verdacht auf einen [[Knochenbruch]] angewendet: Zeigt das Röntgenbild eine Unterbrechung der Kontinuität des Knochens, ist der Verdacht bestätigt.
* Im Stadium 2 wird hyaliner Knorpel durch Granulationsgewebe und minderwertigeren Faserknorpel ersetzt. Es bilden sich Pseudo[[Zyste (Medizin)|zysten]] aus [[Nekrose|nekrotischem]] Knorpel- und Knochengewebe (Geröllzyste).
* Im Stadium 3 treten bereits [[Ulcus|Ulcerationen]] auf, das [[Bindegewebe]] und die [[Chondrozyt]]en [[Zellproliferation|proliferieren]].


* Im Stadium 4 flacht die Knochenplatte eines Gelenkes ab. Um den Druck auf dem Gelenk dennoch abzufangen, bilden sich Randwülste am Knochen (Osteophyten).<ref name="q1" />
Das herkömmliche Röntgenbild zeigt eine Abbildung des dreidimensionalen Objektes (z.&nbsp;B. eines Sprunggelenkes&nbsp;– ugs: Knöchel) auf einer zweidimensionalen Fläche. Daher werden viele Objekte – wie Extremitäten mit fraglich gebrochenen Knochen&nbsp;– aus zwei Richtungen (im Fachjargon: „in 2 Ebenen“) geröntgt. Was aus einer Perspektive (oder Betrachtungsrichtung) noch nicht auffällt, tut dies eventuell aus der anderen. Oder wenn zwei Knochenteile eines Bruches in einer Richtung hintereinander liegen, lässt sich eine Verschiebung der Knochenbruchenden (im Fachjargon: „Dislokation oder Luxation“) erst auf einer zweiten Aufnahme aus einer anderen Richtung darstellen.
Hierzu stehen zu nahezu allen darstellbaren Körperteilen Standardaufnahmetechniken zu Verfügung, um es dem Betrachter nicht jedes Mal abzuverlangen, sich in die Darstellung „einzudenken“.
Ordnet der Arzt Röntgenaufnahmen eines Sprunggelenkes in zwei Ebenen an, kann er davon ausgehen, dass er eine seitliche (im Fachjargon: „tranversale“) Aufnahme mit Darstellung der Gelenkflächen von Schienbein und Sprungbein (und ein paar anderen), sowie eine Aufnahme von vorne nach hinten (im Fachjargon: a.p.&nbsp;= anterior&nbsp;– posterior) mit gut beurteilbaren Innen- und Außenknöcheln erhält.
Sollte es damit noch nicht klar sein, wird vielleicht eine Schichtaufnahme angeordnet, um statt der einfachen „Ubersichtsaufnahmen“ Schnittbilder zu erhalten.


== Ursachen ==
Von den  „konventionellen Schichtaufnahmen“ ([[Röntgentomographie]]) unterscheidet sich die modernere Röntgen-[[Computertomographie]] (CT). Bei dieser berechnet ein Computer die Schnittbilder aus den elektronischen Daten, die bei Röntgenaufnahmen aus verschiedenen Richtungen erzeugt werden. CT-Aufnahmen haben eine wesentlich höhere Bildqualität.
[[Datei:Biomechanik-Hueftdysplasie-Normalstellung.svg|mini|Hüftgelenk – die mechanische Hauptbelastungszone ist blau dargestellt.]]
[[Datei:Biomechanik-Hueftdysplasie-dysplastisch.svg|mini|Hüftgelenks-Dysplasie – die mechanische Hauptbelastungszone ist im Vergleich zur Normalvariante deutlich verkleinert.]]


Grundsätzlich unterscheidet man die Arthrose auch nach ihrer Ursache. Der ''Arthrosis alcaptonurica'' liegt eine vermehrte Ablagerung von [[Homogentisinsäure]] in Gelenken bei vorbestehender [[Alkaptonurie]] zugrunde. Bei der ''hämophilen Arthrose'' liegen regelmäßige  [[Gelenk|intraartikuläre]] Blutungen bei [[Hämophilie]] (Blutergelenk) vor. Die ''Arthrosis urica'' wird durch den mechanischen Einfluss von [[Harnsäure|Uratkristallen]] (Harnsäure) auf den gesunden [[Knorpel]] hervorgerufen.<ref name="q2">W. Pschyrembel u.&nbsp;a.: ''Klinisches Wörterbuch mit klinischen Syndromen und einem Anhang Nomina Anatomica.'' Verlag Walter de Gruyter & Co, 253. Auflage, 1977, ISBN 3-11-007018-9.</ref>
Häufig werden dem Patienten bei oder vor der Röntgenuntersuchung [[Kontrastmittel]] verabreicht. Manche Strukturen, die sich normalerweise nicht abgrenzen lassen, können so hervorgehoben werden. Zum Teil lässt sich mit einem Kontrastmittel auch die Funktion eines Organsystems darstellen, so etwa in der [[Ausscheidungsurographie|Urografie]]. Je nach Fragestellung bieten sich verschiedene Substanzen und Darreichungsformen an.


Klassische Ursache einer Arthrose stellt die ''[[Dysplasie]] von Gelenken'' dar. Am Beispiel der Hüfte wird deutlich, dass die mechanisch am meisten belastete Zone bei einer physiologischen Hüftstellung eine deutlich größere Fläche darstellt, als bei einer dysplastischen Hüfte. Die Belastungen durch die auf das Gelenk einwirkenden Kräfte sind von der Gelenkform jedoch weitgehend unabhängig. Sie verteilen sich im Wesentlichen auf die Hauptbelastungszone(n). Dadurch wird bei einer kleineren Zone eine höhere Druckbelastung als bei einer größeren auftreten. Die [[Biomechanik|biomechanische]] Druckbelastung des Gelenkknorpels ist somit bei einer dysplastischen Hüfte größer als bei physiologischer Hüftstellung. Diese Gesetzmäßigkeit wird allgemein ursächlich für das gehäufte Auftreten arthrotischer Veränderungen an von der anatomischen Idealform abweichenden tragenden Gelenken gesehen.
Um die räumliche Lage insbesondere gebrochener Knochen oder ausgerenkter Gelenke gut erkennen zu können, werden von einer Stelle im Körper zumeist zwei bis drei Bilder aus unterschiedlicher Projektionsrichtung angefertigt.


Sind die Folgen einer Verletzung für einen vorzeitigen Verschleiß verantwortlich, so spricht man von einer ''[[Posttraumatische Arthrose|posttraumatischen Arthrose]]''. Als weitere Ursachen einer sekundären Arthrose werden mechanische, entzündliche, metabolische, chemische ([[Chinolon-Antibiotika]]), [[Trophie|trophische]], [[hormon]]elle, [[Neurologie|neurologische]] und [[Genetik|genetische]] Gründe diskutiert. In den meisten Fällen wird die Entstehung der Arthrose als [[Idiopathie|idiopathisch]], das heißt ohne derzeit fassbare Ursache, angesehen.<ref name="RoachTilley">H. I. Roach, S. Tilley: ''The Pathogenesis of Osteoarthritis.'' In: ''Bone and Osteoarthritis'' F. Bronner und M. C. Farach-Carson (Editors), Verlag Springer, Band 4, 2007, ISBN 1-84628-513-5.</ref>
Neben Standbildern können – zumindest seit 2007<!--LKH Graz, Unfallchirurgie--> – etwa bei Einrenkungen und Zurechtrückung von Knochenteilen Röntgen-Videos gefilmt und live am Bildschirm angezeigt werden, um das Öffnen des Körpers per Skalpellschnitt zu vermeiden und dennoch ein aufschlussreiches Bild von der sich verändernden Lage der Knochen zu erhalten. Die im bestrahlten Operationsfeld agierenden Hände der Unfallchirurgen werden dabei möglichst mit Blei-Gummi-Handschuhen geschützt.


Medikamentöse Ursachen für eine Arthrose können beispielsweise [[Antibiotikum|Antibiotika]] aus der Klasse der [[Gyrasehemmer]] ([[Fluorchinolone]] wie [[Ciprofloxacin]], [[Levofloxacin]]) sein. Diese [[Arzneimittel]] führen in schlecht [[Blutgefäß|vaskularisierten]] Geweben (hyaliner Gelenkknorpel; Sehnengewebe) zu einer [[Chelatkomplexe|Komplexierung]] von [[Magnesium]]-[[Ion]]en, was zur Folge hat, dass [[Defektheilung|irreversible]] Schäden am Bindegewebe entstehen. Diese Schäden sind bei Kindern und Jugendlichen in der Regel in der Wachstumsphase ausgeprägter. [[Tendopathie]]n und [[Arthropathie]]n sind bekannte Nebenwirkungen dieser Medikamentenklasse. Beim Erwachsenen führen diese Antibiotika nach Informationen von unabhängigen [[Pharmakologie|Pharmakologen]] und [[Rheumatologie|Rheumatologen]] zu einem beschleunigten physiologischen Abbau des [[Knorpel#Hyaliner Knorpel|hyalinen Gelenkknorpels]].<ref>M. Menschik, J. Neumüller, C. W. Steiner, L. Erlacher, M. Köller, R. Ullrich, W. Graninger, W. B. Graninger: ''Effects of ciprofloxacin and ofloxacin on adult human cartilage in vitro.'' In: ''[[Antimicrobial Agents and Chemotherapy]].'' Band 41, Nummer 11, November 1997, {{ISSN|0066-4804}}, S.&nbsp;2562–2565, PMID 9371369, {{PMC|164164}}.</ref><ref>M. Egerbacher u.&nbsp;a.: ''Ciprofloxacin causes cytoskeletal changes and detachment of human and rat chondrocytes in vitro.''In: ''[[Arch. Toxicol.]]'' 73, 2000, S.&nbsp;557–563. PMID 10663387.</ref><ref>H. Chang u.&nbsp;a.: ''Pefloxacin-induced arthropathy in an adolescent with brain abscess.'' In: ''Scand J Infect Dis'' 28, 1996, S.&nbsp;641–643. PMID 9060073.</ref><ref>A. Chaslerie u.&nbsp;a.: ''Polyarthropathy in an adolescent treated with pefloxacin.'' In: ''Therapie'' 47, 1992, S.&nbsp;80. PMID 1523601 (Artikel in französischer Sprache)</ref> Auch eine langjährige Behandlung mit [[Phenprocoumon]] kann durch Abnahme der Knochendichte bei Belastungen der Gelenkbinnenstruktur eine Arthrose begünstigen.<!--Beleg???-->
=== Weiche und harte Strahlung ===
Für unterschiedliche Bereiche des Körpers werden unterschiedliche „Strahlenqualitäten“ benötigt, um unterschiedlich dichte Gewebe, wie z.&nbsp;B. Fettgewebe oder Knochen zu durchdringen. In der Röntgendiagnostik spricht man von weicher und harter Strahlung. Ausschlaggebend ist die Spannung in [[Kilovolt]] (kV), die der [[Röntgenröhre]] zugeführt wird. Je nach dem abzubildenden Körperbereich bzw. der gewünschten Bildaussage wird die Röhrenspannung zwischen etwa 25 und 35&nbsp;kV bei der Mammografie und etwa 38 und 120&nbsp;kV bei den übrigen Körperregionen gewählt.


Neben dem Alter sind mechanische Überbelastungen, (Mikro-) Traumata, durch Verlust der Sicherungsmechanismen verursachte Destabilisierungen der Gelenke, sowie genetische Faktoren als Risikofaktoren für Osteoarthrose bekannt. Jedoch sind weder Entstehung noch Interventionsmöglichkeiten vollständig geklärt.<ref name="RoachTilley" />
Je weicher die Strahlung (niedrige kV-Werte) ist, desto größer ist der Anteil der vom Gewebe absorbierten Strahlung. Dadurch werden auch feinste Gewebeunterschiede auf dem Röntgenfilm sichtbar gemacht. Dies ist der Fall bei der [[Mammografie]] (Röntgenuntersuchung der weiblichen Brust), jedoch ist die Strahlenbelastung des durchstrahlten Gewebes dadurch relativ hoch. [[Hartstrahltechnik|Harte Strahlung]] (über 100&nbsp;kV) durchdringt Gewebe und Materialien (Gips und sogar Bleischürzen von geringerer Dicke) wesentlich leichter. Kontrastunterschiede werden stark abgemildert, wie z.&nbsp;B. bei Lungenaufnahmen (120&nbsp;kV), bei denen sonst im Bereich der Rippen keine Beurteilung der Lungenstruktur möglich wäre.


In einem von Osteoarthrose betroffenen Gelenk ist der Gehalt von [[Stickstoffmonoxid]] erhöht. Ähnliches konnte durch mechanische Reizung von Knorpelgewebe beobachtet werden.<ref>P. Das u.&nbsp;a.: ''Nitric oxide and G proteins mediate the response of bovine articular chondrocytes to fluidinduced shear.'' In: ''Journal of Orthopaedic Research'' 15, 1997, S.&nbsp;87–93. PMID 9066531.</ref><ref>A. J. Farrell, D. R. Blake, R. M. Palmer, S. Moncada: ''Increased concentrations of nitrite in synovial fluid and serum samples suggest increased nitric oxide synthesis in rheumatic diseases.'' In: ''[[Annals of the Rheumatic Diseases]].'' Band 51, Nummer 11, November 1992, {{ISSN|0003-4967}}, S.&nbsp;1219–1222, PMID 1466599, {{PMC|1012459}}.</ref><ref>B. Fermor u.&nbsp;a.: ''The effects of static and intermittent compression on nitric oxide production in articular cartilage explants.'' In: ''Journal of Orthopaedic Research'' 19, 2001, S.&nbsp;729–737. PMID 11518285.</ref> Mechanische Krafteinwirkungen sind wahrscheinlich ursächlich an der Entstehung von Osteoarthrose beteiligt.<ref>X. Liu u.&nbsp;a.: ''Force-mediated dissociation of proteoglycan aggregate in articular cartilage.'' In: ''Biorheology'' 43, 2006, S.&nbsp;183–190. PMID 16912392.</ref>
=== Gefahren ===
Da die angewendeten Strahlendosen in der Röntgendiagnostik potenziell schädlich für den Patienten und den Anwender sind, wird in der Radiologie besonderer Wert auf den Strahlenschutz gelegt. In Deutschland wird Patienten im Falle einer Röntgenuntersuchung vom untersuchenden Arzt angeboten, Informationen wie Datum und bestrahlte Körperregion in einen [[Röntgenpass]] eintragen bzw. sich einen solchen Pass ausstellen zu lassen. Die Sicherheit des Operateurs wird dadurch gewährleistet, dass dieser in einem Nachbarraum eine Taste betätigen muss, ohne die der Röntgenapparat nicht arbeitet. Durch ständiges Gedrückthalten des Auslöseknopfes unter gleichzeitiger Beobachtung des Patienten wird verhindert, dass das Röntgen unkontrolliert ausgelöst oder bei Ohnmacht des Operateurs ungewollt fortgesetzt wird.


== Prävalenz ==
Jedes Jahr werden weltweit mehrere Milliarden Bilder mithilfe von Strahlentechnik angefertigt – ungefähr ein Drittel dieser Aufnahmen bei Patienten mit akutem Herzinfarkt. Zwischen den Jahren 1980 und 2006 ist die jährliche Dosis um schätzungsweise 700 % angestiegen.<ref>aus ''Medical Tribune.'' 27. November 2009, S. 3</ref>
Das Risiko, an Arthrose zu erkranken, erhöht sich mit zunehmendem Alter.<ref>D. Symmons u.&nbsp;a.: ''Global burden of osteoarthritis in the year 2000. Documentation for GBD 2000 project.'' World Health Organization, Genf, 2002.</ref> Etwa zwei Drittel der Menschen über 65 Jahren sind von der Erkrankung betroffen,<ref name="RoachTilley" /> jedoch leiden nicht alle Betroffenen auch an den Symptomen.


== Symptome ==
Deutschland nimmt beim Röntgen einen Spitzenplatz ein: etwa 1,3 Röntgenaufnahmen und 2&nbsp;[[Sievert (Einheit)|mSv]] pro Einwohner und Jahr. Auf diese [[Strahlenbelastung]] lassen sich theoretisch 1,5 % der jährlichen Krebsfälle zurückführen.<ref>{{Literatur |Autor=Amy Berrington de González, Sarah Darby |Titel=Risk of cancer from diagnostic X-rays: estimates for the UK and 14 other countries |Sammelwerk=Lancet |Band=363 |Nummer=9406 |Datum=2004-01-31 |Seiten=345–351 |DOI=10.1016/S0140-6736(04)15433-0}}</ref> Ärzte unterschätzen nach Meinung des Kinderradiologen Christoph M. Heyer die Strahlenbelastung bei der [[Computertomographie]]: Diese machten im Jahr 2003 gut 6 % aller Röntgenuntersuchungen aus, waren aber für mehr als 50 % der medizinischen [[Strahlenexposition]] verantwortlich.<ref>{{Literatur |Autor=C. M. Heyer, S. Peters, S. Lemburg, V. Nicolas |Titel=Einschätzung der Strahlenbelastung radiologischer Thorax-Verfahren: Was ist Nichtradiologen bekannt? |Sammelwerk=RöFö |Band=179 |Nummer=3 |Datum=2007 |ISSN=1438-9029 |Seiten=261–267}} zitiert nach {{Literatur |Autor= |Titel=Der Allgemeinarzt: Fortbildung und Praxis für den Hausarzt |Band= |Nummer=8 |Datum=2007 |ISSN=0172-7249 |Seiten=18}}</ref>
Eine Arthrose kann symptomlos verlaufen. Typisch sind Anlauf- und belastungsabhängiger Schmerz. Das Ausmaß der [[Schmerz]]en korreliert jedoch nicht zwangsläufig mit dem objektiv beurteilbaren Ausprägungsgrad der Arthrose. Als weitere typische Symptome gelten ein [[Gelenkerguss]] (aktivierte Arthrose), zunehmende [[Deformation]] (Verformung) des Gelenks und Gelenkgeräusche durch zunehmende Unebenheiten der Knorpeloberfläche bei Bewegung.


== Diagnostik ==
Beispiel: Bei der Koronaruntersuchung mittels Computertomographie (CT) erkaufen sich Patienten die erhöhte Sensitivität mit einem gesteigerten Krebsrisiko. So errechneten amerikanische Wissenschaftler, dass bei Zwanzigjährigen eine von 143 mittels [[Koronarangiographie|Koronar]]-CT untersuchten Frauen im Laufe ihres Lebens infolge dieser [[Angiographie]]-Strahlung an Krebs erkrankt, aber nur einer von 686 gleich alten Männern. Die CT-Angiographie der Koronarien scheint vor allem bei Frauen und jungen Menschen das Krebsrisiko nicht unerheblich zu erhöhen.<ref>{{Literatur |Autor=Andrew J. Einstein, Milena J. Henzlova, Sanjay Rajagopalan |Titel=Estimating Risk of Cancer Associated With Radiation Exposure From 64-Slice Computed Tomography Coronary Angiography |Sammelwerk=JAMA |Band=298 |Nummer=3 |Datum=2007 |Seiten=317–323 |Online=[http://jama.ama-assn.org/cgi/content/abstract/298/3/317 Abstract]}}</ref> Kommt ein Patient mit akutem [[Myokardinfarkt]] in die Klinik, wird ihm oft eine Strahlendosis von insgesamt 14,5&nbsp;mSv verabreicht, was etwa 725 [[Thorax]]-Röntgen-Bildern entspricht. Die Dosis, die ein Infarktpatient durch diese [[Katheter]]untersuchung erhält, entspricht 3/4 der erlaubten Menge an [[ionisierend]]en Strahlen, die Arbeiter in deutschen Kernkraftwerken abbekommen dürfen&nbsp;– im ganzen Jahr (20&nbsp;mSv/a).<ref>Prashant Kaul von der Abteilung für Kardiovaskuläre Medizin des Duke University Medical Centers in Durham und Kollegen, Bericht auf der AHA-Tagung 2009.</ref>
[[Datei:ISG-Arthrose.jpg|mini|CT-Aufnahme einer Arthrose am Iliosakralgelenk (Kreuzbein-Darmbeingelenk)]]
[[Datei:Coxarthrose.jpg|mini|220px|Schematische Darstellung der radiologischen Zeichen der Hüftgelenksarthrose:<br /><br /> (1) (Rand-)Osteophyt<br />(2) subchondrale Sklerosierung<br />(3) Geröllzyste<br />(4) Gelenkspaltverschmälerung]]
Der Patient berichtet bei der [[Anamnese]] über Gelenkschmerzen, anschließend muss noch geklärt werden, bei welchen Gelegenheiten dieser Schmerz auftritt. Es folgt die klinische Untersuchung der Gelenkkontur, der Funktion, der Bandstabilität, der umgebenden Muskulatur und dann schließt sich, je nach Erfordernis, eine [[Bildgebendes Verfahren (Medizin)|bildgebende]] [[Diagnose|Diagnostik]] an, wie beispielsweise [[Röntgen]], [[Computertomographie]] (CT) oder [[Magnetresonanztomographie]] (MRT). Zeichen einer bestehenden Arthrose sind dabei eine Verschmälerung des Gelenkspaltes, [[Sklerose]] (eine reaktive Knochenverdichtung zu beiden Seiten des Gelenkspaltes), [[Osteophyt]]enbildung an den Gelenkrändern und subchondrale Zystenbildungen des gelenkbildenden Knochens, die durch feine Rissbildungen des Knorpels und Durchtritt von Gelenkflüssigkeit in die darunter liegende Knochenschicht entstehen.


Wenn sich ein Befund für eine [[Minimalinvasive Chirurgie|minimalinvasive]] [[Intervention (Medizin)|Intervention]] anbietet, kann eine [[Arthroskopie]] notwendig werden. Die Entwicklung der Arthroskopie hat in den letzten Jahren etliche Gelenke für diese Form des operativen Eingriffs zugänglich gemacht. Am häufigsten werden Arthroskopien am Kniegelenk durchgeführt, auch um präoperativ zum Beispiel abzuklären, welcher Typ [[Endoprothese]] im Einzelfall sinnvoll ist. Meistens werden Arthroskopien jedoch eingesetzt, um zeitgleich mit der Diagnostik auch die erforderliche Sanierung des Gelenkes vornehmen zu können.
In einer groß angelegten Studie hatten sie die Daten von 64.074 Patienten analysiert, die zwischen 2006 und 2009 in Lehrkrankenhäusern der USA wegen eines akuten [[Herzinfarkt]]es behandelt worden waren. Insgesamt wurden in diesem Zeitraum 276.651 Untersuchungen mit ionisierenden Strahlen an diesem Kollektiv durchgeführt. 83 % der Herzinfarktpatienten erhielten Röntgenaufnahmen des Thorax, 77 % Katheteruntersuchungen. Zwar sollten laut Meinung des Referenten notwendige Untersuchungen, die ionisierende Strahlen beinhalten, nicht unterbleiben – man sollte aber sicher sein, dass diese angemessen sind.


Durch eine Weiterentwicklung von Methoden zur Auswertung von MRT-Aufnahmen kann Arthrose bereits im Frühstadium erkannt werden.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.sciencedaily.com/releases/2008/09/080919142604.htm |titel=New Diagnostic Tool For Arthritis Could Stop Irreversible Damage |werk=sciencedaily.com |datum=2013-04-27 |zugriff=2015-01-22}}</ref> Diese Technik ist auch für die Erforschung neuer Medikamente als therapiebegleitende Verlaufskontrolle von großer Bedeutung.
Untersuchungen von US-amerikanischen Forschern ergaben, dass das Risiko für gutartige Hirntumoren sich durch häufiges Röntgen der Zähne verdreifacht. Bei Kindern unter zehn Jahren sogar verfünffacht.<ref>[http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-14649-2012-04-11.html ''Häufiges Röntgen beim Zahnarzt erhöht Risiko für Hirntumor: Strahlenbelastung für Kinder unter zehn Jahren besonders schädlich.''] In: ''scinexx.de.'' 11. April 2012, abgerufen am 16. Januar 2016.</ref>


== Behandlung ==
Unter welchen Voraussetzungen ein Arzt für Hautschäden wegen einer röntgenärztlichen Untersuchung haftet, ist Gegenstand einer Entscheidung des [[Oberlandesgericht Jena|Oberlandesgerichts Jena]].<ref>[http://www.thueringen.de/olgneu/urteil/entscheidung_neu.asp OLG Jena, Urteil vom 12. Juli 2006], Az.&nbsp;4&nbsp;U&nbsp;705/05, Volltext. Der Senat befasst sich mit der Frage, ob und ggf. unter welchen Voraussetzungen ein Arzt für Hautschäden anlässlich einer Röntgenuntersuchung haftet.</ref>
Grundsätzlich verfolgt die Therapie der Arthrose zwei Ziele, nämlich Schmerzfreiheit unter üblicher Belastung und
die Verhinderung mechanischer Einschränkungen oder Veränderungen eines Gelenkes.


Dazu sind folgende Therapieansätze geeignet:
=== Kontrast und Kontrastmittel ===
* Schmerzfreiheit durch
Die Absorption von Röntgenstrahlung ist abhängig von ihrem Energieniveau (erzielt über unterschiedlich hohe Beschleunigungsspannung) und steigt mit der Anzahl der „im Weg liegenden“ Atome, also der Dicke des Objekt und seiner Atom-Dichte (Atome/Volumen) so wie der Ordnungszahl (Kernladungszahl) Z und Massenzahl A (Atommasse M als Richtwert) der Atome des Materials. Hohle Organe (Atemwege, Lunge, Magen, Darm, Blase) oder Körperhöhlen (Bauchraum) können durch ihren Gehalt an Luft (Gas), eventuell aufgeblasen (mit Luft, Lachgas, Helium) durch wenig Absorption im Gas dargestellt werden.
** fehlenden Reiz zur vermehrten Entstehung von Schmerzmediatoren
Andererseits werden Knochen durch das vergleichsweise „schwere“ Calcium-Atom (Z=20/A=40) als Schatten abgebildet, wenn rundum im Wesentlichen Wasser und Kohlenwasserstoffe mit Sauerstoff als schwerstem Atom (Z=8/M=16) vorliegt. Schon Zahn- und Gelenksprothesen aus Titan (Z=22/M=47) heben sich durch ein Mehr an Absorption vom Knochen ab. Solche auf Basis von Stahl (Eisen: Z=26/M=ca. 56) noch stärker, ebenso die Rechts-/Links-Markierungsringerl aus NiRo-Stahl oder Messing.
** Unterdrückung der Schmerzwahrnehmung, beziehungsweise der lokalen Auswirkung der Schmerzmediatoren
* Verhinderung des Fortschreitens von Gelenkveränderungen durch
** Beseitigung mechanischer Risikofaktoren wie Gelenkdysplasien oder anderer Ursachen, die zu vermehrter Druckbelastung des Gelenkknorpels führen,
** Regeneration des Gelenkknorpels oder
** endoprothetischer Ersatz der Gelenkfläche.


'''Konzept von „SYSADOA“ und „DMOAD“'''
Historisch als frühes oder erstes Kontrastmittel wurde Thorium (90/232) ([[Thorotrast]]) in der [[Angiographie]] eingesetzt, wegen seiner Radioaktivität um 1955 jedoch verboten. Bariumsulfat BaSO4 (Ba: 56/137) in wässriger Aufschlämmung dient zum Abbilden des Magen-Darmtrakts samt dem Tempo der Passage. Organische [[Iod]]verbindungen (I: 53/127) (Iod: 53/127) zur Angiographie (intravenös oder intraarteriell) früh schon Per-Abrodil = Diethanolamin-3,5-diiodpyridon-4-essigsäure mit akuten Nebenwirkungen, später verträglich aromatische Iodderivate.


SYSADOA (''Symptomatic Slow Acting Drugs in Osteo-arthritis'') sind Substanzen ohne direkte [[Analgesie|schmerzlindernde]] Wirkung. Sie ändern grundsätzlich den Verlauf der Arthrose als Krankheit nicht. DMOAD (''Disease Modifying Osteo-arthritis Drugs'' – früher als Chondroprotektiva bezeichnet) sollen den Krankheitsverlauf beeinflussen. Dazu sind eine Verlangsamung der Knorpeldegeneration und/oder eine Verstärkung der Knorpelregeneration (''remodelling'') geeignet.<ref name="q5" />
=== Analoges und digitales Röntgen ===
Mittlerweile gilt [[digitales Röntgen]] als Standard in der [[Bildgebendes Verfahren (Medizin)|Bildgebenden Diagnostik]]. Digitales Röntgen hat dabei große Vorteile gegenüber dem herkömmlichen analogen Verfahren. Als wichtigster Punkt gilt die Reduzierung der [[Strahlenbelastung]].


'''Der Placebo-Effekt'''
Vorteile des digitalen Röntgens gegenüber dem analogen Röntgen:
* Reduktion der Strahlenbelastung
* Die Bilder sind nicht Über- oder Unterbelichtet
* Aufnahmen sofort verfügbar
* Nachbearbeitung am Computer
* Weder Dunkelkammer noch Entwicklungsgerät mit Verbrauchsmaterialien benötigt
* Reduktion der Umweltbelastung<ref>{{Internetquelle |autor=Medizinio GmbH |url=https://medizinio.de/medizintechnik/roentgen/#Digital |titel=Digitales Röntgen und analoges Röntgen im Vergleich |werk=https://medizinio.de/ |hrsg=Medizinio GmbH |datum=2017-11-25 |zugriff=2017-12-04 |sprache=Deutsch}}</ref>
Die Speicherung der digitalen Röntgen-Bilder ist standardisiert. Dies ermöglicht es Ärzten die Dateien weiterzuleiten.


Im Rahmen einer Metaanalyse wurden aus bereits bestehenden Arbeiten über Arthrosetherapien die unbehandelten Kontrollgruppen mit den [[placebo]]<nowiki>behandelten</nowiki> Kontrollgruppen ([[medikament]]öse, nicht-medikamentöse und [[Operation (Medizin)|operative]] Placebo-Behandlungen) verglichen. Dabei stellte sich heraus, dass die Scheinbehandlung bezüglich Schmerzerleichterung, Steifigkeit und subjektiver Beweglichkeit der fehlenden Behandlung statistisch signifikant überlegen war.<ref>W. Zhang u.&nbsp;a.: ''The placebo effect and its determinants in osteoarthritis – meta-analysis of randomised controlled trials.'' In: ''Ann Rheum Dis'' 2008  [[doi:10.1136/ard.2008.092015]] PMID 18541604</ref>
=== Bildergalerie ===
<gallery>
X-ray by Wilhelm Röntgen of Albert von Kölliker's hand - 18960123-02.jpg|Historische Aufnahme einer Hand mit Ring ([[Wilhelm Conrad Röntgen|Röntgen]], 23. Januar 1896)
Fotothek df roe neg 0002315 03, Portrait eines Kindes beim Röntgen.jpg|Röntgengerät von Siemens, Foto 1950
Communitive midshaft humeral fracture callus.jpg|Linker gebrochener Oberarm
Fixateur-extern2.jpg|Röntgenbild einer Radiustrümmerfraktur mit Verplattung und [[Fixateur externe]]
Polydactyly 01 Lhand AP.jpg|Eine moderne Aufnahme einer linken Hand mit 6 Fingern ([[Polydaktylie]])
X-Ray Skull.jpg|Röntgenbild eines männlichen Schädels
Ankle1.jpg|[[Sprunggelenk]]
Röntgenaufnahme eines Zwergkaninchens.jpg|Röntgenbild eines [[Zwergkaninchen (Hauskaninchen)|Zwergkaninchens]]
Roentgen-Roehre.svg|Schematische Darstellung einer [[Röntgenröhre]]
</gallery>


=== Operative Verfahren ===
== Weitere technische Anwendungen ==
Die Möglichkeiten der Therapie hängen vom betroffenen Gelenk ab. So werden bei der [[Hüftgelenksarthrose]] (Coxarthrose) als gelenkerhaltende Operationen die [[Korrekturosteotomie]]n (operative Gelenkumstellung) an Oberschenkel und Becken und als Gelenkersatzoperation ([[Arthroplastik]]) eine Endoprothese empfohlen.<ref name="q3">{{AWMF|http://www.uni-duesseldorf.de/WWW/AWMF/ll/033-001.htm|Koxarthrose|S1}}</ref> Bei der [[Kniegelenksarthrose]] (Gonarthrose) werden als gelenkerhaltende Operationen die [[Arthroskopie]] (gegebenenfalls auch eine [[Arthrotomie]]) zu Gelenkspülung, Beseitigung mechanischer Irritationen, [[Synovektomie]], Weichteileingriff zur Verbesserung der Patellaführung und gelenknahe Osteotomien zur Korrektur in Frontal- und/oder Sagittalebene bzw. einer Tuberositasversetzung empfohlen. Als Gelenkersatz kommen eine unikompartimentelle Schlittenprothese, eine ungekoppelte bikompartimentelle Prothese oder eine gekoppelte bikompartimentelle Prothese mit und ohne Retropatellarersatz (gegebenenfalls mit Patellamodellierung) in Frage.<ref name="q4">{{AWMF|http://www.uni-duesseldorf.de/WWW/AWMF/ll/033-004.htm|Gonarthrose|S1}}</ref>
=== Sicherheit ===
[[Datei:X-ray truck unit 5688.JPG|mini|Mobile Durchleuchtungseinheit für LKW und Busse der Bundeszollverwaltung]]


==== Knorpeltransplantation ====
An manchen Kontrollpunkten wird Röntgentechnik in [[Scanner (Sicherheitstechnik)|Scannern]] angewendet, um zeitsparend, aber wirksam Hohlräume oder [[Körperscanner|Menschen]] zu durchleuchten.
Es gibt Röntgengeräte (z.&nbsp;B. das „Cab2000“), die ganze LKW-Ladungen oder Container durchleuchten können.<ref>{{Internetquelle |autor=Tim Stinauer |url=http://www.ksta.de/html/artikel/1270457782151.shtml |titel=Durchblick der besonderen Art |werk=ksta.de |hrsg= |datum=2010-05-04 |archiv-url= https://archive.is/20120915092037/http://www.ksta.de/html/artikel/1270457782151.shtml|archiv-datum= 2012-09-15|zugriff=2017-01-16 }}</ref>


'''Autotransplantation'''
Zudem wird das Röntgen auch bei der [[Delaborierung]] von Bomben zur Hilfe genommen; dies dient der [[Analyse]].


Hierbei handelt es sich um ein Verfahren, bei dem gut erhaltene Anteile des Gelenkknorpels aus wenig belasteten Randbereichen eines Gelenkes (insbesondere des Kniegelenks) verwendet werden, um Knorpeldefekte in Hauptbelastungszonen zu ersetzen. Diese Technik wird in der Regel in konventioneller Arthrotomie durchgeführt.
=== Materialprüfung ===
Weitere Anwendungen findet man beim Röntgen in der [[Werkstoffprüfung]].
Durch Röntgen kann man im Verlauf der [[Durchstrahlungsprüfung]] Objekte auf Risse und Hohlräume im Innern untersuchen. Dies geschieht mit sogenannten Röntgenrefraktionsanlagen, meist mit einem Belastungsmechanismus zum leichten Öffnen der Mikrorisse (engl. crazes).<ref>{{Webarchiv | url=http://www.bam.de/de/service/publikationen/publikationen_medien/abt_prospekt_8.pdf | wayback=20070328085302 | text=BAM-Prospekt}} (PDF; 220&nbsp;kB)</ref>


'''Autologe Chondrozyten-Implantation'''
=== Qualitätskontrolle in der Nahrungsmittelproduktion ===
Immer häufiger verlangen große Handelsketten von den Nahrungsmittelherstellern eine bessere Detektion von Fremdkörpern zur Erhöhung der Produktqualität. Nachdem der Metalldetektor in den letzten Jahren das Mittel der Wahl war, kommen jetzt immer häufiger Röntgensysteme zum Einsatz. Diese Röntgensysteme bestehen zum einen aus dem bekannten Röntgensystem (Röhre/[[Kollimator]] und Empfänger) sowie aus einer weitentwickelten computergestützten Bildverarbeitung mit Aussteuergerät. Das heißt, das Röntgenbild des jeweiligen Nahrungsmittels wird hinsichtlich möglicher Verunreinigungen (Kontaminationen) mittels spezieller Computerprogramme untersucht. Sollte die Röntgenbildanalyse ergeben, dass ein Nahrungsmittel verunreinigt ist, so wird dem angeschlossenen Aussteuergerät umgehend mitgeteilt, dass dieses Nahrungsmittel auszusteuern ist. Es landet im Abfallbehälter.


Die ''Autologe Chondrozyten-Implantation'' (ACI) oder Transplantation autologer Knorpelzellen ([[Chondrozyt]]en) ist eine Form der Behandlung mit dem Ziel, Schäden im [[Gelenkknorpel]] auszugleichen, um das Fortschreiten von Knorpelschäden zu verlangsamen, eine [[Endoprothese|Gelenkersatz]]<nowiki>operation</nowiki> hinauszuzögern und bestehende Schmerzen zu erleichtern. In den vergangenen 20 Jahren hat das Verfahren an Bekanntheit gewonnen und erscheint auch in Bezug auf langfristige Ergebnisse als vielversprechend.<ref>M. Brittberg u.&nbsp;a.: [http://content.nejm.org/cgi/content/abstract/331/14/889 ''Treatment of deep cartilage defects in the knee with autologous chondrocyte transplantation.''] In: ''[[NEJM]]'' 331, 1994, S.&nbsp;889–895. PMID 8078550.</ref> Dabei werden zuerst etwa 200 und 300 Milligramm Knorpelzellen arthroskopisch aus einem unbelasteten Bereich des Kniegelenkes (etwa ''[[Fossa intercondylaris]]'') entnommen, dann diese Zellen ''in vitro'' ungefähr vier bis sechs Wochen lang kultiviert, bis es genügend Zellen gibt, um sie wieder im beschädigten Bereich des Gelenkknorpels zu replantieren. Diese autologen Zellen sollten sich durch Bildung neuen, möglichst hyalinen Knorpels an ihre neue Umgebung anpassen. Bei der Implantation werden Knorpelzellen in Verbindung mit einer Membran (äußere Knochenhaut des Schienbeins oder Biomembran) oder einer Gerüstmatrix in den geschädigten Bereich eingebracht und mit sehr feinen Nähte oder Fibrinkleber fixiert. Das Verfahren wird in Abhängigkeit von der Größe des Knorpeldefekts durchgeführt.<ref>Niemeyer P., Andereya S. et al: Autologous chondrocyte implantation (ACI) for cartilage defects of the knee: a guideline by the working group "Tissue Regeneration" of the German Society of Orthopaedic Surgery and Traumatology (DGOU). Z Orthop Unfall. 2013 Feb;151(1):38-47  PMID 23423589 [[doi:10.1055/s-0032-1328207]]</ref> Anwendende Kliniken müssen in Deutschland extra dafür zugelassen sein. Es gibt Hinweise zur Effektivität dieser Methode bei der Behandlung symptomatischer Knorpeldefekte des Kniegelenks.<ref>D. B. Saris u.&nbsp;a.: ''Characterized Chondrocyte Implantation Results in Better Structural Repair When Treating Symptomatic Cartilage Defects of the Knee in a Randomized Controlled Trial Versus Microfracture.'' In: ''Am J Sports Med'' 36, 2008, S.&nbsp;235–246. [[doi:10.1177/0363546507311095]] PMID 18202295</ref>
Allerdings sind gerade zu Beginn des Einsatzes solcher Röntgensysteme in der Nahrungsmittelindustrie Hürden zu überwinden. Die Angst vor einer Belastung durch mögliche Strahlung ist oft groß und bedarf einer Aufklärung. Abgesehen von Röntgensystemen, die Nahrungsmittel bestrahlen, um sie haltbarer zu machen, ist die Röntgenuntersuchung hinsichtlich möglicher Kontaminationen absolut ohne jegliche Wirkung auf das Nahrungsmittel selbst. Das Röntgen hat hier weder eine haltbarmachende noch eine zerstörende Wirkung. Was bleibt, ist die Sicherheit des Röntgensystems für den Anwender. Da Röntgen in Deutschland gemäß der [[Verordnung über den Schutz vor Schäden durch Röntgenstrahlen]] genehmigungspflichtig ist, sind die Hürden für mögliche Verletzungen sehr hoch. Letzten Endes hängt die jeweilige Sicherheit von dem Betreiber selbst und dem erworbenen System ab. Vergessen sollte man jedoch nicht, dass das medizinische Röntgen und Flugreisen (in normaler Höhe) temporär weit größere Belastungen mit sich bringen, als es bei einem Röntgensystem zur Qualitätssicherung der Fall ist. Wer sich in feuchten Kellern von Häusern oder in Wasserwerken aufhält, bekommt in der Regel höhere Ausschläge auf dem Messgerät (Dosimeter) als vor dem eingeschalteten Röntgensystem. Sie kommt aus dem Erdboden wie auch aus dem Weltraum zu uns und wird mitgemessen.


==== Arthroskopische Techniken ====
Ein Röntgensystem kann metallische und nichtmetallische Kontaminationen detektieren, jedoch nicht alle. Röntgen ist zum heutigen Zeitpunkt (2005) die einzige Möglichkeit, um möglichst viele und unterschiedliche kleine Kontaminationen in Nahrungsmittel erkennen zu können. Die Annahme, das Produkt sei nach der Untersuchung zu 100 % kontaminationsfrei, ist jedoch falsch. Sicher ist, dass in den kommenden Jahren mittels besserer Technik das Detektionsvermögen noch weiter gesteigert werden kann. Man wird aber nie alles finden können. Das hängt in erster Linie damit zusammen, dass je näher die „Röntgeneffekte“ von Kontaminationen und dem eigentlichen Produkt zusammenliegen, es dem bildverarbeitenden System auch umso schwerer fällt, zwischen beiden zu unterscheiden. In der sogenannten [[Hounsfield-Skala]] sind Röntgeneffekte unterschiedlichster Materialien aufgelistet. Je näher sich die jeweiligen Materialien in dieser Liste sind, umso schlechter vermag ein Röntgendetektor sie zu unterscheiden (Beispiel: Fleisch und Fett). Ist hingegen der Unterschied groß, wie z.&nbsp;B. zwischen einem Käsestück (verpackt oder unverpackt) und einem kleinen Stein oder Eisen- oder Aluminiumstück, so fällt es dem Röntgendetektor besonders leicht, die Verunreinigungen im Käse zu erkennen und auszusortieren.
In Abhängigkeit von der Defektgröße gehören hierzu verschiedene Techniken, wie die Anfrischung degenerativ veränderter Regionen des Gelenkknorpels mittels [[Healing Response]], [[Shaver (Arthroskopie)|Shaving]], [[Pridie-Bohrung]], oder die Implantation von [[Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff|Carbon]]<nowiki>-Stiften</nowiki>.
 
=== Therapie bei beginnender und fortgeschrittener Arthrose ===
In der Mehrzahl der Fälle wird eine Therapie erst begonnen, wenn die Arthrose bereits merklich schmerzt und eine deutliche Gelenkveränderung bewirkt hat. Dann ist es das Ziel der Therapie – trotz des Gelenkverschleißes – eine ausreichende Beweglichkeit und Belastbarkeit des Gelenkes noch für einige Zeit zu erhalten.
 
==== Operation, Endoprothese (Gelenkersatz) ====
[[Datei:Hip replacement Image 3684-PH.jpg|mini|Totalendoprothese eines Hüftgelenkes]]
 
* Zu den operativen Therapien der Arthrose gehört unter anderem neben der operativen Gelenkumstellung (Korrekturosteotomie), der [[Abrasion (Medizin)|Abrasion]] (auch [[Gelenktoilette]] genannt) und der Gelenkversteifung ([[Arthrodese]]), insbesondere der künstliche Gelenkersatz ''([[Endoprothese]])''. In Deutschland wurden im Jahr 2016 etwa 400.000 endoprothetische Operationen an der Hüfte und an den Kniegelenken durchgeführt – mit steigender Tendenz.<ref>{{Internetquelle |url=http://ge-passau.de/arthrose-knie-huefte/ |titel=Arthrose in Knie und Hüfte – Moderne Endoprothetik |hrsg=Landkreis Passau Gesundheitseinrichtungen |datum=2016-06-10 |zugriff=2017-06-27 |sprache=de}}</ref> Die durchschnittliche [[Standzeit]] einer Hüftgelenksendoprothese liegt bei ca. 15 Jahren.
* Die definitive langfristige Lösung ist immer eine solche [[Endoprothese]]. Komplikationen sind bei erfahrenen Operateuren selten, können aber dramatische Folgen haben (Infektion, Materialbruch, Frühlockerung). Prothesenlockerung nach Standzeiten von mehr als zehn Jahren sind keine Komplikation, sondern ein bislang noch nicht zu verhindernder natürlicher Vorgang. Die erforderlichen Wechseloperationen sind wesentlich aufwändiger als die Primäroperationen und daher auch mit deutlich mehr Komplikationen belastet. Sie lassen sich nicht beliebig oft wiederholen, da jedes Mal mehr Knochensubstanz „verbraucht“ wird. Daher wird im Regelfall versucht, die Erstimplantation bis ins 6. Lebensjahrzehnt herauszuzögern.
Besonders die „letzte Prothese“ im fortgeschrittenen Alter ist oft sehr problematisch. Wo bereits Knochensubstanz durch Osteoporose verloren gegangen ist, sind eventuell sogar Brüche nach einer OP mit kaum noch beherrschbaren Komplikationen programmiert.
 
[[Datei:Unterarmstütze.jpg|hochkant=0.5|mini|Unterarmgehstütze<br />''leitlinienkonforme Maßnahme der Orthopädietechnik bei Hüftgelenksarthrose<ref name="q3" />'']]
 
=== Konservative Therapieformen ===
Wichtig ist eine umfassende Aufklärung des Patienten über die Erkrankung, deren natürlichen Verlauf und dessen therapeutische Beeinflussbarkeit. Die Beratung sollte auch Themen wie das Verhalten im Alltag, die körperliche Belastung in Beruf und Sport oder Bewegungsmangel, das Körpergewicht, und Training (insbesondere auch Eigenübungen) zur Beseitigung muskulärer Defizite umfassen.<ref name="q3" /><ref name="q4" />
 
Medikamente aus unterschiedlichen Substanzgruppen werden zur Schmerzreduktion und zur Entzündungshemmung systemisch und/oder lokal eingesetzt. Hierzu werden [[Antiphlogistikum|Antiphlogistika]] ([[Nichtsteroidales Antirheumatikum|Nichtsteroidale Antirheumatika]] (NSAR), [[Glucocorticoide]] (nur lokal), SYSADOA (''Symptomatic Slow Acting Drugs in OA'') wie [[Chondroitin]], [[Glucosamin]], [[Diacerhein]], [[Hyaluronsäure]] und einige pflanzliche [[Drogenauszug|Extrakte]] wie beispielsweise Artischockenextrakt) und die therapeutische [[Lokalanästhesie]] empfohlen.<ref name="q5">C. Fassl u.&nbsp;a.: [http://www.springermedizin.at/fachbereiche-a-z/lost-and-found/?full=5175 ''SYSADOA/DMOAD-Konzept setzt auf langsame positive Effekte.''] In: ''Rheuma Plus'' 4, 2005.</ref><ref name="q3" /><ref name="q4" />
 
Aus den Bereichen [[physikalische Therapie]] und [[Orthopädiemechaniker|Orthopädietechnik]] werden [[Physiotherapie]] ([[Mobilisation|Mobilisierung]], Muskelkräftigung, [[Dehngymnastik]] und Koordinationsschulung), [[Wärmetherapie]], [[Hydrotherapie|Hydro-]] und [[Balneologie|Balneotherapie]], [[Elektrotherapie]], sowie [[Gehstock (Rehabilitation)|Gehstock]] beziehungsweise [[Unterarmgehstütze]]n, Pufferabsätze, Keilkissen, Sitzerhöhungen, [[Arthrodesenstuhl]], Entlastungs[[orthese]]n und [[Bandage]]n empfohlen.<ref name="q3" /><ref name="q4" />
 
Der [[Medizinische Wirksamkeit|Wirksamkeitsnachweis]] von Therapiemaßnahmen bei Arthrose ist nicht einfach, da im Verlauf der Krankheit schmerzlose Phasen mit schmerzhaften Phasen abwechseln. Auch die Gelenkbeweglichkeit kann im Verlauf der Krankheit variieren. Gleichzeitig ist der Nachweis von wirksamen Therapiemaßnahmen bei der Vielzahl der betroffenen Menschen bei einer älter werdenden Bevölkerung unumgänglich. Im Bereich des Hüft- oder Kniegelenks kann man die Arthrose anhand der schmerzfreien Gehstrecke und der Gelenkbeweglichkeit dokumentieren. Ist eine Therapiemaßnahme wirksam, muss sie die sogenannte „freie Gehstrecke“ zumindest beibehalten oder die Gelenkbeweglichkeit sogar verbessern. Diese Wirkungen sollten auch noch nach einem oder mehreren Jahren nachweisbar sein.
 
==== Gut belegte Therapieformen ====
* Laut der [[Arzneimittelkommission#Arzneimittelkommission der deutschen Ärzteschaft|Arzneimittelkommission der Deutschen Ärzteschaft]] (AkdÄ) ist bei Arthrose bisher nur die Wirksamkeit von [[Analgetikum|Analgetika]] ''(Schmerzmittel)'' klinisch belegt, die symptomatisch, nicht aber kausal (ursächliche Behandlung) wirken. Dazu gehören die [[Nichtsteroidales Antirheumatikum|nicht-steroidalen Antirheumatika]] (NSAR) wie zum Beispiel [[Diclofenac]], [[Ibuprofen]] oder [[Naproxen]] und die [[Cyclooxygenase-2]]-Hemmer ([[COX-2-Hemmer]], wegen gehäufter [[Myokardinfarkt|Herzinfarkte]] und [[Schlaganfall|Schlaganfälle]] in die Diskussion gekommen). Derzeit sind die beiden Substanzen [[Etoricoxib]] und [[Celecoxib]] in Deutschland zugelassen. Außerdem werden in schweren Fällen die stark wirksamen Analgetika vom [[Morphin]]-Typ eingesetzt.
* Zur Funktionsverbesserung wird oft [[Krankengymnastik]] eingesetzt.
* Bei kranken Kniegelenken können oft schon eine Schuhzurichtung (etwa Schuhranderhöhungen und dämpfende Schuheinlagen) helfen, den weiteren Verfall zu bremsen.
* Bei Reizzuständen der Gelenke mit Überwärmung und Schmerz bringen ''kühlende Maßnahmen'' eine kurzfristige Besserung der Symptome.
* Auch [[Weidenrinde]]n-Extrakte ([[salicylsäure]]haltig) scheinen zur symptomatischen Behandlung von Arthrosepatienten geeignet.<ref>B. Schmid u.&nbsp;a.: [http://www.springerlink.com/content/nxk46l9q83wm26n9/ ''Wirksamkeit und Verträglichkeit eines standardisierten Weidenrindenextraktes bei Arthrose-Patienten: Randomisierte, Placebo-kontrollierte Doppelblindstudie.''] In: ''Zeitschrift für Rheumatologie'' 59, 2000, S.&nbsp;314–320. [[doi:10.1007/s003930070053]]</ref><ref>A.&nbsp;M. Beer u.&nbsp;a.: ''Weidenrindenextrakt bei Gon- und Coxarthrose – Ergebnisse einer Anwendungsbeobachtung mit Kontrollgruppe.'' In: ''Z Phytother'' 29, 2008, S.&nbsp;215–222. [[doi:10.1055/s-0028-1101525]]</ref>
* Studienergebnisse weisen auf eine Wirksamkeit der [[Akupunktur]] bei arthrosebedingten chronischen Kniegelenkschmerzen hin:
** Ergebnisse einer großangelegten Studie der Deutschen [[Ersatzkasse]]n wurden unter anderem im ''[[Deutsches Ärzteblatt|Deutschen Ärzteblatt]]''<ref name="aerzteblatt-49981">{{Literatur |Autor=Dieter Melchart, Andrea Streng, Andrea Hoppe, Susanne Jürgens, Wolfgang Weidenhammer, Klaus Linde |Titel=[http://www.aerzteblatt.de/archiv/49981/Akupunktur-bei-chronischen-Schmerzen-Ergebnisse-aus-dem-Modellvorhaben-der-Ersatzkassen Akupunktur bei chronischen Schmerzen: Ergebnisse aus dem Modellvorhaben der Ersatzkassen] |Sammelwerk=[[Deutsches Ärzteblatt]] |Band=103 |Nummer=4 |Verlag=[[Deutscher Ärzte-Verlag]] |Datum=2006-01-27 |Seiten=A-187 / B-160 / C-159}}</ref><ref name="aerzteblatt-49984">{{Literatur |Autor=Claudia M. Witt, Benno Brinkhaus, Susanne Jena, Dagmar Selim, Christoph Straub, Stefan N. Willich |Titel=[http://www.aerzteblatt.de/archiv/49984/Wirksamkeit-Sicherheit-und-Wirtschaftlichkeit-der-Akupunktur-Ein-Modellvorhaben-mit-der-Techniker-Krankenkasse Wirksamkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit der Akupunktur - Ein Modellvorhaben mit der Techniker Krankenkasse] |Sammelwerk=[[Deutsches Ärzteblatt]] |Band=103 |Nummer=4 |Verlag=[[Deutscher Ärzte-Verlag]] |Datum=2006-01-27 |Seiten=A-196 / B-169 / C-167}}</ref> und ''[[The Lancet]]''<ref>C. Witt u.&nbsp;a.: ''Acupuncture in patients with osteoarthritis of the knee: a randomised trial.'' In: ''The Lancet'' 366, 2005, S.&nbsp;136–143. [[doi:10.1016/S0140-6736(05)66871-7]] PMID 16005336</ref> präsentiert. Dabei erwies sich die [[Akupunktur]] als wirksam gegen Schmerzen im Kniegelenk bei Gonarthrose.
** Bei der Gonarthrose sind Scheinakupunktur und eine (durch Behandler mit mindestens 140 Stunden Ausbildung und zwei Jahren Erfahrung durchgeführte) [[Akupunktur]] wirksamer als eine konventionelle leitlinienkonforme Standardtherapie zur Behandlung von [[Krankheitsverlauf|chronischen]] Schmerzen. Dieses Ergebnis erbrachte die im Dezember 2005 veröffentlichte ''gerac''-[[Gonarthrose]]-Studie. Sie fand unter den vorgegebenen Studienbedingungen keinen statistisch signifikanten Vorteil der Verumakupunktur gegenüber der Scheinakupunktur. Da „irgendeine“ Akupunkturbehandlung wesentlich erfolgreicher als eine konventionelle Therapie ohne Nadelstiche war, liegen Überlegungen nahe, dass entweder alleine die Reizung der Haut mit Nadeln einen schmerzlindernden Effekt hervorruft und/oder dass eine konventionelle Behandlung im Rahmen einer solchen Studie einen [[Nocebo-Effekt]] besitzt, da der Kontrollgruppe diese besondere [[Therapie]]form (Nadelstiche) vorenthalten wurde.<ref name="gerac-Gonarthrose-Ergebnisse">S. Witte u.&nbsp;a.: [http://www.klinikum.uni-heidelberg.de/fileadmin/inst_med_biometrie/pdf/51_geracGA_Bericht.pdf ''Wirksamkeit und Sicherheit von Akupunktur bei gonarthrosebedingten chronischen Schmerzen: Multizentrische, randomisierte, kontrollierte Studie.''] (PDF; 1,6&nbsp;MB) Dezember 2005.</ref><ref>H.&nbsp;P. Scharf u.&nbsp;a.: [http://www.annals.org/cgi/content/abstract/145/1/12 ''Acupuncture and Knee Osteoarthritis – A Three-Armed Randomized Trial.''] In: ''[[Ann Intern Med]]'' 145, 2006, S.&nbsp;12–20. PMID 16818924.</ref>
 
==== Nicht ausreichend belegte Behandlungskonzepte ====
* Eine Therapieoption bietet die [[Interleukin-1]]-[[Antagonist (Pharmakologie)|Antagonist]]-Therapie: Aus dem Blut des Patienten soll ein IL-1-Antagonist gewonnen werden, der in das betroffene Gelenk injiziert wird. Die Wirksamkeit und Sicherheit dieser Therapie bei Arthrose wurde in zwei randomisierten placebokontrollierten Studien untersucht. Bei der GOAT-Studie der Universität Düsseldorf konnte bei 376 Patienten gezeigt werden, dass die Interleukin-1-Antagonist-Therapie der [[Hyaluronsäure]] und einer Placebobehandlung nach 6 und 24 Monaten signifikant überlegen war.<ref>A. W. Baltzer u.&nbsp;a.: ''Autologous conditioned serum (Orthokine) is an effective treatment for knee osteoarthritis.'' In: ''Osteoarthritis Cartilage'' 17, 2009, S.&nbsp;152–160. PMID 18674932.</ref><ref>P. Wehling u.&nbsp;a.: ''Autologous conditioned serum in the treatment of orthopedic diseases: the orthokine therapy.'' In: ''[[BioDrugs]]'' 21, 2007, S.&nbsp;323–332. PMID 17896838.</ref> Eine niederländische Studie konnte zeigen, dass der IL-1-Antagonist gegenüber einem Plazebo die Gelenkfunktion signifikant nach einem Jahr verbesserte und die Medikamenteneinnahme vermindert wurde, jedoch unterschied sich der WOMAC-Schmerzscore nicht gegenüber der Placebobehandlung.<ref name="yang">K. G. Yang u.&nbsp;a.: ''Autologous interleukin-1 receptor antagonist improves function and symptoms in osteoarthritis when compared to placebo in a prospective randomized controlled trial.''  In: ''Osteoarthritis Cartilage'' 16, 2008, S.&nbsp;498–505. PMID 17825587.</ref> Die Deutsche Gesellschaft für Rheumatologie rät von der Behandlung ab, da sowohl die Studien zu Grundlagen als auch die klinischen Studien mangelhaft seien.<ref>G. R. Burmester u.&nbsp;a.: ''Neufassung der Empfehlungen der Kommission Pharmakotherapie der DGRh.'' In: ''Zeitschrift für Rheumatologie'' 66, 2007, S.&nbsp;83–84. [[doi:10.1007/s00393-006-0135-3]]</ref><ref>S. Rehart u.&nbsp;a.: ''Aktualisierte Stellungnahme zu „Orthokin“.'' September 2009.</ref> [[Wolfgang Becker-Brüser]] vom pharmakritischen ''[[Arznei-Telegramm]]'' sagt: "Sobald ich etwas in ein Gelenk injiziere, auch wenn es nur Kochsalzlösung ist, schaffe ich einen Puffer. Dadurch nehmen die Beschwerden zunächst ab. Die Effekte halten letztlich aber nicht lange an." Die Folge: Die Patienten kommen bald zurück und möchten eine weitere Orthokin-Behandlung.<ref name="sz-1845487">{{Internetquelle |url=http://www.sueddeutsche.de/gesundheit/umstrittene-rheuma-therapie-geld-und-gelenke-1.1845487 |titel=Umstrittene Arthrose-Therapie – Pharmafirma will kritische Mediziner mundtot machen |werk=[[Süddeutsche Zeitung|sueddeutsche.de]] |datum=2013-12-17 |zugriff=2015-01-22}}</ref>
 
* Hyaluronsäure: Der Abrieb von Knorpelsubstanz wird durch vom ungeschädigten Gelenk natürlich produzierte „Gelenkschmiere“ namens [[Hyaluronsäure]] reduziert. Der Degenerationsprozess soll während einer Dauerindikation damit ebenfalls – zumindest teilweise – reduziert oder sogar gestoppt werden können. Das Präparat muss intraartikulär injiziert werden, wobei das grundsätzliche Risiko einer Gelenkinfektion besteht.
 
* Die Substanzen Glucosamin und Chondroitin (evtl. MSM) können bei positiver Disposition die Symptome der Arthrose etwas verbessern oder ihr weiteres Fortschreiten verzögern.<ref>N. Poolsup u.&nbsp;a.: ''Glucosamine long-term treatment and the progression of knee osteoarthritis: systematic review of randomized controlled trials.'' In: ''[[Ann Pharmacother]]'' 39, 2005, S.&nbsp;1080–1087. PMID 15855241.</ref> Ergebnisse über zwölf Wochen (''effectiveness results of a prototypical 12-week, double-blind, randomized placebo-controlled trial of glucosamine'') zeigten dagegen, dass Glucosamin bei der Arthrose im Knie in so kurzer Zeit offenbar nicht wirksam sein kann.<ref>T. McAlindon u.&nbsp;a.: ''Effectiveness of glucosamine for symptoms of knee osteoarthritis: results from an internet-based randomized double-blind controlled trial.'' In: ''[[Am J Med]]'' 117, 2004, S.&nbsp;643–649. PMID 15501201.</ref> Eine weitere Nahrungsergänzung, die vielversprechend scheint, ist [[S-Adenosylmethionin]]. Kleinere Studien behaupten, dass es bei der Schmerzlinderung ebenso effektiv sei wie nichtsteroidale antiinflammatorische (entzündungshemmende) Schmerzmittel (Ibuprofen, Diclofenac usw.), auch wenn es etwa vier Wochen dauert, ehe dieser Effekt einsetzt. In einer großen placebokontrollierten Studie wurden 572 Patienten mit [[Glucosamin]] oder [[Chondroitin]] oder mit einer Kombination beider Substanzen behandelt. Ziel der Studie war es herauszufinden, ob eine der Behandlungen den Verlauf der Krankheit bremsen könnte. Nach einer Behandlungsdauer von 18 Monaten konnte in keiner Behandlungsgruppe ein Vorteil gegenüber Placebo nachgewiesen werden.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.newscientist.com/article/dn14842-arthritis-supplements-no-better-than-placebo.html?DCMP=ILC-hmts&nsref=news10_head_dn14842 |titel=Arthritis supplements no better than placebo |werk=newscientist.com |datum=2008-09-30 |zugriff=2015-01-22 |sprache=en}}</ref><ref>A. D. Sawitzke u.&nbsp;a.: ''The effect of glucosamine and/or chondroitin sulfate on the progression of knee osteoarthritis: A report from the glucosamine/chondroitin arthritis intervention trial.'' In: ''[[Arthritis & Rheumatism]]'' 58, 2008, S.&nbsp;3183–3191. [[doi:10.1002/art.23973]] PMID 18821708</ref>
 
* Extrakte des Pilzes [[Brasilianischer Mandel-Egerling|Agaricus blazei Murril]] haben in verschiedenen Studien gezeigt, dass sie dazu in der Lage sind, Entzündungen zu reduzieren und das Immunsystem zu modulieren, sodass sich die Entzündungsbereitschaft des Organismus insgesamt verringert.<ref>G. Hetland u.&nbsp;a.: ''The Mushroom Agaricus blazei Murill Elicits Medicinal Effects on Tumor, Infection, Allergy, and Inflammation through Its Modulation of Innate Immunity and Amelioration of Th1/Th2 Imbalance and Inflammation.'' In: ''Advances in pharmacological sciences'' Vol. 2011, 2011. [[doi:10.1155/2011/157015]]. PMID 21912538.</ref>
 
==== Therapiekonzepte in der klinischen Erprobung ====
Der [[FGF-18|Fibroblasten-Wachstumsfaktor-18]] (FGF-18) regt in [[Modellorganismus|Modellorganismen]] bei [[Gelenk|intraartikulärer]] Injektion die Bildung von [[Knorpel]] an.<ref name="PMID15896984">E. E. Moore, A. M. Bendele, D. L. Thompson, A. Littau, K. S. Waggie, B. Reardon, J. L. Ellsworth: ''Fibroblast growth factor-18 stimulates chondrogenesis and cartilage repair in a rat model of injury-induced osteoarthritis.'' In: ''Osteoarthritis and cartilage / OARS, Osteoarthritis Research Society'' Band 13, Nummer 7, Juli 2005, S.&nbsp;623–631. [[doi:10.1016/j.joca.2005.03.003]]. PMID 15896984.</ref><ref name="PMID15781473">D. Davidson, A. Blanc, D. Filion, H. Wang, P. Plut, G. Pfeffer, M. D. Buschmann, J. E. Henderson: ''Fibroblast growth factor (FGF) 18 signals through FGF receptor 3 to promote chondrogenesis.'' In: ''[[The Journal of biological chemistry]]'' Band 280, Nummer 21, Mai 2005, S.&nbsp;20509–20515. [[doi:10.1074/jbc.M410148200]]. PMID 15781473.</ref> Ein [[Rekombinantes Protein|rekombinant]] produziertes humanes FGF-18 befindet sich derzeit in der [[Klinische Studie|klinischen Erprobung]] zur Behandlung von Arthrose.<ref>clinicaltrials.gov: [http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT00911469?term=AS902330&rank=1 ''Study of AS902330 (rhFGF-18) Administered Intra-articularly in Patients With Knee Primary Osteoarthritis Who Are Candidates for Total Knee Replacement.''] Abgerufen am 30. Januar 2011.</ref><ref>clinicaltrials.gov: [http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01033994?term=AS902330&rank=3 ''A Multicenter Study of rhFGF 18 in Patients With Knee Osteoarthritis Not Requiring Surgery.''] Abgerufen am 30. Januar 2011.</ref>
 
=== Therapie bei aktivierter Arthrose ===
[[Datei:ArthrosePETCT.jpg|mini|[[Fluordesoxyglucose|FDG]] [[Positronen-Emissions-Tomographie|PET]]/CT-Aufnahme einer aktivierten Arthrose beider Schultergelenke. Da FDG in Entzündungsherden angereichert wird, kann eine aktivierte Arthrose in der FDG-PET/CT dargestellt werden.]]
 
Eine aktivierte Arthrose ist eine Entzündungsreaktion des Gelenkes aufgrund einer Arthrose. Als klassische Therapie werden dabei eingesetzt:
* Eventuell kurzfristige intraartikuläre Cortisontherapie
* Kühlung
* Physikalische Maßnahmen
* Punktion von Reizergüssen und gegebenenfalls Gelenkspülung
* Bei dauerndem Reizzustand des Gelenkes kann die [[Radiosynoviorthese]] eingesetzt werden. Dabei wird in das gereizte Gelenk ein meistens kolloidal aufgeschwemmter [[Betastrahlung|β-Strahler]] injiziert, mit dem Ziel, die hyperaktiven Zellen der [[Synovialmembran]] abzutöten. Hier gilt die strenge Indikationsstellung
* Ruhigstellung/Entlastung
* Schmerztherapie ([[Nichtsteroidales Antirheumatikum|NSAR]] wie [[Diclofenac]] oder [[Opiat]]e)<ref>{{Internetquelle |url=http://www.medipresse.de/fragen-an-den-facharzt/diagnose-arthrose-welche-behandlung-verspricht-den-groessten-erfolg-271.html |titel=Diagnose Arthrose |werk=medipresse.de |datum=2012-11-19 |zugriff=2015-01-22}}</ref>
* Kernspinresonanztherapie<ref>{{Internetquelle |autor=MedTec Wetzlar |url=www.mbst.de |titel=MBST Kernspinresonztherapie |zugriff=2017-06-27}}</ref>
 
== Kosten für das Gesundheitssystem ==
Arthrosen sind mit erheblichen Kosten für das [[Gesundheitssystem]] verbunden. Erkrankungen des Muskel-Skelett-Systems waren 2004 mit 24,46 Mrd. Euro (= 10,9 %), nach den Erkrankungen des Kreislaufsystems (2004: 35,27 Mrd. Euro = 15,7 %) und den Erkrankungen des Verdauungssystems (33,27 Mrd. Euro = 14,8 %), der drittgrößte Kostenfaktor für Behandlungen von Erkrankungen in Deutschland. Von den Kosten für Erkrankungen des Muskel-Skelett-Systems wurden 6,77 Mrd. Euro (= 27,7 %) für die Behandlung von Arthrose aufgewandt. Über 96 % der Kosten für die Behandlung von OA 2004 in Deutschland entfielen auf Menschen ab 45 Jahren; etwa 67,8 % auf Personen ab 65 Jahren.<ref>Statistisches Bundesamt (Hrsg.): ''Gesundheit. Ausgaben, Krankheitskosten und Personal 2004.'' Statistische Bundesamt, Wiesbaden, 2006.</ref>
 
== Arthrose ''(Gelenkbezug und Sonderformen)'' ==
Die folgenden Arthroseformen beziehen sich namentlich auf das jeweils betroffene Gelenk:
[[Datei:Heberden-Arthrose.JPG|mini|Aktivierte Heberden-Arthrose des rechten Zeigefingers]]
[[Datei:Roe-heberden.jpg|mini|Röntgenbild von Fingergelenkarthrosen (nennt man in den Endgelenken [[Heberden-Arthrose]], in Mittelgelenken [[Bouchard-Arthrose]]). Links im roten Kasten ein unauffälliges Bild.]]
* [[Bouchard-Arthrose]] – Arthrose der Fingermittelgelenke
* [[Cubitalarthrose]] – Arthrose des Ellenbogengelenks
* [[Hallux rigidus]] - Arthrose des Großzehengrundgelenks
* [[Heberden-Arthrose]] – Arthrose der Fingerendgelenke
* [[Hüftgelenksarthrose]] – auch Coxarthrose genannt (s. auch [[Hüftgelenk]])
* [[Iliosakralgelenksarthrose]] – Arthrose der Kreuz- Darmbeingelenke
* [[Kiefergelenksarthrose]]
* [[Kniegelenksarthrose]] – auch Gonarthrose genannt (s. auch [[Kniegelenk]])
* [[Omarthrose]] – Arthrose des [[Schultergelenk]]es
* [[Radiocarpalarthrose]] – Arthrose im Handgelenksbereich
* [[Rhizarthrose]] – Daumensattelgelenksarthrose
* [[Spondylarthrose]] – Arthrose der [[Wirbelgelenk]]e
* [[Sprunggelenksarthrose]] – am oberen und unteren [[Sprunggelenk]]
 
Die folgenden Arthrosebezeichnungen beschreiben den Status bzw. die Herkunft der Arthrose:
* [[Inkongruenzarthrose]]
* Polyarthrose, [[multiple Arthrose]] – wenn die Arthrose an vielen Gelenken gleichzeitig auftritt
* [[Posttraumatische Arthrose]] – aus einer Verletzung resultierende Fehlstellung eines Gelenkes, die zu vorzeitigem Verfall führt
* [[Präarthrose]] – Vorstufe der Arthrose z.&nbsp;B. aufgrund einer Unterentwicklung ([[Dysplasie]], [[Hypoplasie]]) eines Gelenks, (z.&nbsp;B. angeborene [[Hüftdysplasie|Hüftkopfdysplasie]]).


== Siehe auch ==
== Siehe auch ==
* {{WikipediaDE|Arthrose}}
* {{WikipediaDE|Röntgen}}
* {{WikipediaDE|Deutsche Arthrose-Hilfe}}
* [[Geschichte des Strahlenschutzes]]
* [[Röntgenfilm]]
* [[Radiologie]]
* [[Gustav Peter Bucky]] (Radiologe)
* [[Kristallographie]]
* [[Flachbilddetektor für Röntgenstrahlen]]
* [[PIXE]] (Partikel-induzierte Röntgenemission, bzw. Proton-induzierte Röntgenemission)
* [[Pedoskop]] (historische Anwendung von Röntgengeräten in Schuhgeschäften)


== Literatur ==
== Literatur ==
* Klaus-Dieter Thomann: ''Wirksame Hilfe bei Arthrose.'' TRIAS-Verlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-8304-3094-9.
* E. C. Petri: ''Der Röntgenfilm. Eigenschaften und Verarbeitung.'' Fotokino, Halle 1960.
* Gerhard Leibold: ''Arthritis und Arthrose.'' Jopp-Oesch Verlag, Zürich 2003, ISBN 3-0350-5037-6.
* Günter W. Kauffmann (Hrsg.): ''Röntgenfibel: Praktische Anleitung für Eingriffe in der Röntgendiagnostik und interventionellen Radiologie.'' 3. Aufl., Springer Verlag, Berlin / Heidelberg / Tokio / New York 2001, ISBN 3-540-41018-X.
* Doris Schwarzmann-Schafhauser: ''Arthrose.'' In: Werner E. Gerabek u.&nbsp;a. (Hrsg.): ''Enzyklopädie Medizingeschichte.'' De Gruyter, Berlin / New York 2005, ISBN 3-11-015714-4, S. 103.
* Wilfried Angerstein (Hrsg.): ''Grundlagen der Strahlenphysik und radiologischen Technik in der Medizin.'' Hoffmann, Berlin 5. neu bearb. A. 2005, ISBN 3-87344-123-3.
* Ulrich Mödder, Uwe Busch (Hrsg.): ''Die Augen des Professors. Wilhelm Conrad Röntgen – eine Kurzbiografie.'' Vergangenheitsverlag, Berlin 2008, ISBN 978-3-940621-02-3.
* Howard H. Seliger: ''Wilhelm Conrad Röntgen and the Glimmer of Light.'' Physics Today, November 1995, 25–31, [[doi:10.1063/1.881456]].
 
== Weblinks ==
{{Wiktionary|röntgen}}
{{Commonscat|X-rays|Röntgenstrahlung}}
* [http://www.gesundheitpro.de/partner/surfmed/diagnose/bilder_und_kurven/roentgenuntersuchung Röntgenuntersuchung]
* [http://www.neues-roentgen-museum.de/ Neues Deutsches Röntgen Museum]
* [http://www.wilhelmconradroentgen.de/ Röntgen-Gedächtnisstätte Würzburg]
* {{Webarchiv | url=http://www.bfs.de/de/bfs/druck/strahlenthemen/STTH_Roentgen.pdf | wayback=20110812142202 | text=Röntgendiagnostik – schädlich oder nützlich?}} (PDF, 1,5&nbsp;MiB)


== Einzelnachweise ==
== Einzelnachweise ==
<references />
<references />


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Version vom 21. Dezember 2017, 20:30 Uhr

Historisches Röntgengerät zum „Durchleuchten“ der Lunge

Röntgen (nach dem Physiker Wilhelm Conrad Röntgen), auch Röntgendiagnostik genannt, ist ein weit verbreitetes bildgebendes Verfahren, bei dem ein Körper unter Verwendung eines Röntgenstrahlers durchstrahlt wird. Die Durchdringung des Körpers mit Röntgenstrahlen wird in Bildern dargestellt, die als Röntgenbilder, Röntgenaufnahmen oder Radiographien bezeichnet werden.

Die Bilder werden etwa auf einem fluoreszierenden Schirm sichtbar. Bei der Durchleuchtung mit einer Röntgenkamera wird ein Röntgenbildverstärker benötigt. Auch geeignetes Filmmaterial kann verwendet werden (Radiographie mit Röntgenfilm). Stand der Technik ist jedoch digitales Röntgen (digitale Radiografie). Hier kommen Phosphorplatten (Röntgenspeicherfolie) oder elektronische Sensoren zum Einsatz, zum Beispiel CCDs. Die medizinischen Verfahren werden unter Radiologie genauer dargestellt.

Geschichte

Am 8. November 1895 entdeckte Wilhelm Conrad Röntgen in Würzburg die unsichtbaren Strahlen. Er experimentierte mit einer fast luftleeren Kathodenstrahlröhre aus Glas. Er deckte sie mit Pappe ab, aber die Strahlen konnten sie durchdringen und zeigten ein zufällig auf dem Tisch liegendes Objekt auf dem Fluoreszenzschirm.[1][2] Am 28. Dezember übergab er seine erste schriftliche Mitteilung „Über eine neue Art von Strahlen“ der Physikalisch-Medizinischen Gesellschaft zu Würzburg und am 23. Januar 1896 kam es zur ersten öffentlichen Demonstration seiner neuen Entdeckung.[3][4] Er verzichtete auf eine Patentierung, damit die Röntgenapparate schneller eingesetzt werden konnten.[5] Für seine Entdeckung erhielt Röntgen 1901 den ersten Nobelpreis für Physik. Ausgehend von Röntgens Entdeckung entwickelte Carl Heinrich Florenz Müller gemeinsam mit Ärzten die erste wassergekühlte Anode.

Im Deutschen Röntgen-Museum in Röntgens Geburtsort Remscheid-Lennep sind zahlreiche historische Röntgenapparate ausgestellt.

Anwendung in der Medizin

Verschiedene medizinische Röntgenbilder (Computertomographie)
Röntgenbild eines gebrochenen Unterarms mit Marknagel in der Elle
Röntgenbild einer Fersentrümmerfraktur mit Verplattung
Panorama-Röntgenanlage für Bilder vom Kiefer
Dentitionsaufnahme der Zähne eines 5 Jahre und 7 Monate alten Mädchens
Datei:Thorax pa peripheres Brronchialcarcinom li OF.jpg
Röntgenbild eines Thorax mit Bronchialkarzinom

Prinzip

In der Medizin dient das Röntgen zur Feststellung von Anomalien im Körper, die im Zusammenhang mit Symptomen, Zeichen und eventuell anderen Untersuchungen eine Diagnose ermöglichen (Röntgendiagnostik). Die unterschiedlich dichten Gewebe des menschlichen (oder tierischen) Körpers absorbieren die Röntgenstrahlen unterschiedlich stark, so dass man eine Abbildung des Körperinneren erreicht (Verschattung, Aufhellung und andere Röntgenzeichen). Das Verfahren wird zum Beispiel häufig bei Verdacht auf einen Knochenbruch angewendet: Zeigt das Röntgenbild eine Unterbrechung der Kontinuität des Knochens, ist der Verdacht bestätigt.

Das herkömmliche Röntgenbild zeigt eine Abbildung des dreidimensionalen Objektes (z. B. eines Sprunggelenkes – ugs: Knöchel) auf einer zweidimensionalen Fläche. Daher werden viele Objekte – wie Extremitäten mit fraglich gebrochenen Knochen – aus zwei Richtungen (im Fachjargon: „in 2 Ebenen“) geröntgt. Was aus einer Perspektive (oder Betrachtungsrichtung) noch nicht auffällt, tut dies eventuell aus der anderen. Oder wenn zwei Knochenteile eines Bruches in einer Richtung hintereinander liegen, lässt sich eine Verschiebung der Knochenbruchenden (im Fachjargon: „Dislokation oder Luxation“) erst auf einer zweiten Aufnahme aus einer anderen Richtung darstellen. Hierzu stehen zu nahezu allen darstellbaren Körperteilen Standardaufnahmetechniken zu Verfügung, um es dem Betrachter nicht jedes Mal abzuverlangen, sich in die Darstellung „einzudenken“. Ordnet der Arzt Röntgenaufnahmen eines Sprunggelenkes in zwei Ebenen an, kann er davon ausgehen, dass er eine seitliche (im Fachjargon: „tranversale“) Aufnahme mit Darstellung der Gelenkflächen von Schienbein und Sprungbein (und ein paar anderen), sowie eine Aufnahme von vorne nach hinten (im Fachjargon: a.p. = anterior – posterior) mit gut beurteilbaren Innen- und Außenknöcheln erhält. Sollte es damit noch nicht klar sein, wird vielleicht eine Schichtaufnahme angeordnet, um statt der einfachen „Ubersichtsaufnahmen“ Schnittbilder zu erhalten.

Von den „konventionellen Schichtaufnahmen“ (Röntgentomographie) unterscheidet sich die modernere Röntgen-Computertomographie (CT). Bei dieser berechnet ein Computer die Schnittbilder aus den elektronischen Daten, die bei Röntgenaufnahmen aus verschiedenen Richtungen erzeugt werden. CT-Aufnahmen haben eine wesentlich höhere Bildqualität.

Häufig werden dem Patienten bei oder vor der Röntgenuntersuchung Kontrastmittel verabreicht. Manche Strukturen, die sich normalerweise nicht abgrenzen lassen, können so hervorgehoben werden. Zum Teil lässt sich mit einem Kontrastmittel auch die Funktion eines Organsystems darstellen, so etwa in der Urografie. Je nach Fragestellung bieten sich verschiedene Substanzen und Darreichungsformen an.

Um die räumliche Lage insbesondere gebrochener Knochen oder ausgerenkter Gelenke gut erkennen zu können, werden von einer Stelle im Körper zumeist zwei bis drei Bilder aus unterschiedlicher Projektionsrichtung angefertigt.

Neben Standbildern können – zumindest seit 2007 – etwa bei Einrenkungen und Zurechtrückung von Knochenteilen Röntgen-Videos gefilmt und live am Bildschirm angezeigt werden, um das Öffnen des Körpers per Skalpellschnitt zu vermeiden und dennoch ein aufschlussreiches Bild von der sich verändernden Lage der Knochen zu erhalten. Die im bestrahlten Operationsfeld agierenden Hände der Unfallchirurgen werden dabei möglichst mit Blei-Gummi-Handschuhen geschützt.

Weiche und harte Strahlung

Für unterschiedliche Bereiche des Körpers werden unterschiedliche „Strahlenqualitäten“ benötigt, um unterschiedlich dichte Gewebe, wie z. B. Fettgewebe oder Knochen zu durchdringen. In der Röntgendiagnostik spricht man von weicher und harter Strahlung. Ausschlaggebend ist die Spannung in Kilovolt (kV), die der Röntgenröhre zugeführt wird. Je nach dem abzubildenden Körperbereich bzw. der gewünschten Bildaussage wird die Röhrenspannung zwischen etwa 25 und 35 kV bei der Mammografie und etwa 38 und 120 kV bei den übrigen Körperregionen gewählt.

Je weicher die Strahlung (niedrige kV-Werte) ist, desto größer ist der Anteil der vom Gewebe absorbierten Strahlung. Dadurch werden auch feinste Gewebeunterschiede auf dem Röntgenfilm sichtbar gemacht. Dies ist der Fall bei der Mammografie (Röntgenuntersuchung der weiblichen Brust), jedoch ist die Strahlenbelastung des durchstrahlten Gewebes dadurch relativ hoch. Harte Strahlung (über 100 kV) durchdringt Gewebe und Materialien (Gips und sogar Bleischürzen von geringerer Dicke) wesentlich leichter. Kontrastunterschiede werden stark abgemildert, wie z. B. bei Lungenaufnahmen (120 kV), bei denen sonst im Bereich der Rippen keine Beurteilung der Lungenstruktur möglich wäre.

Gefahren

Da die angewendeten Strahlendosen in der Röntgendiagnostik potenziell schädlich für den Patienten und den Anwender sind, wird in der Radiologie besonderer Wert auf den Strahlenschutz gelegt. In Deutschland wird Patienten im Falle einer Röntgenuntersuchung vom untersuchenden Arzt angeboten, Informationen wie Datum und bestrahlte Körperregion in einen Röntgenpass eintragen bzw. sich einen solchen Pass ausstellen zu lassen. Die Sicherheit des Operateurs wird dadurch gewährleistet, dass dieser in einem Nachbarraum eine Taste betätigen muss, ohne die der Röntgenapparat nicht arbeitet. Durch ständiges Gedrückthalten des Auslöseknopfes unter gleichzeitiger Beobachtung des Patienten wird verhindert, dass das Röntgen unkontrolliert ausgelöst oder bei Ohnmacht des Operateurs ungewollt fortgesetzt wird.

Jedes Jahr werden weltweit mehrere Milliarden Bilder mithilfe von Strahlentechnik angefertigt – ungefähr ein Drittel dieser Aufnahmen bei Patienten mit akutem Herzinfarkt. Zwischen den Jahren 1980 und 2006 ist die jährliche Dosis um schätzungsweise 700 % angestiegen.[6]

Deutschland nimmt beim Röntgen einen Spitzenplatz ein: etwa 1,3 Röntgenaufnahmen und 2 mSv pro Einwohner und Jahr. Auf diese Strahlenbelastung lassen sich theoretisch 1,5 % der jährlichen Krebsfälle zurückführen.[7] Ärzte unterschätzen nach Meinung des Kinderradiologen Christoph M. Heyer die Strahlenbelastung bei der Computertomographie: Diese machten im Jahr 2003 gut 6 % aller Röntgenuntersuchungen aus, waren aber für mehr als 50 % der medizinischen Strahlenexposition verantwortlich.[8]

Beispiel: Bei der Koronaruntersuchung mittels Computertomographie (CT) erkaufen sich Patienten die erhöhte Sensitivität mit einem gesteigerten Krebsrisiko. So errechneten amerikanische Wissenschaftler, dass bei Zwanzigjährigen eine von 143 mittels Koronar-CT untersuchten Frauen im Laufe ihres Lebens infolge dieser Angiographie-Strahlung an Krebs erkrankt, aber nur einer von 686 gleich alten Männern. Die CT-Angiographie der Koronarien scheint vor allem bei Frauen und jungen Menschen das Krebsrisiko nicht unerheblich zu erhöhen.[9] Kommt ein Patient mit akutem Myokardinfarkt in die Klinik, wird ihm oft eine Strahlendosis von insgesamt 14,5 mSv verabreicht, was etwa 725 Thorax-Röntgen-Bildern entspricht. Die Dosis, die ein Infarktpatient durch diese Katheteruntersuchung erhält, entspricht 3/4 der erlaubten Menge an ionisierenden Strahlen, die Arbeiter in deutschen Kernkraftwerken abbekommen dürfen – im ganzen Jahr (20 mSv/a).[10]

In einer groß angelegten Studie hatten sie die Daten von 64.074 Patienten analysiert, die zwischen 2006 und 2009 in Lehrkrankenhäusern der USA wegen eines akuten Herzinfarktes behandelt worden waren. Insgesamt wurden in diesem Zeitraum 276.651 Untersuchungen mit ionisierenden Strahlen an diesem Kollektiv durchgeführt. 83 % der Herzinfarktpatienten erhielten Röntgenaufnahmen des Thorax, 77 % Katheteruntersuchungen. Zwar sollten laut Meinung des Referenten notwendige Untersuchungen, die ionisierende Strahlen beinhalten, nicht unterbleiben – man sollte aber sicher sein, dass diese angemessen sind.

Untersuchungen von US-amerikanischen Forschern ergaben, dass das Risiko für gutartige Hirntumoren sich durch häufiges Röntgen der Zähne verdreifacht. Bei Kindern unter zehn Jahren sogar verfünffacht.[11]

Unter welchen Voraussetzungen ein Arzt für Hautschäden wegen einer röntgenärztlichen Untersuchung haftet, ist Gegenstand einer Entscheidung des Oberlandesgerichts Jena.[12]

Kontrast und Kontrastmittel

Die Absorption von Röntgenstrahlung ist abhängig von ihrem Energieniveau (erzielt über unterschiedlich hohe Beschleunigungsspannung) und steigt mit der Anzahl der „im Weg liegenden“ Atome, also der Dicke des Objekt und seiner Atom-Dichte (Atome/Volumen) so wie der Ordnungszahl (Kernladungszahl) Z und Massenzahl A (Atommasse M als Richtwert) der Atome des Materials. Hohle Organe (Atemwege, Lunge, Magen, Darm, Blase) oder Körperhöhlen (Bauchraum) können durch ihren Gehalt an Luft (Gas), eventuell aufgeblasen (mit Luft, Lachgas, Helium) durch wenig Absorption im Gas dargestellt werden. Andererseits werden Knochen durch das vergleichsweise „schwere“ Calcium-Atom (Z=20/A=40) als Schatten abgebildet, wenn rundum im Wesentlichen Wasser und Kohlenwasserstoffe mit Sauerstoff als schwerstem Atom (Z=8/M=16) vorliegt. Schon Zahn- und Gelenksprothesen aus Titan (Z=22/M=47) heben sich durch ein Mehr an Absorption vom Knochen ab. Solche auf Basis von Stahl (Eisen: Z=26/M=ca. 56) noch stärker, ebenso die Rechts-/Links-Markierungsringerl aus NiRo-Stahl oder Messing.

Historisch als frühes oder erstes Kontrastmittel wurde Thorium (90/232) (Thorotrast) in der Angiographie eingesetzt, wegen seiner Radioaktivität um 1955 jedoch verboten. Bariumsulfat BaSO4 (Ba: 56/137) in wässriger Aufschlämmung dient zum Abbilden des Magen-Darmtrakts samt dem Tempo der Passage. Organische Iodverbindungen (I: 53/127) (Iod: 53/127) zur Angiographie (intravenös oder intraarteriell) früh schon Per-Abrodil = Diethanolamin-3,5-diiodpyridon-4-essigsäure mit akuten Nebenwirkungen, später verträglich aromatische Iodderivate.

Analoges und digitales Röntgen

Mittlerweile gilt digitales Röntgen als Standard in der Bildgebenden Diagnostik. Digitales Röntgen hat dabei große Vorteile gegenüber dem herkömmlichen analogen Verfahren. Als wichtigster Punkt gilt die Reduzierung der Strahlenbelastung.

Vorteile des digitalen Röntgens gegenüber dem analogen Röntgen:

  • Reduktion der Strahlenbelastung
  • Die Bilder sind nicht Über- oder Unterbelichtet
  • Aufnahmen sofort verfügbar
  • Nachbearbeitung am Computer
  • Weder Dunkelkammer noch Entwicklungsgerät mit Verbrauchsmaterialien benötigt
  • Reduktion der Umweltbelastung[13]

Die Speicherung der digitalen Röntgen-Bilder ist standardisiert. Dies ermöglicht es Ärzten die Dateien weiterzuleiten.

Bildergalerie

Weitere technische Anwendungen

Sicherheit

Mobile Durchleuchtungseinheit für LKW und Busse der Bundeszollverwaltung

An manchen Kontrollpunkten wird Röntgentechnik in Scannern angewendet, um zeitsparend, aber wirksam Hohlräume oder Menschen zu durchleuchten. Es gibt Röntgengeräte (z. B. das „Cab2000“), die ganze LKW-Ladungen oder Container durchleuchten können.[14]

Zudem wird das Röntgen auch bei der Delaborierung von Bomben zur Hilfe genommen; dies dient der Analyse.

Materialprüfung

Weitere Anwendungen findet man beim Röntgen in der Werkstoffprüfung. Durch Röntgen kann man im Verlauf der Durchstrahlungsprüfung Objekte auf Risse und Hohlräume im Innern untersuchen. Dies geschieht mit sogenannten Röntgenrefraktionsanlagen, meist mit einem Belastungsmechanismus zum leichten Öffnen der Mikrorisse (engl. crazes).[15]

Qualitätskontrolle in der Nahrungsmittelproduktion

Immer häufiger verlangen große Handelsketten von den Nahrungsmittelherstellern eine bessere Detektion von Fremdkörpern zur Erhöhung der Produktqualität. Nachdem der Metalldetektor in den letzten Jahren das Mittel der Wahl war, kommen jetzt immer häufiger Röntgensysteme zum Einsatz. Diese Röntgensysteme bestehen zum einen aus dem bekannten Röntgensystem (Röhre/Kollimator und Empfänger) sowie aus einer weitentwickelten computergestützten Bildverarbeitung mit Aussteuergerät. Das heißt, das Röntgenbild des jeweiligen Nahrungsmittels wird hinsichtlich möglicher Verunreinigungen (Kontaminationen) mittels spezieller Computerprogramme untersucht. Sollte die Röntgenbildanalyse ergeben, dass ein Nahrungsmittel verunreinigt ist, so wird dem angeschlossenen Aussteuergerät umgehend mitgeteilt, dass dieses Nahrungsmittel auszusteuern ist. Es landet im Abfallbehälter.

Allerdings sind gerade zu Beginn des Einsatzes solcher Röntgensysteme in der Nahrungsmittelindustrie Hürden zu überwinden. Die Angst vor einer Belastung durch mögliche Strahlung ist oft groß und bedarf einer Aufklärung. Abgesehen von Röntgensystemen, die Nahrungsmittel bestrahlen, um sie haltbarer zu machen, ist die Röntgenuntersuchung hinsichtlich möglicher Kontaminationen absolut ohne jegliche Wirkung auf das Nahrungsmittel selbst. Das Röntgen hat hier weder eine haltbarmachende noch eine zerstörende Wirkung. Was bleibt, ist die Sicherheit des Röntgensystems für den Anwender. Da Röntgen in Deutschland gemäß der Verordnung über den Schutz vor Schäden durch Röntgenstrahlen genehmigungspflichtig ist, sind die Hürden für mögliche Verletzungen sehr hoch. Letzten Endes hängt die jeweilige Sicherheit von dem Betreiber selbst und dem erworbenen System ab. Vergessen sollte man jedoch nicht, dass das medizinische Röntgen und Flugreisen (in normaler Höhe) temporär weit größere Belastungen mit sich bringen, als es bei einem Röntgensystem zur Qualitätssicherung der Fall ist. Wer sich in feuchten Kellern von Häusern oder in Wasserwerken aufhält, bekommt in der Regel höhere Ausschläge auf dem Messgerät (Dosimeter) als vor dem eingeschalteten Röntgensystem. Sie kommt aus dem Erdboden wie auch aus dem Weltraum zu uns und wird mitgemessen.

Ein Röntgensystem kann metallische und nichtmetallische Kontaminationen detektieren, jedoch nicht alle. Röntgen ist zum heutigen Zeitpunkt (2005) die einzige Möglichkeit, um möglichst viele und unterschiedliche kleine Kontaminationen in Nahrungsmittel erkennen zu können. Die Annahme, das Produkt sei nach der Untersuchung zu 100 % kontaminationsfrei, ist jedoch falsch. Sicher ist, dass in den kommenden Jahren mittels besserer Technik das Detektionsvermögen noch weiter gesteigert werden kann. Man wird aber nie alles finden können. Das hängt in erster Linie damit zusammen, dass je näher die „Röntgeneffekte“ von Kontaminationen und dem eigentlichen Produkt zusammenliegen, es dem bildverarbeitenden System auch umso schwerer fällt, zwischen beiden zu unterscheiden. In der sogenannten Hounsfield-Skala sind Röntgeneffekte unterschiedlichster Materialien aufgelistet. Je näher sich die jeweiligen Materialien in dieser Liste sind, umso schlechter vermag ein Röntgendetektor sie zu unterscheiden (Beispiel: Fleisch und Fett). Ist hingegen der Unterschied groß, wie z. B. zwischen einem Käsestück (verpackt oder unverpackt) und einem kleinen Stein oder Eisen- oder Aluminiumstück, so fällt es dem Röntgendetektor besonders leicht, die Verunreinigungen im Käse zu erkennen und auszusortieren.

Siehe auch

Literatur

  • E. C. Petri: Der Röntgenfilm. Eigenschaften und Verarbeitung. Fotokino, Halle 1960.
  • Günter W. Kauffmann (Hrsg.): Röntgenfibel: Praktische Anleitung für Eingriffe in der Röntgendiagnostik und interventionellen Radiologie. 3. Aufl., Springer Verlag, Berlin / Heidelberg / Tokio / New York 2001, ISBN 3-540-41018-X.
  • Wilfried Angerstein (Hrsg.): Grundlagen der Strahlenphysik und radiologischen Technik in der Medizin. Hoffmann, Berlin 5. neu bearb. A. 2005, ISBN 3-87344-123-3.
  • Ulrich Mödder, Uwe Busch (Hrsg.): Die Augen des Professors. Wilhelm Conrad Röntgen – eine Kurzbiografie. Vergangenheitsverlag, Berlin 2008, ISBN 978-3-940621-02-3.
  • Howard H. Seliger: Wilhelm Conrad Röntgen and the Glimmer of Light. Physics Today, November 1995, 25–31, doi:10.1063/1.881456.

Weblinks

 Wiktionary: röntgen – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
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Einzelnachweise

  1. Klaus Lüdtke: Die ganze Geschichte – Heureka Stories. In: heureka-stories.de. 30. Januar 2014, abgerufen am 15. Januar 2017.
  2. Katrin Pliszka: Philips Medical Systems DMC GmbH: Röntgenröhre „MRC“. In: hamburger-wirtschaft.de. Handwerkskammer Hamburg, Mai 2005, abgerufen am 16. Januar 2017.
  3. Heinz Otremba, Walther Gerlach: Wilhelm Conrad Röntgen. Ein Leben im Dienste der Wissenschaft. Würzburg 1970.
  4. Horst Teichmann: Die Entwicklung der Physik im 4. Saeculum der Universität Würzburg erläutert an der Geschichte eines Institutsgebäudes. In: Peter Baumgart (Hrsg.): Vierhundert Jahre Universität Würzburg. Eine Festschrift. Neustadt/Aisch 1982 (= Quellen und Beiträge zur Geschichte der Universität Würzburg. Band 6), S. 787–807; hier: S. 793 f.
  5. Röntgen verzichtete auf ein Patent. Die Welt, 3. Dezember 2001.
  6. aus Medical Tribune. 27. November 2009, S. 3
  7.  Amy Berrington de González, Sarah Darby: Risk of cancer from diagnostic X-rays: estimates for the UK and 14 other countries. In: Lancet. 363, Nr. 9406, 31. Januar 2004, S. 345–351, doi:10.1016/S0140-6736(04)15433-0.
  8.  C. M. Heyer, S. Peters, S. Lemburg, V. Nicolas: Einschätzung der Strahlenbelastung radiologischer Thorax-Verfahren: Was ist Nichtradiologen bekannt?. In: RöFö. 179, Nr. 3, 2007, ISSN 1438-9029, S. 261–267. zitiert nach  Der Allgemeinarzt: Fortbildung und Praxis für den Hausarzt. Nr. 8, 2007, ISSN 0172-7249, S. 18.
  9.  Andrew J. Einstein, Milena J. Henzlova, Sanjay Rajagopalan: Estimating Risk of Cancer Associated With Radiation Exposure From 64-Slice Computed Tomography Coronary Angiography. In: JAMA. 298, Nr. 3, 2007, S. 317–323 (Abstract).
  10. Prashant Kaul von der Abteilung für Kardiovaskuläre Medizin des Duke University Medical Centers in Durham und Kollegen, Bericht auf der AHA-Tagung 2009.
  11. Häufiges Röntgen beim Zahnarzt erhöht Risiko für Hirntumor: Strahlenbelastung für Kinder unter zehn Jahren besonders schädlich. In: scinexx.de. 11. April 2012, abgerufen am 16. Januar 2016.
  12. OLG Jena, Urteil vom 12. Juli 2006, Az. 4 U 705/05, Volltext. Der Senat befasst sich mit der Frage, ob und ggf. unter welchen Voraussetzungen ein Arzt für Hautschäden anlässlich einer Röntgenuntersuchung haftet.
  13. Medizinio GmbH: Digitales Röntgen und analoges Röntgen im Vergleich. In: https://medizinio.de/. Medizinio GmbH, 25. November 2017, abgerufen am 4. Dezember 2017 (deutsch).
  14. Tim Stinauer: Durchblick der besonderen Art. In: ksta.de. 4. Mai 2010, archiviert vom Original am 15. September 2012; abgerufen am 16. Januar 2017.
  15. BAM-Prospekt (Memento vom 28. März 2007 im Internet Archive) (PDF; 220 kB)


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