Zentrum für Radiologie, Minimal-invasive Therapien und Nuklearmedizin
Klinikum am Gesundbrunnen
Computertomographie (CT)
Die Computertomographie ist ein auf Röntgenstrahlen basierendes Verfahren. Innerhalb von wenigen Sekunden werden mit modernen CT-Geräten (bis 64 Zeilen) der ganze Körper einschließlich der Organe und Blutgefäße dargestellt.
Programme zur Bildverarbeitung ermöglichen eine genaue und dreidimensionale Darstellung auch kleinster Strukturen. Gerade in Notfallsituationen, z. B. beim Schlaganfall, ist die Computertomographie aufgrund ihrer schnellen Verfügbarkeit und der raschen Untersuchungszeit nicht mehr wegzudenken.
Überwachung einer CT-Aufnahme
Was ist die Computertomographie (CT)
Die Computertomographie (CT) ist eine der wichtigsten Untersuchungen in der modernen Medizin. Es zeigt Bilder aus dem Körperinneren, die weit mehr Information als klassische Röntgenaufnahmen enthalten. Abgelöst hat das CT das normale Röntgen jedoch nicht: Wie bei allen Verfahren hängt die Eignung der Methode von der jeweiligen Situation des Patienten und von der Fragestellung ab.
Wie funktioniert die Computertomographie?
Die Computertomographie (CT) basiert auf einer tomografischen Röntgentechnik, bei der ein Röntgenstrahl den Patienten in dünnen Schichten in einem 360°-Winkel abtastet. Detektoren erfassen die durch den durchstrahlten Körper geschwächte Röntgenstrahlung.
Mittels einer mathematischen Bildrekonstruktion wird die lokale Röntgenschwächung jedem Punkt in der Untersuchungsschicht zugeordnet. Diese örtlichen Röntgenschwächungswerte werden in Dichten umgerechnet, in Graustufen kodiert und schließlich als Bild dargestellt. Bei konventionellen CT-Geräten erfolgt die Abtastung eines Untersuchungsvolumens konsekutiv, also Schicht an Schicht.
Spiral-CT
Bei einem Spiral-CT rotiert die Röntgenröhre kontinuierlich. Die Röhre muss dabei eine hohe Wärmebelastbarkeit besitzen, um über einen ausreichenden Zeitraum Strahlung abgeben zu können.
Moderne Scanner gewährleisten mehr als 100s Dauerstrahlung. Im Gegensatz zur Standard-CT wird der Patient nicht schichtweise abgetastet. Die Datenerfassung erfolgt bei gleichmäßigem Tischvorschub durch die Untersuchungsebene. Es resultiert eine spiralförmige bzw. helicale Abtastbewegung, die zu den synonymen Bezeichnungen Spiral-CT bzw. Helical-CT geführt hat.
Aus dem erfassten Volumen kann von jedem beliebigen Segment ein CT-Bild berechnet werden, insofern sind Tischvorschub und Ort der Bildrekonstruktion unabhängig voneinander. Es lassen sich so beliebige Ebenen oder überlappende Schichten ohne Erhöhung der Strahlenexposition reproduzieren.
Multidetektor-CT
Die Multidetektor-CT, syn. Mehrschichtspiral-CT, Mehrzeilen-CT, Multislice-CT, Volumen-CT, ist ein weiter Meilenstein in der CT-Technologie. Die entscheidenden Vorteile der Mehrschicht-Systeme liegen in der reduzierten Scanzeit, der Verringerung der Schichtdicke und der Erhöhung der Scanlänge. Durch diese Technologie avancierte das CT aus einer rein transaxialen zu einer echten dreidimensionalen Bildgebung.
Mehrschicht-Systeme erfreuten sich einer schnellen Akzeptanz durch die medizinische Gemeinde. Dies lässt sich aus dem exponentiellen Wachstum der Geräteinstallationen ablesen.
Im Gegensatz zu konventionellen Systemen mit Einzeldetektor oder Detektorring verfügen Mehrschicht-Geräte über mehrere parallele Detektoren.
Gab es bereits in den 70er Jahren geteilte Detektoren, so erschien das erste Gerät mit geteiltem oder dualem Detektor und kontinuierlich rotierender Röhre erst in den frühen 90er Jahren. Systeme mit 4 parallelen aktiven Detektoren wurden 1998 eingeführt, derzeit sind Geräte mit 16, 64 - 256 Zeilen gebräuchlich. Die Leistung vieler dieser Systeme wurde zusätzlich durch eine höhere Rotationsgeschwindigkeit verbessert.
Vorteile von Multidetektor-CT
Die Leistung der Mehrschicht-CT ist 256 höher als bei konventionellen Spiral-Scannern. Diese enorme Leistungssteigerung ermöglicht eine kürzere Scandauer, längere Untersuchungsabschnitte und dünnere Schichten.
Kürzere Scanzeiten reduzieren die Gefahr von Bewegungsartefakten, speziell bei Kindern und Schwerkranken. Wesentliche Verbesserungen zeigen sich auch bei der Untersuchung Verunfallter, bei Patienten mit Atemnot oder bei der Abklärung von Lungenembolien. Gleichzeitig ermöglicht die kürzere Scanzeit die Untersuchung der Leber oder anderer Organe in verschiedenen definierten Kontrastphasen, was die Detektion und Einordnung von Tumoren erleichtert. Gleichzeitig kann der Bedarf an Kontrastmittel verringert werden.
Längere Scanabschnitte sind speziell bei der CT-Angiografie von Bedeutung. CT-Angiografien erwiesen sich als vorteilhaft bei der Diagnostik der gesamten Aorta und der peripheren Gefäße bis herab zu den Füßen.
Nicht zuletzt bestechen die Geräte mit dünneren Schichten und isotroper Schnittführung in allen gewünschten Ebenen (d. h. gleichwertige Bildqualität in jeder beliebigen Rekonstruktionsebene) mit stets gleichbleibender Auflösung. Somit wird eine nahezu isotrope multiplanare Bildgebung Realität, die nicht selten die Auflösung der MRT übertrifft.
Herausforderung der Multidetektor-CT
Die massiv erhöhte Datenflut stellt einen Wermutstropfen der Multislice-Technik dar, insbesondere wenn hohe Auflösungen oder qualitativ hochwertige Rekonstruktionen gefordert sind. Die Untersuchung des Brust- und Bauchraumes (60 cm) produziert bei einer gewählten Schichtdicke von 1 mm 500 bis 800 Bilder, je nach Überlappung. Natürlich ist das kein echter Nachteil, sondern eine Herausforderung an die zur Verfügung stehende Computertechnologie.
Mit unserem modernen Scanner und mit einem PACS (Picture Archiving and Communications System (ein Bildverarbeitung und Archivierungssystem in der Medizin)) sind solche Datenmengen problemlos zu bewältigen: Die Ladezeit in den sogenannten Slab-Viewer dauert wenige Sekunden. Danach kann man sämtliche Schichten in Echtzeit filmartig durchsehen, die Schichtdicke online variieren, andere Ebenen einstellen oder sogar dreidimensionale Reformationen ohne Zeitverzug erstellen.
Untersuchungsdurchführung
Aufklärung und Fragen zur Krankheitsgeschichte sind Bestandteil der Untersuchung. Insbesondere sind bestimmte Risiken auszuschließen, die z. B. eine intravenöse Gabe jodhaltiger Kontrastmittel unmöglich machen.
Vorbereitung
Viele Bauchuntersuchungen bedürfen einer bestimmten Vorbereitung: Um Darmschlingen und Strukturen im oder um den Darm besser abgrenzen zu können, wird häufig ein Kontrastmittel (positives Kontrastmittel) oder Wasser (negatives Kontrastmittel) zu trinken gegeben. Je nach Umfang der Untersuchung sollte dies fraktioniert bis zu einer Stunde gegeben werden, um sämtliche Darmabschnitte bis zum Enddarm gleichmäßig zu füllen. Soll der Darm selbst dezidiert dargestellt werden, z. B. im Rahmen einer virtuellen Darmspiegelung (Koloskopie), so ist eine entsprechende Darmreinigung erforderlich.
Sofern eine intravenöse Kontrastmittelgabe notwendig und sinnvoll ist, wird vor der Untersuchung eine Verweilkanüle gelegt. Bei unserem schnellen Scanner ist eine maschinelle Injektion zwingend notwendig, um ein gleichbleibend gutes Ergebnis bzw. einen optimalen auf die Fragestellung abgestimmten Kontrast zu erhalten.