Röntgendiagnostik und Diagnostische & Interventionelle Radiologie

Bereits in der Überschrift klingt die Entwicklung der Radiologie in ihrem Wandel von der reinen konventionellen Röntgendiagnostik zu einer vielfach spezialisierten Disziplin an. Befördert wurde die damit einhergehende Erweiterung des Indikationsspektrums vor allem von der technischen Entwicklung.

Neben eine Qualitätsverbesserung der konventionellen Bildtechniken (sog. Projektionsradiographie) durch leistungstärkere «Bucky»-Anlagen trat die Entwicklung immer neuer Kontrastmittel, die in Verbindung mit der Bildverstärker-Fernseh-Technik einen Aufschwung der radiologischen Kontrastmitteldiagnostik ermöglicht. Neben die radiologische Magen-Darm-Diagnostik traten die bildgebende Darstellung der ableitenden Harnwege, die Myelographie zur Abbildung des Spinalkanals, die Angiographie zur Darstellung der Arterien und Venen, die Lymphographie zur Visualisierung der Lymphgefässe und -knoten und andere mehr. Der erste diesbezügliche Bildverstärker wurde in Basel im Jahr 1959 installiert. Es war vor allem der im Studienjahr 1963/64 unter Zdansky habilitierte Radiologe Hans Ludin, der sich der Kontrastmitteldiagnostik annahm und ein Labor zur Katheterangiographie aufbaute.

Basel als Standort des ersten Computertomographs auf europäischem Festland
Ein nächster gerätetechnischer Sprung in der Entwicklung der Radiologie fällt ins Jahr 1973. Hier erwies sich erneut das universitäre Kantonsspital als ausserordentlich innovativ und erwarb den ersten Computertomographen, der ausserhalb des Entwicklungslandes England installiert wurde. Der hierzu notwendige Sonderkredit wurde innerhalb nur weniger Wochen von Regierung und Grossem Rat bewilligt. Das für 1.25 Mio sFr. erworbene Geräte war ausschliesslich für Hirnuntersuchungen geeignet und benötige pro aufgenommene Doppelschicht 4.5 Min. Messzeit und dann nochmals 7.5  Min. für die Bildrekonstruktion. Trotz dieser Limitationen erwies sich die Investition als enormer medizinischer Fortschritt, gelang es doch, erstmalig intra-cranielle Tumoren, Blutungen und Durchblutungsstörungen direkt zu visualisieren und damit exakt zuzuordnen. Damit konnten operative Eingriffe exakter geplant und ausgeführt, gelegentlich auch vermieden werden. Die Anlage erwies sich als derart erfolgreich, dass bereits 1976 das Nachfolgemodell für erneute 1.25 Mio sFr. und 1979 ein Ganzkörpertomgraph für 1.69 Mio sFr. erworben werden. Alle diese Investitionen finden auch in wissenschaftlicher Produktivität des Institutes ihren gebührenden Niederschlag, wie die eindrucksvollen Literaturlisten der oben habilitierten Mitarbeiter des Institutes zeigen.

Ausbau der Ultraschalldiagnostik
Ein weiterer wichtiger Entwicklungsschritt für die Bildgebung ist die Entwicklung der Ultraschalldiagnostik, in die sich vor allem R. Meudt und U. Benz in den 1970er Jahren vertiefeten. Beide zusammen bauten einen Ultraschalldienst für die Sonographie der Abdominalorgane auf, der vor allem auch die Notfalldiagnostik wesentlich verbesserte. Parallel dazu engagierte sich H.E. Schmitt für das kathetertechnische Labor und erweiterte hier die Möglichkeiten der Gefässdiagnostik und –therapie wesentlich. Durch die Weiterentwicklung der röntgentechnischen Anlagen (Digital Subtraktionsangiograpie, DSA) einerseits und der Kathetermaterialien andererseits wurden ganz neue Anwendungsgebiete von der Gefässdilatation bis zu Embolisation von Tumoren und Blutungen erschlossen. Schliesslich gealng es H.E. Schmitt zusammen mit einer innovativen Firma einen speziellen Katheter zur Thrombusextraktion zu entwickeln und diesen erfolgreich zu vermarkten.

Räumliche Zusammenlegung der Radiologie
Ende 1978 / Anfang 1979 erfolgt der Umzug des Institutes ins Klinikum II – dem heutigen Standort. Hier standen grosszügige Räumlichkeiten und eine zeitgemässe neue Geräteausstattung zur Verfügung. Von entscheidender Bedeutung war dabei, dass mit der Inbetriebnahme eine zentrale Radiologie für die gesamten Universitätskliniken geschaffen wird. Die hier neu geschaffenen Räumlichkeiten genügten, um all die technischen Entwicklungen aufzunehmen, die sich in den folgenden Jahren ergaben. Radiologie, Nuklearmedizin und Radioonkologie waren und sind in separaten Räumlichkeiten aber in unmittelbarer Nähe zueinander untergebracht, was die Zusammenarbeit begünstigt.

Mit der Pensionierung von H. Hartweg im Jahr 1985 tritt am Institut für Radiologie ein mehrjähriges Interregnum ein, welches von M. Elke und stellvertretend von H.E. Schmitt wahrgenommen wurde. Ein aufwändiger Berufungsprozess, diverse politische Interventionen und die sehr späte Absage eines primo loco gewählten deutschen Kandidaten führten dazu, dass das Ordinariat für Radiologie erst im Jahr 1990 wieder besetzt werden konnte. Berufen wurde Wolfgang Steinbrich, der in Köln im Jahr 1987 unter G. Friedmann habilitiert hatte und bereits über gute wissenschaftliche Kontakte zur MRI-Arbeitsgruppe des Biozentrums unter Joachim Seelig verfügt. Er galt als Spezialist für die Magnet-Resonanz-Tomographie, die Ende der 1970er Jahre für die medizinische Bildgebung neu entwickelt wurde. Deren diagnostische Möglichkeiten hatte er in Eindhoven, Holland und Köln, Deutschland als einer der ersten klinisch evaluiert.

Steinbrich passte damit gut ins Konzept der Basler Kliniken, da sich hier die Einführung der MRI aus verschiedenen Gründen verzögert hatte. Zwischen 1987 und 1991 stand dem Institut lediglich eine Messzeitbeteiligung an einem Ganzkörpergerät am Biozentrum zur Verfügung, welches J. Seelig aus Forschungsgeldern und mit Hilfe der Industrie installieren konnte. Das universitäre Kantonsspital konnte den klinischen Bedarf damit aber nicht ausreichend decken. Dennoch kommte im Jahr 1985 Andreas Nidecker zur MRI bei Knochentumoren und tumorähnlichen Läsionen habilitieren, wobei er seine Untersuchungen an einem experimentellen MRI-System des Biozentrums durchgeführt hatte.

Magnet-Resonanz-Tomographie und internventionelle Radiologie als Forschungsschwerpunkte
Seit der Berufung von W. Steinbrich stand die Magnet-Resonanz-Tomographie wissenschaftlich im Mittelpunkt der Aktivitäten des Institutes. Neben den früh etablierten neuroradiologischen Indikationen wurden neue Anwendungsfelder im muskuloskelettalen, abdominellen und vaskulären Gebiet erschlossen. Eine fruchtbare Zusammenarbeit mit den MR-Physikern der biophysikalischen Abteilung des Biozentrums und auch der Industrie erlaubte es, die verschiedenen Organgebieten immer detaillierter zu untersuchen und funktionelle Parameter in die klinische Beurteilung aufzunehmen. Die in diesen Jahren von Wolfgang Steinbrich (Ordinariat für Radiologie) und Ernst Wilhelm Radü (Extraordinariat für Neuroradiologie) betreuten zahlreichen Habilitationen belegen den Erfolg dieser Forschungstätigkeit:

• 1999 Claudius Gückel zu «Perfusionsuntersuchungen mit ultraschnellen MRT-Sequenzen zur Dignitätsbeurteilung von Tumoren»
• 2000 Klaus W. Stock zur «Evaluierung cerebraler Arterien mit Hilfe der Magnet-Resonanz-Tomographie»
• 2001 Jens Bremerich zu «Spezifische Kontastmittel für die kernspintomographische Untersuchung der Myocardischämie»
• 2002 Achim Kaim zu «Cellular Imaging of Muskuloskeletal Infection»
• 2004 Hans Peter Ledermann zu «Evaluation of Pedal Infection by Magnetic Resonance Imaging»
• 2004 Stephan Wetzel zu «CT und MRI of the Cerebral Venous System»
• 2004 Deniz Bilecen zu «Functional Magnetic Resonance of the Auditory Cortex»
• 2007 Thomas Glücker zur «CT-Colonographie als virtuelle Colonoskopie»

Die zweite von W. Steinbrich und E.W. Radü geprägte und von A. Jacob, D. Bilecen, E. Kirsch und S. Wetzel übernommene Forschungsrichtung betraf die interventionelle Radiologie, die sich mit einer ständig steigenden Zahl minimal invasiver Therapieverfahren in der Radiologie entwickelte. In diesem Rahmen entstanden folgende Habilitationen:

• 2001 Augustinus Jacob zur «Modalitätsbasierten Navigation medizinischer Instrumente»
• 2002 Eberhard C. Kirsch zur «Endoluminalen Therapie der A. carotis mit selbst-expandierbaren Stents»
• 2003 Walter Wiesner zum «Radiological Management following Laparascopic Gastric Banding»
• 2005 Karin Steinke zur «Radiofrequenzablation von Lungentumoren»

Zudem traten zwischen 1992 und 2001 zwei bereits habilitierte Kollegen ins Institut für Radiologie ein und belebten die hier laufenden Forschungstätigkeiten mit ihren jeweiligen Forschungsgebieten:
Georg Bongartz, Probevortag 1992 zum Thema «Klinische Magnetresonanztomograhie der hirnversorgenden Arteien: Dreidimensionale MR-Angiographie», Umhabilitation aus Münster (DE) und Carlos Buitrago, Probevortag 2001 zu einer «Neuen therapiebezogenen Klassifikation von Mittelgesichtsfrakturen», Umhabilitation aus Freiburg i.Br. (DE).

Umsetzung der Forschungsergebniss in der Praxis
Die wissenschaftlich neu erarbeiteten Indikationsgebiete fanden rasch Eingang in die klinische Routine und führten entsprechend zu einer deutlichen Zunahme vor allem der Schichtbilduntersuchungen. Wurden 1991 12’514 CT-Untersuchungen durchgeführt, sind es 2007 bereits 16’683. Erstaunlich ist dabei, dass dieser Anstieg mit unverändert drei CT-Geräten bewältigt werden kann. Der Grund hierfür liegt in der deutlich höheren Scan-Geschwindigkeit der modernen Mehrschicht-Computertomographen. Anders beim MRI, wo das Institut 1991 noch mit der Beteiligung am MRI-Gerät des Biozentrums auskommen muss. Inzwischen sind vier hochwertige Hochfeld-MRI-Geräte installiert, davon zwei für die klinische Routine. Entsprechend zugenommen hat die Zahl der klinischen MRI-Untersuchungen von 1'001 im Jahr 1991 auf 8'191 in 2007.

Trotz immer kürzeren Untersuchungszeiten mit beiden Schichtbildverfahren wird die Interpretation der Untersuchungen zunehmend komplexer. Routinemässig werden inzwischen mehrdimensionale Rekonstruktionen angefertigt, Perfusions- und Diffusionsbilder erzeugt, bewegungsdynamische Studien angefertigt, Gefässbäume segmentiert und rekonstruiert und viele andere Spezialuntersuchungen ausgeführt. Damit steigt die Dichte der zu verarbeitenden Informationen erheblich. Folgerichtig nimmt die ärztliche Dotation des Institutes seit 1990 zu. Arbeiteten 1990 noch 12 Fachärzte/innen und 11 Assistenzärzte/innen am Institut sind es 2008 bereits 19 Fachärzte/innen und 16 Assistenzärzte/innen. Die hohe Produktivität und Qualität in allen Sparten – Dienstleistung, Lehre und Forschung – wird sehr auch durch die ausgezeichnete Zusammenarbeit mit den MTRAs unter Leitung von Sabine Braendle gefördert.

Technische Ausstattung
Die technische Ausstattung des Institutes konnte auf einem modernen Stand gehalten werden. In diesem Rahmen gelang die stete Modernisierung der CT-, MRI- und Angiographieanlagen. Die konventionelle Radiologie einschliesslich der Befundung wurde bis zum Jahr 2006 vollständig auf digitale Bildtechniken umgestellt. Die letzte Hürde lag – wegen der hier sehr hohen räumlichen Auflösung – bei der Mammographie. Lediglich die Einführung eines PACS-Systems zur digitalen Bildkommunikation und -speicherung verzögerte sich wegen eines Formfehlers im Submissionsverfahren bis ins Jahr 2008. In einer aussergewöhnlichen Kooperation zwischen Interventioneller Radiologie und Traumatologie der Chirurgie gelang es, eine völlig neue Art von Interventionsraum zu konzipieren und gemeinsam zu finanzieren. Dieser bietet volle OP-Saal-Funktionalitäten, ist zusätzlich aber mit einer Angiographieanlage, einem Computertomographen und einem Navigationssystem ausgestattet Die Kombination ermöglicht komplexe minimal invasive Eingriffe allein und in Kombination mit der offenen Chirurgie. Zudem kann die gesamte Polytrauma-Versorgung von der Diagnostik bis zum grossen operativen Eingriff in diesem Raum im Sinne eines ‹One Stop Shop› abgewickelt werden.

Personelle Voraussetzungen
Die kontinuierlichen wissenschaftlichen Aktivitäten annähernd aller habilitierter Institutsmitglieder waren die Voraussetzung für die Genehmigung mehrerer Titularprofessuren durch die medizinische Fakultät. Hier sind zu erwähnen:

• Prof. Dr. Andreas Nidecker im Jahr 1999
• Prof. Dr. Georg Bongartz im Jahr 1999
• Prof. Dr. Carlos Buitrago im Jahr 2005
• Prof. Dr. Augustinus Jacob im Jahr 2006
• Prof. Dr. Jens Bremerich im Jahr 2007

Als wesentliche Verstärkung der wissenschaftlichen Teams des Institutes kann die Schaffung einer ordentlichen Professur (Extraordinariat) für Radiologische Physik, speziell MRI-Physik, im Jahr 2007 angesehen werden. Prof. Klaus Scheffler konnte im Jahr 2008 auf diese Stelle berufen werden. Vorgängig verfügte er während fünf Jahren über eine Forschungsförderungsprofessur des Schweizerischen Nationalfonds, die er erfolgreich in unser Institut einbrachte. Auch die Beschaffung zweier wissenschaftlicher MRI-Geräte, die in Kooperation mit einer medizintechnischen Firma und aus Drittmitteln finanziert werden konnte, steht im Zusammenhang mit seinen ausgezeichneten Aktivitäten im Bereich der Methodenentwicklung in der klinisch angewandten MRI.

Radiologische Lehre
In der akademischen Lehre brachte die Reform des Medizinstudiums mit Einführung organbezogener Themenblöcke einen radikalen Wandel für die radiologischen Lehrveranstaltungen mit sich, das zur Etablierung eines durch alle Themenblöcke gesamthaft konsistentes Lehrkonzept für die Radiologie führte. So wird die Medizinische Physik im 1. JK von Dozenten des Institutes (Scheffler, Roser) übernommen und konsequent auf die medizinische Physik inklusive der Strahlenphysik ausgerichtet. Die physikalisch-technischen Grundlagen der Radiologie und Nuklearmedizin werden dann im 2. JK vermittelt, wobei bereits Bezüge zur klinischen Anwendung hergestellt werden. Nächste Kontakte mit den Möglichkeiten der Bildgebung erhalten die Studierenden in den organbezogenen Themenblöcken des Bachelor-Curriculums. Radiologische Schichtbildverfahren ergänzen den anatomischen Anschauungsunterricht und werden von einem Ausblick auf pathologisch-anatomische Veränderungen ergänzt. In den Themenblöcken des Mastercurriculums stehen demgegenüber klinische Aspekte im Vordergrund. Radiologische Konzeptvorlesungen werden in der Mehrzahl der Themenblöcke von Kursen ergänzt. Hier sind die Studierenden zunächst zur selbständigen Bildinterpretation aufgefordert und haben danach die Möglichkeit, ihre Erkenntnisse mit Tutoren zu vertiefen.

Nationale und internationale Kooperationen
Die gute nationale und internationale Vernetzung der Basler Radiologie zeigt sich besonders an zwei nationalen Kongressen und mehreren internationalen Veranstaltungen, die von Mitgliedern des Institutes organisiert wurden. Speziell zu nennen sind hier zwei Jahreskongresse der Schweizerischen Gesellschaft für Radiologie in den Jahren 1997 und 2007. An internationalen Veranstaltungen gelang es das Annual Business Meeting der European Society for Magnetic Resonanz in Medicine and Biology (ESMRMB) im Jahr 2005 nach Basel zu holen (Leitung Prof. W. Steinbrich). Auch das jährliche wissenschaftliche Treffen des Interantional MR Angio Club findet im Jahr 2006 an den Basler Universitätskliniken statt (Leitung Prof. G. Bongartz).

Prof. W. Steinbrich gelang es zudem als Programm Direktor im Rahmen der ESMRMB die School of MRI – ein internationales postgraduate MR Teaching Programm mit jährlich 10 Kursen international aufzubauen. Mehrere dieser Kurse können an Schweizerischen Universitätsspitälern u.a. auch in Basel platziert werden. Prof. Jens Bremerich übernimmt in diesem Rahmen die Aufgabe eines Course Organisers für den jährlichen Course in Advanced Cardiac MR Imaging. Seit 2008 ist dieses Kursprogramm integraler Bestandteil der European School of Radiology (ESOR) der European Society for Radiology (ESR). Pof. E.W. Radü übernahm zwischen 2004 und 2008 im Auftrag der European Society for Neuroradiology die Gestaltung und Organisation des European Course in Diagnostic and Interventional Neuroradiology. Alle diese Kurse sind CE-zertifiziert und zudem Teil verschiedenster Fortbildungscurricula organbasierter Fachgesellschaften.

Zur Stärkung des Forschungsplatzes Basel und zur internationalen Vernetzung des Institutes trug auch das Image Evaluation Center bei, welches Prof. E.W. Radü in den Jahren seit 1996 am Universitätsspital etablieren konnte. Es handelt sich dabei um eine Einrichtung, die im Rahmen von internationalen Multicenter-Studien das Image Reading professionell übenimmt und systematische morphometrische Analysen vornimmt.

Zahlreiche akademische Mitarbeiter des Institutes sind in diversen nationalen und internationalen Gesellschaften in Leitungsfunktionen aktiv. Prof. W. Steinbrich amtete als erster Radiologe in der Schweiz als Dekan einer Medizinischen Fakultät in den Studienjahren 2001/02 und 2002/03. In dieser Zeit beförderte er nachdrücklich die Studienreform, reorganisiert das Dekanat, erneuerte die Fakultätsordnung und die Statuten aller fakultären Gremien, erarbeitete einen strategischen Entwicklungsplan und legte die Grundsteine für die Ausscheidung der Kosten für Lehre und Forschung aus den Budgets der universitären Kliniken.

Röntgendiagnostik – Rückblick und Perspektiven
Insgesamt hat die Entwicklung der Radiologie in den Jahren seit der Entdeckung der Röntgenstrahlen zweifellos von einer beispiellosen technischen Entwicklung profitiert. Die entsprechenden Neuerungen wurden in Basel meist frühzeitig eingeführt und in die Routine übernommen, in der Regel begleitet von einer klinischen Anwendungsforschung, die den Methoden ihren adäquaten Platz in der modernen Bildgebung zugewiesen hat. Von dieser Entwicklung haben vor allem die Patientinnen und Patienten profitiert. Die Diagnostik ist dabei nicht nur wesentlich präziser sondern insgesamt auch humaner, da weniger invasiv geworden. Auch die zahlreichen in der Radiologie entwickelten minimal invasiven Eingriffe gehen in der Regel mit einer deutlich geringeren Belastung der Patienten und einer Verkürzung der Heilungsprozesse einher.

In diesem Rahmen ist in Basel eine lebendige, innovative Radiologie mit Heranbildung zahlreicher ausgezeichneter Experten entstanden. Deren wissenschaftliche Vertiefung hat zu zahlreichen Habilitationen und Titularprofessuren aber auch zur Besetzung von leitenden und Chefarztpositionen an verschiedenen schweizerischen Spitälern geführt. Nach der beschriebenen Blüte der Methodenentwicklung liegt die Zukunft der Radiologie sicher in einer vermehrten Organspezialisierung ihrer Fachleute. In der Synthese zwischen Methoden- und Organkompetenzen ist wohl auch der Mehrwert gegeben, den die Radiologie im Verbund der klinischen Disziplinen zu bieten hat.