Der sanfte Computertomograph

Toshiba Medical hat einen neuartigen CT-Scanner entwickelt, der das Tumorrisiko durch die Röntgenstrahlung reduzieren soll.

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Von
  • Susan Young

Toshiba Medical hat einen neuartigen CT-Scanner entwickelt, der das Tumorrisiko durch die Röntgenstrahlung reduzieren soll.

Die Computertomographie liefert Medizinern zwar im Idealfall hochauflösende Bilder zur Diagnose, setzt Patienten aber auch einer erhöhten Strahlenbelastung aus. Ein neuartiger CT-Scanner soll diese Gefahr künftig verringern und gleichzeitig noch bessere Aufnahmen liefern, sagen Forscher an den US-Nationalinstituten für Gesundheit (NIH), die das Gerät getestet haben.

Bei CT-Scans handelt es sich vereinfacht ausgedrückt um zahlreiche Röntgenaufnahmen aus verschiedenen Winkeln, die dann zu einer dreidimensionalen Ansicht des Körperinneren zusammengesetzt werden. Die Technik ist insbesondere in Notsituationen hilfreich, wenn schnelle Diagnosen zwingend sind. Aber auch bei weniger dringenden Untersuchungen steigt die Zahl der verordneten Computertomographien in den vergangenen Jahren rasant, sagt Marcus Chen, Experte für bildgebende Verfahren am National Heart, Lung and Blood Institute in Bethesda, Maryland. Dabei gilt eine simple Formel: Je mehr CT-Scans angefertigt werden, desto höher die Strahlenbelastung.

Zwar sind die Chancen, nach einem einzelnen CT-Scan an Krebs zu erkranken, sehr gering. Doch die zunehmende Anzahl an Untersuchungen, die mittlerweile allein in den USA bei über 70 Millionen im Jahr liegt, erhöht das Risiko trotzdem. Forscher am nationalen Krebsforschungsinstitut der USA schätzen, dass aus den 72 Millionen CT-Scans im Jahr 2007 bis zu 29.000 neue Krebsfälle entstanden. Im Schnitt bekommt der zu untersuchende Organbereich eines Erwachsenen so 15 Millisievert Strahlung ab. Zum Vergleich: Die Belastung durch natürliche Strahlenquellen erreicht pro Jahr vielleicht 3,1 Millisievert.

Aus diesem Grund versuchen Forscher, die verabreichte Strahlenmenge pro Computertomographie zu verringern. Sie arbeiten dazu an einer verbesserten Hardware, die schneller scannen kann und weniger Wiederholungen benötigt. Außerdem wird die Software optimiert, um die Röntgendaten besser auszuwerten.

Das neue System, das von Toshiba Medical angeboten wird, kombiniert verschiedene Verbesserungen, um die Millisievert-Belastung zu reduzieren. Ein CT-Scanner ist normalerweise wie ein Ring aufgebaut. In diesem Ring bewegen sich eine Röntgenquelle und ein Detektor unabhängig voneinander in einem bestimmten Winkel. Der Patient liegt wiederum im Zentrum der Röhre. Röntgenstrahlen wandern dann durch den Körper von der Röhre zu den Detektoren. Das neue Toshiba-Gerät besitzt fünfmal mehr Detektoren als herkömmliche Maschinen, was bwirkt, dass größere Bereiche eines Organs in einem Schritt erfasst werden können, was die Anzahl der notwendigen Durchgänge reduziert.

Die Röntgenkomponenten in dem neuen System drehen sich außerdem schneller: Es benötigt nur 275 Millisekunden für eine Rotation statt bislang 350 Millisekunden. So ist die Strahlenbelastung auch auf der Zeitachse geringer. Bei sich bewegenden Organen wie dem Herzen sorgt die schnellere Rotation auch dafür, dass ein Arzt bis zu einer passenden Aufnahme den Scan nicht mehr häufiger wiederholen muss. "Es ist, als habe man einen schnelleren Film in der Kamera", sagt Chen. Veränderungen an Röntgenquelle und Bildverarbeitung reduzieren die Strahlenbelastung zusätzlich.

Chen und seine Kollegen am National Heart Lung and Blood Institute haben mit dem Toshiba-System bereits 107 erwachsene Patienten verschiedener Altersstufen und Größen auf Plaque-Bildung und andere Herz-Kreislauf-Probleme untersucht. "Viele CT-Einrichtungen nutzen eine Einstellung für alle Untersuchten. Man bekommt zwar eine schöne Bildqualität, doch einige Patienten erhalten dabei mehr Strahlung, als sie eigentlich benötigen." In der Studie von Chen und seinem Team nahm das System zunächst einen niedrig dosierte Röntgenvoraufnahme, um herauszufinden, wie groß der Patient tatsächlich ist und wie viel Strahlung für ein Diagnosebild wirklich notwendig wird.

Die meisten Patienten bekamen mit dem neuen Gerät pro Durchgang nur 0,93 Millisievert ab, die Höchstmenge lag bei weniger als 4 Millisivert. Die Strahlenbelastung wurde so um bis zu 95 Prozent reduziert. (bsc)