Radiographie paläopathologischer Funde

Die Untersuchung von Skelettfunden aus archäologischen Kontexten, bekannt als Paläopathologie, stützt sich maßgeblich auf verschiedene analytische Methoden, um die Geschichte von Krankheiten und Verletzungen in alten Populationen zu entschlüsseln. Unter diesen Methoden nimmt die radiologische Bildgebung eine besonders wichtige Stellung ein. Röntgenbilder, sowohl auf herkömmlichem Film als auch in digitalen CT-Dateien, sind unverzichtbare Werkzeuge für die Analyse paläopathologischer Skelette und sollten ein fester Bestandteil jeder Untersuchung sein. Ein entscheidender Vorteil der Erstellung von Radiographien gegenüber vielen anderen Analyseverfahren ist, dass sie vollständig zerstörungsfrei ist. Dies bedeutet, dass diese Methode immer zuerst angewendet werden sollte, bevor chemische oder histologische Analysen in Betracht gezogen werden.

Angesichts der Bedeutung von Radiographien in paläopathologischen Studien ist es wichtig, die Methoden zur Erstellung guter Bilder sowie die Prinzipien der Interpretation dieser Aufnahmen zu verstehen.

Grundlagen der konventionellen Radiographie (Plain Film)

Bei der konventionellen Radiographie (Plain Film) hängt die korrekte Belichtung einer Röntgenaufnahme von mehreren Faktoren ab. Dazu gehören:

1. Der elektrische Stromfluss, gemessen in Milliampere (mA).
2. Die Energie des Stroms, gemessen in Kilovolt (kV).
3. Die Belichtungszeit, üblicherweise in Sekunden gemessen.
4. Der Abstand zwischen der Röntgenquelle und dem Film.
5. Die Geschwindigkeit der Filmemulsion, die durch den Einsatz von Phosphorfolien (Verstärkerfolien) erhöht werden kann.
6. Die Dichte des Präparats.

In der Praxis sind die meisten dieser Variablen standardisiert, was die Erstellung der meisten Röntgenaufnahmen routinemäßig macht. Strom, Energie und Zeit sind Variablen, die über die Einstellungen des Röntgengeräts gesteuert werden. Im Allgemeinen führt eine Variation des Stroms oder der Zeit zum gleichen Ergebnis. Wenn also, wie oft der Fall, der Strom bei einem bestimmten Gerät fixiert ist, wird die Zeit angepasst, um den Anforderungen verschiedener Belichtungen gerecht zu werden. Die Energie (Kilovolt) der Röntgenstrahlen beeinflusst ihre Fähigkeit, dichte Materialien zu durchdringen. Je höher die Energie, desto größer ist das Durchdringungspotenzial.

Man versucht, eine Spannung zu wählen, die den dicksten oder dichtesten Teil des Präparats ausreichend durchdringt, um den Film etwas zu belichten, aber keine Spannung, die so hoch ist, dass sie von den dünneren oder weniger dichten Bereichen eines Präparats nicht teilweise absorbiert wird. Bei Röntgenaufnahmen ist das Ziel, dass alle Teile des Präparats mit Grautönen von Hellgrau bis Dunkel auf dem Film abgebildet werden. Für die meisten archäologischen Präparate liegt die zur Erzeugung von Röntgenstrahlen verwendete Energie zwischen 60 und 80 kV. Wenn das Präparat jedoch fossilisiert ist, können höhere Kilovolt-Werte erforderlich sein. Für empfindliche oder kleine Knochen (z. B. Hände, Füße, Rippen oder fetale Knochen) können niedrigere Spannungen benötigt werden.

Geometrie und Verzerrung

Die Radiologie teilt mit der Fotografie viele der Probleme, die der Projektion eines Bildes eines dreidimensionalen Objekts auf eine zweidimensionale Ebene innewohnen. Wie in der Fotografie ist es möglich, die Auswirkungen der unvermeidlichen Verzerrung zu minimieren, indem man bestimmte Prinzipien beachtet. Das erste Prinzip ist primär im Röntgengerät selbst begründet und eine Funktion der Fläche des Ziels, das Röntgenstrahlen erzeugt (der Brennfleck). Röntgenstrahlen werden von der gesamten Oberfläche des Brennflecks erzeugt und strahlen in einem Kegel von jedem diskreten Punkt im Fleck aus. Dies führt zu überlappenden, aber leicht unterschiedlichen Bildern und verringert die Schärfe des Röntgenbildes. Bei der Auswahl der Röntgengeräte ist es wichtig, ein Gerät mit einem kleinen Brennfleck zu erhalten. Die meisten Hersteller produzieren Geräte mit einem Brennfleck von 0,5 mm oder weniger.

Die Auswirkung der durch die Geometrie des Brennflecks erzeugten Verzerrung kann minimiert werden, indem der Abstand zwischen dem Brennfleck und der Filmebene vergrößert wird. Dies minimiert auch die Parallaxenverzerrung, die entsteht, wenn dreidimensionale Objekte auf eine Ebene projiziert werden. Es gibt jedoch praktische Grenzen für den Abstand zwischen dem Brennfleck und der Filmebene. Röntgenstrahlen divergieren, ähnlich wie Lichtenergie, von der Quelle, so dass die gleiche Anzahl von Strahlen über eine größere Fläche verteilt wird, wenn der Abstand zunimmt. Dieses Prinzip ist als inverses Quadratgesetz bekannt und bedeutet, dass die Anzahl der Röntgenstrahlen erhöht werden muss (durch Erhöhung der Zeit und/oder des Stroms), wenn der Abstand vergrößert wird. Ein optimaler Abstand vom Brennfleck zur Filmebene liegt typischerweise zwischen 91 und 122 cm (3 und 4 Fuß). Bei kritischen Arbeiten an Knochen wie dem Schädel, bei denen die Parallaxe ein größeres Problem darstellt als bei langen Knochen, muss dieser Abstand möglicherweise vergrößert werden.

Positionierung des Präparats

Die Ausrichtung des Präparats in Bezug auf die Röntgenquelle und die Filmebene ist ebenfalls ein signifikanter Faktor für die Bildqualität und -genauigkeit. Als allgemeine Regel sollte die Platzierung des Präparats in Bezug auf Quelle und Filmebene konsistent sein. Meistens ist die Filmebene senkrecht zur Mittelachse der Röntgenstrahlen. Bei routinemäßigen Röntgenverfahren sollte das Präparat so positioniert werden, dass es die gleiche anatomische Beziehung zur Mittelachse aufweist. Zum Beispiel kann bei einer Seitenansicht des Schädels der Schädel so positioniert werden, dass die Ohrmuscheln mit der Mittelachse der Röntgenstrahlen übereinstimmen, während bei langen Knochen der Schaftmittelpunkt angemessen sein könnte.

Bei der Erstellung eines Röntgenbildes einer spezifischen Läsion geht es im Allgemeinen weniger darum, ein relativ unverzerrtes Bild der Läsion zu erzeugen, als vielmehr ein Bild zu erstellen, das hilft, die Pathologie der Läsion zu charakterisieren. Man möchte beispielsweise wissen, ob das Knochenmark angegriffen wurde oder ob ein lytischer Prozess von einer Schicht dichten Knochens umschrieben ist. In diesen und anderen ähnlichen Situationen wird das Präparat so positioniert, dass diese Faktoren am besten sichtbar gemacht werden können. Im Allgemeinen sollten mediolaterale (M-L) und anteroposteriore (A-P) Ansichten einer Läsion an einem erkrankten Knochen erstellt werden, damit man das dreidimensionale Erscheinungsbild der Läsion zumindest teilweise rekonstruieren kann. Es ist wichtig zu versuchen, eine Überlagerung anderer Teile des Knochens auf dem erkrankten Teil möglichst zu vermeiden. Bei einigen Knochen, wie dem Schädel, kann dies sehr schwierig sein, aber es sollte versucht werden, die Auswirkung der Überlagerung durch sorgfältige Positionierung zu minimieren.

Filmauswahl und -verarbeitung

Es gibt mehrere Vorteile bei der Erstellung von Radiographien archäologischer Präparate im Gegensatz zu denen eines lebenden Patienten. Offensichtlich sind wir nicht besorgt über die Strahlenbelastung eines Skeletts, so dass lange Belichtungszeiten und langsame Filmgeschwindigkeiten keine kritische Überlegung darstellen. Außerdem bewegt sich das Knochenpräparat nicht, wenn es sorgfältig positioniert und gestützt wird. Darüber hinaus gibt es keine Weichteile, die das Bild des Skelettgewebes stören. Daher müssen sich viele der Variablen, die für den klinischen Radiologen relevant sind, für den Paläopathologen nicht interessieren.

Diese Vorteile müssen bei der Auswahl eines Films berücksichtigt werden. Im Allgemeinen ist die Filmgeschwindigkeit umgekehrt proportional zur Filmauflösung. Je schneller die Filmgeschwindigkeit, desto schlechter ist die Bildqualität. Da eine hohe Filmgeschwindigkeit bei paläopathologischen Präparaten kein Vorteil ist, werden Bildqualität und Komfort der Verarbeitung wichtige Faktoren bei der Filmauswahl. Langsamere, hochauflösende Industriefilme können eine ausgezeichnete Bildqualität liefern und sollten in Situationen in Betracht gezogen werden, in denen feine Details benötigt werden, um alle radiographischen Merkmale einer Läsion hervorzuheben.

Röntgenfilme sind in verschiedenen Größen erhältlich. Viele dieser Größen sind für spezifische Anwendungen in der modernen klinischen Radiologie geeignet; für die allgemeine Radiographie in der Paläopathologie werden jedoch nur wenige benötigt. Die nützlichste Größe für Schädel ist 24 × 30 cm. Für die Knochen des postkranialen Skeletts ist ein Film der Größe 35 × 43 cm die größte Standardgröße und für die meisten Anwendungen ausreichend. Dieser Film wird für Thoraxaufnahmen verwendet und ist oft auf seiner Längsachse nicht lang genug, um einen gesamten Femur aufzunehmen. In einer solchen Situation kann eine diagonale Position ausreichend sein. Es wird jedoch Femora geben, für die selbst diese Ausrichtung unzureichend ist. In solchen Situationen ist es am besten, das unwichtigste Ende wegzulassen oder zwei Filme zu belichten.

Verarbeitung von Röntgenfilmen

Bei der Auswahl eines Films muss man die Methode der Verarbeitung berücksichtigen. In den meisten klinischen Labors werden Radiographien in Hochgeschwindigkeitsentwicklern verarbeitet, die einen trockenen Film in 1–2 Minuten liefern. Für diese schnelle Verarbeitung wurden spezielle Filme entwickelt. Solche Verarbeitungsgeräte haben hohe Anschaffungskosten, und der fast notwendige Wartungsvertrag ist ein signifikanter Aufwand. Die einfache Verarbeitung und die Einsparung von Personalzeit machen die automatische Filmverarbeitung jedoch zur idealen Methode. Wenn die Kosten unerschwinglich sind, ist es möglicherweise möglich, Filme kostenlos oder auf Kostenbasis von einer klinischen Einrichtung verarbeiten zu lassen. Radiologische Labore finden Paläopathologie oft als interessante Nebentätigkeit und sind möglicherweise bereit, bei einem Forschungsprojekt mitzuarbeiten.

Filme, die nicht für die Hochgeschwindigkeitsverarbeitung angepasst sind, müssen von Hand verarbeitet werden. Einige Filme können jedoch sowohl manuell als auch in einem Hochgeschwindigkeitsentwickler verarbeitet werden. Eine Entscheidung über die Verarbeitungsmethode sollte getroffen werden, bevor Röntgenfilme gekauft werden.

Obwohl Filme in einem lichtdichten Umschlag gekauft werden können, sind sie erheblich teurer als Filme, die zum Einlegen in eine Filmkassette verpackt sind. Die wirtschaftlichste Option ist eine einfache Filmkassette aus Pappe. Filmkassetten sind viel teurer, aber einfacher zu laden und halten länger. Kassetten ermöglichen auch die Verwendung von Verstärkerfolien, um die Belichtungszeiten zu verkürzen. Diese Folien werden in engem Kontakt mit dem Röntgenfilm platziert und werden bei Belichtung mit Röntgenstrahlen angeregt. Die Bereiche der Folie, die von Röntgenstrahlen angeregt werden, geben Licht ab (fluoreszieren), und da der Film sowohl auf Röntgenstrahlen als auch auf Licht empfindlich ist, verstärkt die Folie die Wirkung der Röntgenstrahlen und verkürzt die Belichtungszeit. Obwohl verkürzte Belichtungszeiten bei paläopathologischen Präparaten kein entscheidender Faktor sind, haben sie zwei Vorteile: Sie verringern die Auswirkung von Vibrationen auf das Röntgenbild und reduzieren das Risiko der Strahlenbelastung für den Bediener.

Computertomographie (CT) in der Paläopathologie

Neben der konventionellen Radiographie hat die Computertomographie (CT) in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. CT-Bilder sind das Produkt einer oder mehrerer Röntgenquellen, eines oder mehrerer elektronischer Röntgendetektoren und eines komplexen Computerprogramms, das die Schwächungsdaten verarbeitet, während die Röntgenstrahlen das Körper- oder Knochenpräparat zum Röntgendetektor durchdringen. Der Computer erzeugt das Bild zunächst auf einem Videomonitor, was eine immer häufigere Methode zur Betrachtung von CT-Bildern ist. Es gibt jedoch auch Geräte zur Umwandlung dieser elektronischen Bilder in Filmaufnahmen zur Betrachtung mit einem Leuchtkasten.

Ein wesentlicher Unterschied zwischen CT und konventioneller Radiographie besteht darin, dass die CT die Auswirkung der Überlagerung minimiert, da der Röntgenstrahl bei der CT-Bildgebung viel schmaler ist und regelmäßig eine Schicht des Präparats von 1 oder 2 mm Dicke abbildet. Die maximale Überlagerung beträgt nicht mehr als die Dicke der Schicht. Obwohl die theoretische Auflösung des CT-Bildes möglicherweise nicht so groß ist wie die einer konventionellen Röntgenaufnahme, ist die Bildqualität signifikant verbessert. CT-Bilder sind elektronisch und können angepasst werden, um die für den Betrachter relevanten Merkmale hervorzuheben. Darüber hinaus können Schichten elektronisch kombiniert werden, um dreidimensionale Bilder zu erstellen, die in verschiedenen Achsen gedreht und geschnitten werden können, um innere Merkmale eines Knochens, wie das Endocranium eines Schädels, zu enthüllen.

Vorteile der CT gegenüber der konventionellen Radiographie

Die CT bietet signifikante Vorteile, insbesondere bei der Untersuchung komplexer Läsionen oder Strukturen, bei denen Überlagerungen in konventionellen Aufnahmen die Diagnose erschweren würden. Die Fähigkeit, dünne Schichten zu erstellen und diese elektronisch zu manipulieren, ermöglicht eine detailliertere Untersuchung der internen Struktur des Knochens und das Ausmaß der Beteiligung von Gewebe, das von außen nicht sichtbar ist. Zum Beispiel kann eine Läsion, die in einer konventionellen Aufnahme gutartig erscheint, in dünnen CT-Schichten Anzeichen einer aggressiveren Entwicklung zeigen.

Vergleich: Konventionelle Radiographie vs. Computertomographie

Obwohl die CT viele Vorteile bietet, sind die Anschaffungs- und Wartungskosten sehr hoch und übersteigen wahrscheinlich die finanziellen Möglichkeiten der meisten Paläopathologen. Ähnlich wie bei der konventionellen Radiologie kann es jedoch möglich sein, Vereinbarungen mit einer lokalen radiologischen Abteilung oder einem Labor zu treffen, um Zugang zum Gerät zu erhalten, wenn es nicht für Patienten verwendet wird.

Praktische Aspekte der Bildgebung und Laboreinrichtung

Bei der radiologischen Untersuchung paläopathologischer Präparate gibt es im Wesentlichen zwei Arten von Situationen. In der ersten hat man möglicherweise äußere Anzeichen einer Krankheit und möchte die Natur der Läsion klären oder feststellen, ob zusätzliche Anzeichen einer Krankheit vorliegen, die äußerlich nicht erkennbar sind. Um letzteres Ziel zu erreichen, benötigt man Röntgenfilme der Knochen des gesamten Skeletts. Ein zweites Ziel der Radiologie in der Paläopathologie wäre die Durchführung einer allgemeinen Untersuchung unspezifischer Knochenreaktionen auf Krankheiten (wie Harris-Linien) in einer archäologischen Skelettprobe. Bei beiden Anwendungen ist es wichtig, einen Standardsatz von Filmen für das gesamte Skelett zu erstellen, der Ansichten umfasst, die mit Radiographien normaler Skelette verglichen werden können.

Dabei erleichtern einige Details den Vergleich und die Interpretation erheblich. Es ist sehr wichtig, eine Identifikationsnummer (Museumskatalognummer oder Feldnummer) auf dem Film anzugeben und zu vermerken, von welcher Seite des Skeletts die Knochen stammen. Bleibuchstaben, -nummern und ein Halter sind von Vertreibern für radiologisches Zubehör erhältlich und sollten Teil einer radiologischen Einrichtung sein. Wenn sie nicht verfügbar sind, verarbeiten Sie jeden Film separat und schreiben Sie die Informationen auf den verarbeiteten und trockenen Film.

Der gesunde Menschenverstand schreibt vor, dass die Ausrichtung der Knochen so weit wie möglich der anatomischen Position und den Beziehungen bei einem lebenden Individuum entsprechen sollte. Es ist häufig möglich, die Knochen des Arms und des gesamten Schultergürtels (Scapula und Clavicula) auf einem einzigen 35 × 43 cm Film zu gruppieren. Das proximale Ende der langen Knochen sollte am oberen Rand des Films positioniert werden, Knochen von der rechten Seite sollten zusammen gruppiert werden, und ebenso für Knochen von der linken Seite.

Die Wirbel stellen aufgrund ihrer unregelmäßigen Form besondere Probleme für den Paläoradiologen dar. Eine Lösung besteht darin, weichen, flexiblen Polyurethanschaum zu beschaffen und diesen in Streifen zu schneiden. Nach dem Zusammenfügen der Wirbel in ihrer korrekten anatomischen Beziehung kann der Schaum durch den Neuralkanal der einzelnen Wirbel gefädelt werden. Die Wirbel können durch Schieben oder Drehen auf dem Schaum angepasst werden, um die korrekte anatomische Beziehung zu erreichen. Der Schaum hält die Wirbel in der richtigen Beziehung und hat eine vernachlässigbare Auswirkung auf das Röntgenbild. Da eine vollständige Wirbelsäule in der Regel zu lang für einen einzelnen 35 × 43 cm Film ist, werden die Wirbel in anatomische Gruppen unterteilt: zervikale, thorakale und lumbale.

Bei der Standardradiographie aller Knochen ist es wichtig, die Knochen in der A-P-Achse oder der M-L-Achse auszurichten. Um dies zu erleichtern, ist es sehr hilfreich, mehrere keilförmige Stücke Polyurethanschaum zu haben. Für die meisten Zwecke müssen diese nicht groß sein, die längste Kante etwa 5–8 cm lang. Ein paar Stücke, die zwei- oder dreimal so groß sind, sind nützlich für die Schädelradiographie.

Der Schädel stellt die schwierigsten Probleme bei der Radiographie von Skelettmaterial dar. Aufgrund der kugelförmigen Natur des Knochens ist es unmöglich, eine Überlagerung von Bildern eines Teils des Schädels auf andere Teile zu vermeiden. Aus diesem Grund ist die Positionierung des Schädels kritischer als die anderer Knochen und sollte sorgfältig durchgeführt werden. Bei einem vollständigen Schädel sind die nützlichsten Landmarken für die Ausrichtung des Schädels die Mastoidfortsätze. Bei einer Seitenansicht sollten die Spitzen der Mastoidfortsätze senkrecht zur Filmebene sein. Bei einer anteroposterioren Ansicht sollten die Spitzen der Mastoidfortsätze parallel zur Filmebene sein. Der Schädel sollte um eine Achse durch die Mastoidfortsätze gedreht werden, um die Überlagerung des Hinterhauptbeins auf den Oberkieferknochen und die Zähne zu minimieren.

Radiographie spezifischer Läsionen

Die zweite Art von Problem bei der Radiographie paläopathologischer Präparate ist die Erstellung von Filmen spezifischer Läsionen, um ein besseres Verständnis der groben Läsion zu erhalten und festzustellen, inwieweit Gewebe, das äußerlich nicht sichtbar ist, am Krankheitsprozess beteiligt ist (z. B. medulläre Beteiligung bei einer periostalen Läsion). In vielen Fällen liefern Standardorientierungen A-P und M-L des Präparats die benötigten Informationen. Bei einigen Läsionen werden jedoch bessere Ergebnisse erzielt, wenn der Orientierungspunkt die Läsion selbst und nicht der gesamte Knochen ist. In solchen Situationen sollten A-P- und M-L-Ansichten der Läsion, unabhängig von der Ausrichtung des restlichen Knochens, erstellt werden. Im Allgemeinen sollte die Läsion so nah wie möglich am Film liegen. Zum Beispiel, wenn eine Läsion am rechten Scheitelbein des Schädels liegt, sollte diese Seite auf die Filmkassette oder den Halter gelegt werden.

Die allgemeine Radiographie einer spezifischen Läsion versucht, zwei Merkmale zu demonstrieren: (1) die Beteiligung von Knochengewebe in Bereichen, die äußerlich nicht beobachtet werden können, und (2) das Muster der Knochendichte in der Läsion und dem Bereich unmittelbar um die Läsion. Eine Röntgenaufnahme, bei der die Achse der Röntgenstrahlen senkrecht zur Ebene der Läsion ist, kann eine erhöhte Knochendichte aufgrund erhöhter Dicke zeigen, aber keine Verengung des Knochenmarks oder eine lamelläre Anordnung des abnormalen Gewebes. Solche Informationen erfordern, dass die Achse der Röntgenstrahlen parallel zur Ebene der Läsion ist. Während die möglichen Kombinationen von Dichtemustern vielfältig sind, wird die Anwendung des vorstehenden Prinzips die optimale radiographische Auflösung der meisten abnormalen Zustände im Skelettgewebe ermöglichen.

Einrichtung eines Radiologie-Labors

Wenn das Volumen der radiographischen Filmerstellung die Einrichtung eines Radiologie-Labors rechtfertigt, sind die Hauptausgaben: (1) der Bau eines speziellen Raumes zum Schutz des Personals vor Strahlen während des Betriebs des Röntgengeräts, (2) der Kauf eines Röntgengeräts, (3) der Bau einer Dunkelkammer und (4) der Kauf von Filmentwicklungsbehältern oder einem automatischen Filmprozessor. Viele Bildungs- oder Forschungseinrichtungen haben Vorschriften bezüglich der Sicherheit solcher Einrichtungen, und die für die Umsetzung dieser Vorschriften zuständige Stelle sollte in der Planungsphase konsultiert werden. Der Bediener von Röntgengeräten muss seine persönliche Strahlenbelastung minimieren und sicherstellen, dass auch andere in der Nähe geschützt sind. Die meisten Forschungseinheiten, die jegliche Art von Röntgenerzeugungsgeräten verwenden, verlangen, dass jeder, der sich regelmäßig in dem Bereich aufhält, in dem solche Geräte verwendet werden, eine Sicherheitsplakette trägt, die einen Film enthält, der regelmäßig verarbeitet und auf Anzeichen von Strahlenbelastung untersucht wird.

Manuelle Filmverarbeitung

Im Falle der manuellen Verarbeitung ist die Belichtung des Films der erste Schritt. Nach der Belichtung muss der Röntgenfilm verarbeitet werden, um das Bild sichtbar zu machen. Die manuelle Verarbeitung von Radiographien ähnelt stark der Verarbeitung von fotografischem Film und beinhaltet das Eintauchen des Films in (1) eine Entwicklerlösung, die die belichteten Silberhalogenidkristalle auf dem Film verdunkelt, und (2) eine Fixierlösung, die die unbelichteten Kristalle entfernt. Der Film muss gewaschen werden, um die Verarbeitungslösungen zu entfernen, und dann getrocknet werden, bevor er betrachtet und gelagert wird.

Das kritischste Stadium bei der Verarbeitung ist die Entwicklung, bei der Zeit und Temperatur die wichtigsten Faktoren sind. Im Allgemeinen sollte die Temperatur des Entwicklers zwischen 15 und 24°C (60 und 75°F) liegen. Die Entwicklungszeit muss für variable Temperaturen auch innerhalb dieses Bereichs angepasst werden; je wärmer der Entwickler, desto kürzer die Entwicklungszeit. Eine Überschreitung dieses Temperaturbereichs führt zu einer minderwertigen Bildqualität in der Radiographie. Angesichts der Bedeutung der Temperatur ist die ideale Anordnung, die Verarbeitungsbehälter von einem Wasserbad umgeben zu lassen, dessen Temperatur kontrolliert werden kann.

Bei der manuellen Verarbeitung wird der belichtete Film an spezielle Edelstahl-Entwicklungsrahmen befestigt und in den Entwicklungsbehälter getaucht. Ein typischer Entwicklungsbehälter fasst etwa 19 Liter (5 Gallonen) Reagenz und kann fünf Röntgenfilme gleichzeitig verarbeiten. Praktische Erfahrung hat gezeigt, dass das Risiko, die Filmoberfläche zu zerkratzen, erheblich steigt, wenn diese Anzahl überschritten wird. Es ist auch wichtig, nicht verschiedene Filmgrößen gleichzeitig zu verarbeiten. Das fast unvermeidliche Ergebnis sind Kratzer durch die kleineren Rahmen auf den Filmoberflächen, die in den größeren Rahmen gehalten werden. Nach der Entwicklung für die angemessene Zeit (normalerweise etwa 5 Minuten) wird der Film etwa 2 Minuten gewaschen. Der Film wird dann für etwa 5 Minuten in die Fixierlösung getaucht, dann für 30–45 Minuten in fließendem Wasser gewaschen und zum Trocknen aufgehängt. Die Arbeit in der Dunkelkammer erfolgt in relativ hellen Bedingungen, da die meisten Röntgenfilme unempfindlich gegenüber einem ziemlich hellen bernsteinfarbenen Licht sind.

Sobald der Film trocken ist, sollte er in Standard-Röntgenumschlägen gelagert werden. Diese Umschläge haben spezielle Bereiche zur Aufzeichnung der Präparatnummer und zusätzlicher Informationen. Große Sorgfalt sollte beim Umgang mit dem trockenen Röntgenfilm angewendet werden. Das Bild ist Teil einer dünnen Emulsion und lässt sich leicht zerkratzen. Von Hand verarbeitete Filme haben oft scharfe Vorsprünge an den Ecken von den Verarbeitungsrahmen. Diese Vorsprünge können die Oberfläche eines anderen Films zerkratzen und sollten entfernt werden, wenn der Film nach der Verarbeitung trocken ist. Wie bei jedem fotografischen Film sollte radiographischer Film sowohl vor als auch nach der Verarbeitung an den Rändern gehandhabt werden.

Häufig gestellte Fragen

Warum werden Röntgenstrahlen für archäologische Knochen verwendet?

Röntgenstrahlen sind ein zerstörungsfreies Werkzeug, das es Paläopathologen ermöglicht, die innere Struktur von Knochen zu untersuchen und Krankheiten oder Verletzungen zu erkennen, die von außen nicht sichtbar sind. Sie liefern wertvolle Informationen über die Pathologie, ohne das fragile archäologische Material zu beschädigen.

Welche Faktoren beeinflussen die Qualität einer Röntgenaufnahme?

Die Bildqualität wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, darunter die elektrische Stromstärke (mA), die Energie der Röntgenstrahlen (kV), die Belichtungszeit, der Abstand zwischen Quelle und Film, die Filmgeschwindigkeit und die Dichte des untersuchten Objekts. Auch die Größe des Brennflecks der Röntgenquelle und die sorgfältige Positionierung des Präparats sind entscheidend, um Verzerrungen zu minimieren.

Ist CT besser als konventionelles Röntgen für die Paläopathologie?

Die CT bietet Vorteile wie die Minimierung der Überlagerung durch die Erstellung von Schichtbildern und die Möglichkeit der elektronischen Bildmanipulation und 3D-Rekonstruktion, was eine detailliertere Untersuchung innerer Strukturen ermöglicht. Konventionelles Röntgen ist jedoch kostengünstiger und in vielen Fällen ausreichend, insbesondere für allgemeine Übersichtsaufnahmen.

Kann ich Röntgenfilme selbst verarbeiten?

Ja, Röntgenfilme können manuell in einer Dunkelkammer verarbeitet werden, was Entwickler-, Fixier- und Spüllösungen sowie eine sorgfältige Kontrolle von Zeit und Temperatur erfordert. Automatische Filmprozessoren sind schneller und bequemer, erfordern aber spezielle Filme und sind teurer in Anschaffung und Wartung. Oft ist die Zusammenarbeit mit einer klinischen Einrichtung die praktischste Lösung.

Wie positioniere ich ein Skelettteil korrekt für eine Röntgenaufnahme?

Die Positionierung sollte die anatomische Lage so weit wie möglich widerspiegeln. Für Standardaufnahmen werden häufig A-P- und M-L-Ansichten verwendet. Bei spezifischen Läsionen wird das Präparat so positioniert, dass die Pathologie am besten sichtbar ist, wobei die Läsion oft so nah wie möglich am Film platziert wird. Spezifische Techniken existieren für komplexe Strukturen wie den Schädel oder die Wirbelsäule, um Überlagerungen zu minimieren.

Welche Sicherheitsvorkehrungen sind bei der Arbeit mit Röntgengeräten zu beachten?

Die Arbeit mit Röntgengeräten erfordert strenge Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz des Personals und anderer Personen vor Strahlenbelastung. Dazu gehören die Verwendung abgeschirmter Räume, die Minimierung der Belichtungszeit, die Einhaltung von Sicherheitsabständen und das Tragen von Dosimetern (Sicherheitsplaketten) zur Überwachung der Strahlenexposition.

Die radiologische Untersuchung ist ein mächtiges Werkzeug, das uns hilft, die Krankheitsgeschichte der Menschheit durch die Analyse alter Knochen zu verstehen. Ob mit konventionellem Röntgen oder fortschrittlicher CT, die Fähigkeit, ins Innere zu blicken, liefert unschätzbare Einblicke für die paläopathologische Forschung.

Hat dich der Artikel Radiographie paläopathologischer Funde interessiert? Schau auch in die Kategorie Ogólny rein – dort findest du mehr ähnliche Inhalte!