CT - Spezialisten für Computertomographie finden

Die Computertomographie (kurz: CT) ist ein bildgebendes und vor allem zu Diagnosezwecken eingesetztes Untersuchungsverfahren. Sie erzeugt axiale Schichtbilder von Körperregionen unter Einsatz von Röntgenstrahlung und wertet diese anschließend mithilfe eines Computers aus.

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CT - Computertomographie - Weitere Informationen

Die Computertomographie ist ein computergestütztes Verfahren zur Erzeugung von Schnittbildern des Körpers mittels Röntgenstrahlen. Hierzu zerlegt der Computertomograph das zu untersuchende Gewebe in Scheiben bzw. Schichten, deren Dicke in Abhängigkeit von der jeweiligen Fragestellung variieren kann. Dabei sind heutzutage Schichtdicken unter einem Millimeter möglich.

Das bildgebende Verfahren ermöglicht die Diagnose vieler Erkrankungen und pathologischer Gewebeveränderungen wie etwa Tumore. Das Verfahren wurde Ende der 1960er Jahre von einem Mitarbeiterteam um Godfrey Hounsfield, einem englischen Physiker, entwickelt und wird bereits seit Mitte der 70er Jahre klinisch eingesetzt.

Funktionsweise von Computertomographen

Während der Bildaufnahme rotiert eine Röntgenröhre um den in der sogenannten Gantry liegenden Patienten. Die Gantry ist das wichtigste Element des Tomographen: Auf der einen Seite dieses rotierenden ringförmigen Tunnels befindet sich die Röntgenröhre, während auf der anderen Seite ein Detektor montiert ist.

Die Röntgenröhre strahlt während der Untersuchung fächerförmig Röntgenstrahlen aus, die vom gegenüberliegenden Detektor aufgefangen und in Bildinformationen umgewandelt werden. Den von den Röntgenstrahlen durchstrahlten dreidimensionalen Volumenelementen des Körpers (Voxeln bzw. Volumenpixel) werden hierzu jeweils Bildpunkte (Pixel) auf einem zweidimensionalen Bild zugeordnet.

Die Abschwächung der Röntgenstrahlen (sogenannte Attenuation) in der jeweils untersuchten Körperschicht wird berechnet und anschließend in Grautönen dargestellt. Die Dichte bzw. die Attenuation eines Gewebes wird anhand der Hounsfield-Einheit (HE) wiedergegeben. Definitionsgemäß wird Wasser der Wert 0 und Luft der Wert -1000 zugeordnet.

Die Hounsfield-Einheiten, beispielhaft für verschiedene Gewebearten in der CT-Diagnostik, sind:

  • Luft: -1000 HE
  • Lungengewebe: zwischen -500 und -700 HE
  • Fettgewebe: bis -100 HE
  • Wasser: 0 HE
  • Muskelgewebe: etwa 45 HE
  • Lebergewebe: zwischen 40 und 60 HE
  • Blut: zwischen 65 und 80 HE
  • Knochengewebe: über 1000 HE

Selektive Darstellung der zu untersuchenden Körperbereiche durch Fenstertechnik

Das menschliche Auge kann lediglich 20 bis 40 Grauwerte voneinander unterscheiden. Daher wird in einem Schnittbild nicht die gesamte Bandbreite an möglichen Dichtewerten in den jeweils korrespondierenden Graustufen wiedergegeben. Vielmehr werden mit der sogenannten Fensterbreite der gewünschte Dichtebereich und mit der Fensterlage der mittlere Dichtewert, der als mittlerer Grauton dargestellt wird, festgelegt. Eine begrenzte Anzahl an Graustufen wird dann über die gewählte Fensterbreite verteilt. Hierbei werden über dem Fenster liegende Dichtewerte weiß und unter dem Fenster liegende Dichtewerte schwarz wiedergegeben. So ist die Fensterbreite bei der Darstellung der Lunge beispielsweise 100 und die Fensterlage -600.

Multidetektorsysteme erlauben kurze Scanzeiten und 3D-Rekonstruktion

Heutzutage werden zumeist Spiral-Computertomographen mit kontinuierlich rotierender Röhre und einem sich fließend durch die Gantry bewegenden Untersuchungstisch verwendet. Dabei können Multidetektorsysteme mit mehreren, rotierenden Detektorreihen (Mehrzeilen-Spiral-Computertomographie mit bis zu 320 Zeilen) eingesetzt werden, die Ganzkörperuntersuchungen von polytraumatisierten Patienten in wenigen Sekunden erlauben.

Bei der sogenannten Dual-Source-Computertomographie kommen gleichzeitig zwei im rechten Winkel um das zu untersuchende Objekt rotierende Röntgensysteme zum Einsatz. Der Computertomograph kann pro Umlauf der Röntgenröhren in der gleichen Zeit doppelt so viele Schichten (bis zu 640) aufnehmen. Dadurch wird nicht nur die Untersuchungszeit verkürzt, sondern auch die zeitliche Auflösung verbessert, sodass bewegliche Objekte wie ein schlagendes Herz innerhalb sehr kurzer Scanzeiten dargestellt werden können (Volumen-CT). Durch die sehr dünn angelegte axiale Scantechnik wird eine sogenannte multiplanare Rekonstruktion (MPR) ermöglicht. Die 3D-Rekonstruktion eines gescannten Gewebes aus den axialen Schichtscans zur Betrachtung des interessierendes Körperbereichs aus verschiedenen Ebenen wird als multiplanare Rekonstruktion bezeichnet.

Warum Kontrastmittel bei der Computertomographie verwendet werden

Zur besseren Darstellung der Gewebekontraste und verbesserten Differenzierung von pathologischen Veränderungen kommen oftmals Kontrastmittel zur Anwendung. Diese stark jodhaltigen Substanzen werden intravenös appliziert und nach der Untersuchung über die Nieren wieder ausgeschieden. Insbesondere im abdominalen Bereich haben sich mehrphasige Untersuchungsprotokolle bewährt, da pathologische Läsionen von beispielsweise Leber oder Pankreas die applizierten Kontrastmittel im Zeitverlauf anders aufnehmen als gesundes Gewebe. Unterschieden wird hier zwischen der
  • arteriellen (etwa 20 bis 25 Sekunden nach Kontrastmittelinjektion),
  • portal-venösen (50 bis 70 Sekunden nach Kontrastmittelinjektion) sowie
  • venösen Phase (ab etwa der 90. Minute nach Kontrastmittelinjektion).

So werden bei der CT-Angiografie die spezifischen Phasen der Kontrastmittelanflutung für die gezielte Prüfung arterieller und venöser Gefäße ausgenutzt.

Anwendungsbereiche der Computertomographie

Anders als bei einer konventionellen Röntgenuntersuchung werden die interessierenden Organe bei einer Computertomographie überlagerungsfrei in Schichten dargestellt. Dadurch lassen sich pathologische Veränderungen besser erkennen, weshalb die Computertomographie prinzipiell überall dort zu diagnostischen Zwecken eingesetzt wird, wo es um krankheitsbedingte Veränderungen von Organstrukturen geht. Die Computertomographie kann insbesondere bei der Darstellung von Blutgefäßen, aber auch von Weichgewebe wie innere Organe oder Muskulatur detailgetreuere Aufnahmen liefern als die konventionelle Röntgentechnik. Einige Gewebearten wie Knorpel oder Bänder lassen sich allerdings besser durch eine Magnetresonanztomographie (MRT) darstellen.

Zu den bedeutendsten Anwendungsbereichen der Computertomographie gehören:

  • Tumor-Diagnostik: Durch eine Computertomographie können Lokalisation, Größe sowie Ausdehnung von Tumoren ab einer Größe von wenigen Millimetern sowie Metastasen (Absiedelungen von Tumorzellen in anderen Organen) bildlich dargestellt und beurteilt werden. Zudem wird die Computertomographie zur Verlaufskontrolle bei der Krebstherapie sowie im Rahmen der Vorsorge zur Früherkennung von Lungen- und Darmkrebs eingesetzt.
  • Kraniale Computertomographie (Kopf-CT): Besteht infolge von Unfällen oder anderen Traumata der Verdacht auf Blutungen, ein Aneurysma (pathologische Erweiterung einer Hirnarterie), Gehirnödem (Schwellung), Schlaganfall oder Schädelbruch, kann die Diagnose durch eine Computertomographie untermauert werden.
  • Abdominale Computertomographie (Abdomen-CT): Eine Computertomographie des Abdomens wird bei einem Verdacht auf pathologische Gewebeveränderungen im Bauchraum wie einer Pankreatitis (Bauchspeicheldrüsenentzündung) oder traumatisch bedingten Verletzungen der Bauchorgane durchgeführt.
  • Computertomographie des Skelettsystems: Mithilfe einer Computertomographie können insbesondere komplizierte Knochenbrüche und Verletzungen im Bereich der Wirbelsäule beurteilt werden. Darüber hinaus wird eine Computertomographie zur Messung der Knochendichte bei Osteoporose durchgeführt.
  • Thorakale Computertomographie (Thorax-CT): Besteht ein Verdacht auf krankhafte Veränderungen des Lungengewebes, der Gefäße oder Lymphknoten im Bauchraum, können diese anhand einer Computertomographie sichtbar gemacht werden.
Darüber hinaus kommt eine Computertomographie in vielen Fällen zum Einsatz, um diagnostische (unter anderem Biopsien bzw. Gewebeentnahmen) oder therapeutische Eingriffe (Operationen, strahlentherapeutische Maßnahmen, Punktionen, Drainageanlagen) genau zu planen.

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