Technik und Versorgung

Schicht für Schicht - Computertomografie (CT)

Konventionelle Röntgenaufnahmen bilden das Innere des Körpers zweidimensional ab. Es gibt kein „davor“ oder „dahinter“. Die Schichtbildtechnik – auch Tomografie genannt – bringt die dritte Dimension ins Spiel, die Bilder werden räumlich, also dreidimensional. Die CT röntgt den Patienten Schicht für Schicht. Ein Computertomograf ist – vereinfacht gesagt – ein rotierendes Röntgengerät mit angeschlossener Computerauswertung. Während der Untersuchung wird der Patient von der Röntgeneinheit und den zugehörigen Detektoren umkreist. Mit modernen Geräten lassen sich nicht nur Scheiben der untersuchten Region darstellen und wie in einem Kurzfilm nacheinander betrachten, sondern auch 3-D-Rekonstruktionen vornehmen, da die Einzelschichten inzwischen in extrem dünnen Schichten von z. B. nur 1 mm Dicke aufgenommen werden können. Die errechneten 3-D-Darstellungen lassen sich dann in jeder Raumrichtung frei drehen, kippen, einfärben und aus unterschiedlichsten Blickwinkeln betrachten.

Diagnostische Untersuchungen 2015: CT (pro 1.000 Einwohner)
[Quelle: OECD Health Statistics 2018]

Deutschland

143,1

Frankreich

197,5

USA

245,1

Dank der immer besseren Rechenleistung wird auch die Untersuchungszeit mit der CT immer geringer. Darum ist diese Technik auch besonders wertvoll, wenn jede Sekunde zählt, etwa bei Kopfverletzungen, Verdacht auf Schlaganfall oder bei schwer verletzten Unfallopfern. Binnen kürzester Zeit, zum Beispiel unmittelbar nachdem der Kreislauf eines Notfallpatienten im Schockraum eines Krankenhauses stabilisiert wurde, liefert eine Ganzkörper-CT die entscheidenden Informationen, z. B. über Frakturen und Verletzungen innerer Organe.

Auf einen Blick

Einsatzmöglichkeiten Vorteile Nachteile
  • Unfallpatienten
  • Notfälle (z. B. bei Schlaganfall)
  • Krankheiten mit Befall großer Körper­regionen (z. B. Tumoren)
  • Lunge
  • Knochen
  • sehr standardisiert und reproduzierbar
  • schnellstes Verfahren zur Abbildung großer Körperbereiche
  • ideal in der Notfalldiagnostik
  • Standard­methode bei Tumorpatienten
  • Strahlenexposition
  • eingeschränktes Diagnosespektrum bei Weichteilen (z. B. dem Gehirn)

Beispiel CT

CT des Abdomens nach Gabe von intravenösem Kontrastmittel. Links oben: Querschnitt durch den Oberbauch ohne Nachweis eines pathologischen Befundes. Die Leber (L), das Pankreas (P) und die Milz (M) sind regelgerecht abgebildet. Links unten: Querschnitt auf Höhe des Beckens mit Nachweis einer verdickten Appendix (Pfeil). Rechts: Coronare Darstellung des Abdomens mit Darstellung der verdickten Appendix (zwischen den beiden Pfeilen). Der Befund entspricht einer Appendizitis ohne Nachweis weiterer Komplikationen.CT des Abdomens nach Gabe von intravenösem Kontrastmittel. Links oben: Querschnitt durch den Oberbauch ohne Nachweis eines pathologischen Befundes. Die Leber (L), das Pankreas (P) und die Milz (M) sind regelgerecht abgebildet. Links unten: Querschnitt auf Höhe des Beckens mit Nachweis einer verdickten Appendix (Pfeil). Rechts: Coronare Darstellung des Abdomens mit Darstellung der verdickten Appendix (zwischen den beiden Pfeilen). Der Befund entspricht einer Appendizitis ohne Nachweis weiterer Komplikationen.© Universitätsklinikum Tübingen, Radiologische Klinik | Diagnostische und Interventionelle Radiologie

So funktioniert ein CT-Gerät

Die Computertomografie nutzt dasselbe Prinzip wie das klassische Röntgen: Gewebearten sind für Röntgenstrahlen unterschiedlich durchlässig. Je dicker und dichter eine Struktur ist, desto weniger Strahlen gehen hindurch. Die geringere Schwächung der Röntgenstrahlung wird im Bild durch hellere Graustufen codiert. Bei der Computertomografie werden Schnitt- oder Schichtbilder erstellt, die den untersuchten Körperteil wie in Scheiben zerlegt zeigen. Das erlaubt eine präzise, überlagerungsfreie Darstellung. In einem modernen CT-Gerat rotiert die Röntgenröhre – „versteckt“ hinter einem Gehäuse – auf einem Ring um den Patienten und durchleuchtet ihn mit einem schmalen fächerförmigen Röntgenstrahl. Das Detektorsystem, sensible Sensoren gegenüber der Strahlenquelle, registrieren die von den Geweben unterschiedlich abgeschwächte Strahlung. Der Körper wird aus unterschiedlichen Perspektiven gescannt. Der Computer errechnet aus den verschiedenen Schichtdaten einer Ebene ein Gesamt-Querschnittsbild. Auf Basis dieser Bilder kann er sogar eine dreidimensionale Darstellung, etwa ganzer Organe, rekonstruieren. Um mehrere „Scheiben“ eines Körperteils – in einer Stärke von 0,5 bis 10 Millimeter – zu erfassen, wird der Patient langsam durch die ihn umrundende Röntgeneinheit gefahren. Eine Routineuntersuchung dauert nach Lagerung und Vorbereitung nur wenige Sekunden bis maximal einige Minuten. Der Patient darf sich nicht bewegen. Manchmal ist auch die Gabe eines Kontrastmittels nötig. Die Computertomografie ist zwar mit einer Strahlenbelastung verbunden, doch bedacht eingesetzt überwiegen die Vorteile dieses Verfahrens ein mögliches Risiko. Ihr großes Plus gegenüber der Magnetresonanztomografie (MRT), deren Schichtbilder mittels Magnetfeldern entstehen, liegt in klareren Aufnahmen von pulsierenden Organen und der kürzeren Untersuchungsdauer – das kann im Notfall Leben retten.

Expertenwissen: neue CT-Technologien

Auch wenn es das CT schon seit den 1970ern gibt - Forscher arbeiten laufend an der Verbesserung der Technologie, um noch schärfere Bilder oder eine geringere Strahlendosis zu erreichen. Das "Photon-Counting" ist eine dieser Entwicklungen - und Professor Marc Kachelrieß arbeitet an der neuen CT-Detektortechnologie.