Mip-journal 34/2012, Heft PDF

Abkürzung CT, ist ein bildgebendes Verfahren in der Radiologie. Im Gegensatz zur Röntgentomographie wird bei der Computertomographie ein Computer benutzt, um aus den Absorptionswerten von durch den Körper tretenden Röntgensignalen errechnete Schnittbilder erzeugen zu können. Funktionalität aufwiesen, wurde die Computertomographie sofort akzeptiert, denn die Bilder bieten im Gegensatz zu einer normalen Röntgenaufnahme eine überlagerungsfreie Darstellung der Körperstrukturen. Außerdem konnten erstmals Gewebearten mit unterscheidender Schwächung für Röntgenstrahlung dargestellt werden, was bis dahin mip-journal 34/2012, Heft PDF sehr eingeschränkt möglich war.


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Verwandte Verfahren sind die digitale Volumentomographie und die Rotationsangiographie. Beim CT kommt als Röntgenstrahl ein Fächerstrahl zum Einsatz. In klinischen CTs steht er allerdings senkrecht und nicht, wie in diesem Bild gezeigt, waagerecht. Beim herkömmlichen Röntgenverfahren wird das abzubildende Objekt von einer Röntgenquelle durchleuchtet und auf einem Röntgenfilm abgebildet. Es entsteht eine Projektion des Volumens auf eine Fläche.

In Strahlrichtung hintereinander liegende Bildteile des durchleuchteten Körpers überlagern sich zwangsläufig. In der Computertomographie werden Absorptionsprofile des Objekts aus vielen Richtungen erstellt und daraus die Volumenstruktur rekonstruiert. Im Gegensatz zum klassischen Röntgen bestehen die gemessenen Daten nicht aus einem zweidimensionalen Bild, sondern sind ein eindimensionales Absorptionsprofil. In heutigen Geräten werden bei einem Röhrenumlauf jedoch mehrere, bis zu 320 derartige Zeilen ausgelesen. Das errechnete Bild ist ein Transversalschnitt durch das Untersuchungsobjekt. Mit mehreren aufeinander folgenden Röhrenumläufen lassen sich angrenzende Schnitte erzeugen. Volumengrafiken setzen sich aus mehreren Dutzend, bis zu mehreren hundert Einzelschnitten zusammen.

Für die Bildentstehung beim Computertomographen ist ein Computer zwingende Voraussetzung, da das Bild nicht wie beim klassischen Röntgenverfahren unmittelbar entsteht, sondern erst aus den gemessenen Daten errechnet werden muss. Rotation um das abzubildende Objekt abdecken. Jeder CT-Scanner besitzt einen kurzen Ringtunnel, auch Gantry genannt, sowie einen elektromotorisch beweglichen Tisch, auf dem der Patient bzw. Im Rahmen der Untersuchung wird das zu untersuchende Körperteil oder Objekt parallel zum Aufnahmeprozess durch diesen Tunnel gefahren.

Für die Erzeugung der Hochspannung, Berechnung der Daten und Steuerung des Gerätes sind meist noch ein oder mehrere Schaltschränke vorhanden, die jedoch variabel platzierbar sind. Typischer CT-Scanner: Im Vordergrund und rechts im Bild erkennbar sind Gantry und Patiententisch. Das auf dem Rohr montierte Gerät unmittelbar links neben der Gantry ist die Kontrastmittelpumpe, mit deren Hilfe dem Patienten ein Kontrastmittel verabreicht werden kann. Fächerstrahl in Richtung der roten Linien abgibt. Die roten Pfeile markieren das Strahlaustrittsfenster der Röhre eines 16-Zeilen CTs.

Rohrleitungen läuft die Kühlflüssigkeit zur Kühlung der Röhre. Bedienkonsole eines 16-Zeilen-CTs: Auf dem linken Bildschirm Wiedergabe der Übersichtsaufnahme, anhand derer das Bedienpersonal die Untersuchung plant. Der Monitor rechts zeigt das lokale Bilddatenarchiv. Video eines laufenden CTs bei abgenommener Gehäuseabdeckung. Im Untersuchungsalltag rotieren Detektor und Röhre nicht sichtbar und nur geringfügig hörbar innerhalb des Gehäuses, während der Patient oder das Objekt durch die Gantry gefahren wird.

Die mathematischen Grundlagen der heute genutzten Computertomographie wurden 1917 durch den österreichischen Mathematiker Johann Radon entwickelt. In den 1930er Jahren wurden im Rahmen der konventionellen Radiologie tomographische Verfahren entwickelt. Erst der bei EMI angestellte Elektrotechniker Godfrey Hounsfield realisierte im Jahr 1969 Prototypen und brachte sie zur Marktreife. Er kannte die Vorarbeiten von Cormack nicht und musste die Algorithmen für die Bildrekonstruktion ebenfalls aufwändig selbst entwickeln. Bei Hounsfields ersten Laborgeräten wurde im Jahr 1969 noch eine Isotopenquelle als Strahlenquelle verwendet, und die Abtastzeit betrug neun Tage. Nach einer Reihe von Tieruntersuchungen zum Beleg der Unbedenklichkeit wurde die erste CT-Aufnahme an einem Menschen im Jahr 1971 aufgenommen.