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Lebermetastase aufgenommen mittels klassischer Rückprojektion.

Lebermetastase aufgenommen mittels iterativer Rekonstruktion.

Foto: Fotodienst / Anna Rauchenberger

Prof. Dr. Werner Jaschke Direktor der Universitätsklinik für Radiologie, Innsbruck

Foto: Fotodienst / Anna Rauchenberger

Prof. Dr. Franz Kainberger Universitätsklinik für Radiodiagnostik, Medizinische Universität Wien

Foto: Fotodienst / Anna Rauchenberger

Prof. DDr. Johan de Mey (MD, PhD)
Vorstand des Departments für Radiologie, Universitätsspital Brüssel

 
Radiologie 17. März 2012

Exakte Bilder trotz geringerer Strahlung

Ein neues „Ultra-Low-Dose-CT“ liefert bessere Auflösung der Bilder bei erheblicher Reduzierung der Strahlendosis.

Die Computertomografie ist ein radiologisches Diagnoseverfahren, bei dem der Körper – im Vergleich zum herkömmlichen Röntgenbild – in Schichten dargestellt wird. Der rasche Erfolg dieser Bildgebungsmethode lag am hervorragenden Weichteilkontrast und der überlagerungsfreien Darstellung anatomischer Strukturen. Damit verbunden: eine höhere Strahlenbelastung für den Patienten. Eine Minimierung der Strahlen-Dosis ist daher vorrangiges Forschungsziel.

Einer der klassischen Nachteile der Computertomografie (CT) ist die Strahlenbelastung für die Patienten. Sie entspricht im Vergleich zu einer herkömmlichen Röntgen-Thoraxaufnahme etwa dem Verhältnis 1:1.000, und das CT des Bauchraumes kann verglichen werden mit rund drei Jahren natürlicher Strahlung. „Das erklärt die intensive Forschung der letzten Jahre, um ein System zu finden, das gleich gute Aufnahmen wie bisher bei gleichzeitig verminderter Strahlenbelastung für die Patienten bietet“, betonte Prof. Dr. Johan De Mey, Universitätsklinik für Radiodiagnostik in Brüssel, bei einer Pressekonferenz.

Schon von Beginn an war das Thema Strahlenbelastung immer ein Diskussionsfeld im Bereich der Computertomografie. Die Umstellung vom alten „Röntgen-Film“ auf Digitaltechnik bewirkte zunächst auch einen Trend, der anfänglich sogar zu höheren Strahlendosen führte. Der Hintergrund: Während es bei der Verwendung von Film bei zu hoher Strahleneinwirkung zu einem „schwarzen“ – also unbrauchbaren – Bild kommt, verbessert sich in Digitalsystemen die Bildqualität mit steigender Strahlendosis, da das so genannte „Quantenrauschen“ so unterdrückt wird. „Es muss daher also grundsätzlich heißen: Nicht schöne Bilder werden gebraucht, sondern diagnostisch ausreichend gute“, sagte Prof. Dr. Franz Kainberger von der Radiologischen Universitätsklinik Wien.

Nicht in Europa, aber vor allem in den USA ist durch den ungehemmten Einsatz des CTs seit etwa sechs Jahren die medizinische Strahlenbelastung deutlich gestiegen.

Risikogruppen herausfiltern

Allerdings weiß man heute, dass es eine genetische Disposition für erhöhte Radiosensibilität gibt, deren Erhebung noch nicht in die klinische Routine Eingang gefunden hat. Man kann sich das in etwa so vorstellen wie den Konnex zwischen heller Haut und Hautkrebs, allerdings in wesentlich komplexerer Form, da viele Gewebe betroffen sind. Der Praxiswert läge vor allem in einer Erfassung erhöht empfindlicher Frauen im Zusammenhang mit der jährlichen Mammografie, um sie davon auszuschließen.

„Kinder und auch Jugendliche sind jedoch aufgrund des Wachstums der Gewebe eine Gruppe, bei der die Indikationen besonders eng zu stellen sind. Zusätzlich ist mit so geringer Dosis wie irgend möglich zu arbeiten. Das Bewusstsein dazu hat sich mittlerweile aber etabliert“, so der Experte.

Reduktion der Strahlenbelastung durch neues System

Seit November 2011 steht in Innsbruck ein völlig anders arbeitendes System, das im März 2011 weltweit erstmals in Brüssel in Betrieb ging. Das neue „Ultra-Niedrig-Dosis-CT” heißt Discovery CT750HD und verwendet als Rechensystem VEO. „Es versorgt uns mit beidem – mit relevant besserer Auflösung und einer erheblichen Reduzierung der Strahlendosis“, so de Mey.

Im Gegensatz zur klassischen Rückprojektion (FBP) der aufgenommenen Daten nutzt VEO eine iterative Rekonstruktion. Hierbei werden Rohdaten in einem iterativen Loop benutzt, um ein statistisches Model des Rauschens zu generieren und dabei gleichzeitig die komplette optische Kette des Computertomographen in diese Berechnung mitaufzunehmen. Das Resultat ist eine erheblich bessere Bildqualität bei gleichzeitig niedrigerer Strahlenbelastung für die Patienten.

De Mey: „Durch die Reduzierung der Strahlenbelastung auf das Niveau einer konventionellen Röntgenaufnahme eröffnet es den Nutzen der CT-Untersuchung auch bei anderen Indikationen als den bisher üblichen. Letztlich nützt der Vorteil der Bildqualität und der daraus resultierenden diagnostischen Vorteile allen Patienten.“ Es gibt Patientengruppen, bei denen die Strahlenbelastung eine stärkere Rolle als üblich spielt. Das sind speziell Kinder und Jugendliche – sie sind grundsätzlich empfindlicher – sowie Patienten, die sich wegen ihrer Grunderkrankung wiederholten CT-Untersuchungen unterziehen müssen. Kinder mit zystischer Fibrose erhalten – sofern keine anderen Beschwerdebilder vorliegen – alle zwei Jahre eine Röntgenuntersuchung. „Sie waren unsere allererste Zielgruppe, wo wir die beeindruckenden Vorteile von VEO gegenüber herkömmlicher Technologie feststellten. Wir konnten die Lungenanatomie und die krankheitsbedingten Veränderungen wesentlich deutlicher erkennen. So auch Fälle, die unter Röntgen unauffällig waren, unter der neuen Technologie aber unbedingt behandlungsbedürftige Veränderungen zeigten.“

Entwicklung zu höchstrangiger Darstellungsdiagnostik

Dazu der Innsbrucker Radiologiechef Prof. Dr. Werner Jaschke: „Fasst man diese Entwicklung zusammen, lässt sich sagen, dass sich das CT von einem zweitrangigen agnostischen Instrument zu einer höchstrangigen Darstellungsdiagnostik entwickelt hat, die sie etwa beim akuten Abdomen oder der Versorgung polytraumatisierter Patienten unverzichtbar macht. Zusätzlich unterstützt es moderne chirurgische Techniken und Interventionen oder die funktionelle Darstellung von Organen. Am Herzen wird es ebenso eingesetzt wie in der HNO (Sinusitis) oder zur Abklärung einer Blinddarmentzündung oder eines Nierensteinleidens. Unsere Entscheidung für das neue Ultra-Low-Dose-Gerät fiel in Nachfolge eines veralteten CTs im Bereich der Traumaversorgung, da dort sehr viele junge und jüngere PatientInnen mit eventuell höherer Strahlensensibilität versorgt werden.“

Verminderte Verabreichung jodhältigen Kontrastmittels

Und noch einen Vorteil gibt es laut De Mey. Aufgrund der Verminderung des Bildrauschens ist es möglich, Patienten auch mit geringeren Energiedosen zu scannen. Der Vorteil liegt in einem erhöhten Kontrast bei gleichzeitig verminderter Verabreichung jodhältigen Kontrastmittels – von besonderer Bedeutung bei Patienten mit Nierenversagen. FH

Quelle: Pressekonferenz anlässlich des European Congress for Radiology (ECR) „Exaktere Bilder trotz geringerer Strahlenbelastung!“, 29. Februar 2012, Wien

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