RADIOLOGISCHE VERFAHREN

Schicht für Schicht: Computertomografie

Die Computertomografie (CT) gehört zu den wichtigsten radiologischen Techniken. Der Computer fügt Schichtaufnahmen zu einem präzisen Gesamtbild zusammen, das Diagnosen erlaubt und während Behandlungen Einblicke in den Verlauf des Eingriffs geben kann.

Vor 45 Jahren wurde der erste Computertomograf zur Untersuchung von Menschen im Londoner Atkinson Morley Hospital in Betrieb genommen. Die Vater der bahnbrechenden Methode, der amerikanische Physiker Allan M. Cormack und der britische Elektrotechniker Godfrey Hounsfield, erhielten dafür 1979 gemeinsam den Medizin-Nobelpreis.

Längst ist eine CT-Untersuchung unverzichtbarer Bestandteil des medizinischen Alltags. In den 1970er-Jahren dauerte die Erstellung einer CT-Untersuchung zum Teil mehr als eine Stunde, heutige Geräte benötigen aufgrund rasanter Rechenleistung und mit moderner Detektortechnik oft nur Sekunden bis wenige Minuten. Darum ist die Technik auch besonders wertvoll, wenn jede Sekunde zählt, etwa bei Kopfverletzungen, Verdacht auf Schlaganfall oder bei schwer verletzten Unfallopfern. Binnen kürzester Zeit, unmittelbar nachdem der Kreislauf des Notfallpatienten im Schockraum des Krankenhauses stabilisiert wurde, liefert eine Ganzkörper-CT die entscheidenden Informationen über Frakturen und Verletzungen innerer Organe. So können der Radiologe und die anderen beteiligten Arzte wie Chirurg und Anästhesist die komplette Diagnostik und das Absprechen des weiteren Vorgehens oft innerhalb von weniger als einer halben Stunde abschließen. Die Notoperation kann ohne Zeitverlust beginnen.

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)

EXPERTENWISSEN: WAS KANN DIE COMPUTERTOMOGRAFIE?

Sie ist das "Arbeitspferd" der Radiologiennen und Radiologen, weil sie so vielfältig einsetzbar ist. Wann sie zum Einsatz kommt und wie die Strahlendosis zu beurteilen ist, berichtet Professor Roland Brünig im Interview.

Wann die CT unverzichtbar ist, erzählt der Wissenschaftskoordinator der Deutschen Röntgengesellschaft, Prof. Dr. Konstantin Nikolaou, im Interview mit der Apotheken Umschau.

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.