Medium 24 [September 2005]

Entwicklung der Computertomographie und deren Beitrag in der bildgebenden Diagnostik

Dr. med. Katrin Kadow
Oberärztin der Abteilung Radiologie

 

Als Ende der sechziger Jahre des vergangenen Jahrhunderts der britische Elektroingenieur Godfrey N. Hounsfield und der amerikanische Physiker Allan MacLeod Cormack die Computertomographie (CT) entwickelten, war nicht ansatzweise abzusehen, welche bahnbrechende diagnostische Methode sie damit auf den Weg gebracht hatten. Der dafür 1975 verliehene Nobelpreis für Medizin war die verdiente Anerkennung für diese großartige Leistung.

In den Jahren zuvor wurde die bildgebende Diagnostik ausschließlich mit konventionellen Röntgenverfahren durchgeführt, auch schon mit der Einbringung von Kontrastmitteln, wobei immer nur zweidimensionale Bilder erstellt werden konnten. Diese Untersuchungsverfahren waren zum Teil äußerst zeitaufwendig und für den Patienten mit großen Unannehmlichkeiten – aufwendigen Punktionen oder gar der Öffnung von Körperregionen – verbunden.

Auch die konventionelle Schichtröntgenuntersuchung, bei der durch die gegenläufige Bewegung von Röntgenstrahler und Detektor (Filmfolienkombination) nur bestimmte Schichten innerhalb des Körpers abgebildet wurden, brachte nicht die diagnostische Aussage, die wir heutzutage von der Computertomographie gewöhnt sind.

Das Prinzip der Computertomographie ist folgendes: Eng eingeblendete Röntgenstrahlen tasten die zu untersuchende Körperregion schichtweise aus allen Richtungen ab. Die unterschiedlichen Gewebe des Körpers absorbieren die Strahlen unterschiedlich, und von Strahlendetektoren wird die differente, aus dem Körper austretende Strahlung gemessen und in einem komplizierten computergestützten Rechenverfahren berechnet und aufbereitet. Es entstehen in Sekundenschnelle aus Millionen Einzeldaten Querschnittsbilder des Körpers in verschiedenen Grauabstufungen.

Die ersten für die diagnostische Routine entwickelten Geräte in den Jahren nach 1972 ermöglichten ledigAlich die Untersuchung des Kopfes. Es entstanden dabei Bilder, bei deren Anblick man sich heute ernsthaft fragt, wie damals überhaupt eine Diagnose gestellt werden konnte.

Die technische Entwicklung ging rasant weiter. Schon bald standen Geräte zur Verfügung, die die Untersuchung des gesamten menschlichen Körpers Schicht für Schicht ermöglichten. 1989 wurde die so genannte Spiral- Computertomographie in den Routinebetrieb eingeführt. Zur kontinuierlichen Kreisbewegung des Röntgenstrahlers und des Detektorsystems kam die kontinuierliche Bewegung des Patientenlagerungstisches hinzu. Das bedeutete nicht nur eine enorme Zeitersparnis während der Untersuchung, sondern auch eine lückenlose Abtastung der zu untersuchenden Körperregion.

Die neueste Entwicklung auf diesem Gebiet (seit 1998) ist die so genannte Multi-Slice-Technik. Dabei werden je nach Konstruktion des Computertomographie- Scanners zwei bis derzeit 64 Zeilen in einem Scanvorgang gleichzeitig abgetastet – mit dem Ergebnis, dass man maximal 64 Körperschichten mit einer Breite von vier bis sechs Millimetern gleichzeitig aufnehmen kann. Das bietet ein Auflösungsvermögen in bisher ungekanntem Ausmaß. Darüber hinaus hat sich die Dauer für eine solche Untersuchung von anfänglich fünfzehn und mehr Minuten auf weniger als fünf Sekunden, z. B. für eine Untersuchung des Brustkorbes, reduziert.

Dadurch wird es sogar möglich, die bei den älteren Geräten angewandte Technik, bei der der Atem angehalten werden musste, beiseite zu lassen. Die kurzen Untersuchungszeiten erlauben seit einigen Jahren selbst die Herzuntersuchung in der Computertomographie, die so genannte Cardio-Computertomographie. – Und ein Ende dieser rasanten Entwicklung ist nicht abzusehen.

Die Einsatzmöglichkeiten der Computertomographie Generell kann man heute den gesamten menschlichen Organismus computertomographAisch untersuchen. Da es sich um ein diagnostisches Verfahren handelt, das mit Röntgenstrahlung arbeitet, werden natürlich alle Aspekte des Strahlenschutzes berücksichtigt.

Die Computertomographie wird besonders in folgenden Gebieten mit großem Erfolg angewendet:

Schlaganfalldiagnostik:
Die Computertomographie des Kopfes zur Erkennung von Hirnblutungen oder eines ischämischen Infarktes. Durch die Multi-Slice-Technik ist eine Frühdiagnostik von ischämischen Infarkten möglich.

Diagnostik von Geschwulsterkrankungen und deren Stadieneinteilung:
Sie ist besonders aussagekräftig im Bereich von Brust und Bauch, aber auch möglich im Kopf- und Halsbereiches sowie der Muskeln und des Skeletts. Hier wird wegen des höheren Kontrastes bei den Weichteilen die Kernspintomographie vielfach bevorzugt angewendet.

Traumatologische Diagnostik:
CT zur Primäruntersuchung von Patienten, bei denen mehrere Organe oderOrgansysteme durch Unfälle verletzt sind (Polytraumatisation nach Verkehrsunfällen). Auch bei einzelnen Frakturen und Verrenkungen wird die Computertomographie angewendet.

Gefäßdiagnostik:
Insbesondere die Multi-Slice-Technik kann krankhafte Prozesse im Bereich des Blutgefäßsystems darstellen, z. B. Diagnostik der Lungenarterienembolie oder Erfassung von Erkrankungen der Hauptschlagader – der Aorta. Hierbei bedarf es generell der Anwendung eines Kontrastmittels.

Diagnostik von akuten Erkrankungen des Bauches:
z. B. bei einem Magendurchbruch, bei Darmverschluss oder einem Nierensteinleiden.

PET-Computertomographie:
Sie ist eine Kombination von Computertomographie und eines gesonderten nuklearmedizinischen Untersuchungsverfahrens, der Positronen- Emissionstomographie (PET). Dieses Verfahren eigAnet sich besonders für die Diagnostik von Tumoren. Es vereint die Vorzüge der hoch auflösenden morphologischenDiagnostik mittels Computertomographie mit den Stärken der funktionsorientierten nuklearmedizischen Diagnostik.

Virtuelle Koloskopie:
Tumoren und Polypen im Dickdarm werden von versierten Computertomographie -Untersuchern fast genauso sicher erkannt wie bei einer konventionellen Darmspiegelung. Vorteile sind das fehlende Perforationsrisiko und die Schmerzfreiheit. Von Nachteil sind die nicht gegebene Therapiemöglichkeit (z. B. Abtragung von Polypen) sowie die Strahlenbelastung. Die Computertomographie hat sich zu einer Methode entwickelt, die oft eine schnelle Diagnose auch in Notfallsituationen ermöglicht und viele invasive Verfahren verdrängt oder erheblich einschränkt. Sie sind wenig belastend und von hohem Aussagewert.

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