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Arten der CT

Die CT hat in ihrer Geschichte große Entwicklungsschritte durchlaufen.

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Die Geschichte der CT ist eine Geschichte voller Innovationen. Insbesondere in der Anfangszeit der CT waren die Entwicklungsschritte groß und zielten vorwiegend auf eine Verkürzung der Untersuchungszeit ab. Es hat große Änderungen in der Art der Datenerfassung, also der Anordnung, der Bewegung und der Bauart von Röhre und Detektor gegeben, sodass der Begriff der Gerätegeneration geprägt wurde. Mit der fünften Gerätegeneration wurde die Zählung wieder eingestellt. Nicht alle Entwicklungen konnten sich auch durchsetzen, sodass alle heute für die Diagnostik am Menschen eingesetzten Geräte in der Regel zur dritten Gerätegeneration zählen.

Die dritte Gerätegeneration der CT

Bei den ersten Gerätegenerationen bewegten sich Röhre und Detektor translatorisch in festem Abstand zueinander. Dies änderte sich mit Einführung der dritten Gerätegeneration, den sog. Rotate-Rotate-Geräten. Die Röhre führt dabei keine translatorische Bewegung mehr aus, sie wird um den Patienten gedreht. Ein auf der gegenüberliegenden Seite des drehenden Teils angebrachtes Kreissegment zur Detektion erfasst die Abschwächung der Strahlung bei ihrem Weg durch den Körper. Die ersten Geräte dieser Generation kamen 1975 auf den Markt und konnten erstmals eine Schicht innerhalb von 20 Sekunden erfassen. Dadurch konnten Brust- und Bauchbereich während einer Atemphase aufgenommen werden und so Atmungsverwischungen vermieden werden.

Die Schleifringtechnik bei der CT

Bei den Geräten der dritten Generation waren zunächst Detektor und Röhre über Kabel mit dem Gerät verbunden, sodass nach jeder Umdrehung des Kreissegments die Röhre zunächst zurückgedreht werden musste. Durch die Entwicklung der Schleifringtechnik konnte eine Dauerrotation des Kreissegments eingeführt werden. Dadurch wurde die Untersuchungszeit deutlich verkürzt.

Spiral- oder Helix-CT

Bei den ersten CT-Geräten wurde der Tisch, auf dem sich der Patient befand, jeweils nach einer vollständigen Röhrenrotation ein Stück vorgeschoben. Dafür war in der Regel ausreichend Zeit zur Verfügung, da nach jeder Umdrehung die Röhre zunächst zurückgedreht werden musste. So wurde der Körper des Patienten axial gescannt. Dies blieb auch nach der Entwicklung der Schleifringtechnik zunächst so, allerdings entfiel damit die Notwendigkeit der zeitlichen Pause aufgrund des Zurückdrehens der Röhre. So wurde die Spiral-CT eingeführt, bei der der Patient auch während der Röhrenrotation bewegt wird. Alle heutigen Geräte arbeiten im Spiralverfahren. Dabei wird der Patient mit konstanter Geschwindigkeit entlang seiner Längsachse durch die Strahlenquelle bewegt, während Strahlenquelle und Detektor mit konstanter Winkelgeschwindigkeit rotieren. Die heute verwendeten Geräte können mehrere Axialebenen, genauer bis zu 320, gleichzeitig einlesen.

Mehrzeilen- und Dual-Source-CT

Die Mehrzeilen-CT ermöglicht die zeitgleiche Aufnahme mehrerer Schnitte. Moderne Geräte können bis zu 640 Zeilen gleichzeitig auslesen. Die Dual-Source-CT wurde 2005 entwickelt. Dabei werden zwei rotierende Röntgenstrahler eingesetzt, die um 90 Grad versetzt angeordnet sind und mit unterschiedlicher Spannung betrieben werden können. Durch den simultanen Einsatz zweier Röntgenstrahler kann die Untersuchungszeit halbiert werden.

Zwei-Spektren-CT

Bei einer CT werden die Röntgenstrahlen betreffenden Schwächungseigenschaften von Geweben und Kontrastmitteln bestimmt. Dabei können Probleme auftreten, z. B. bei der Untersuchung der Herzkranzgefäße. Wird ein Kontrastmittel eingesetzt, so hat es ähnliche Schwächungseigenschaften wie die Verkalkung (Kalzifikation) der Gefäße, die eine Arteriosklerose anzeigt. Es ist daher nicht möglich, eindeutig zwischen einer tatsächlichen Kalzifikation und dem Kontrastmittel zu unterscheiden. Eine Lösung dieser Problematik bietet die Zwei-Spektren-CT. Im niederenergetischen Spektrum, welches in der Regel nicht zur normalen Untersuchung eingesetzt wird, zeigt das Kontrastmittel eine deutlich stärkere Schwächung der Röntgenstrahlung. Wird also mit zwei Spektren gemessen, ist eine Differenzierung zwischen Kontrastmittel und Kalzifikation möglich. Um mit zwei Spektren messen zu können, werden zum einen Dual-Source-Geräte eingesetzt, die das Anlegen unterschiedlicher Spannungen an die zwei Röntgenstrahler ermöglichen. Zum anderen gibt es Geräte, die nur mit einer Röhre ausgestattet sind, die aber im Millisekundenbereich zwischen zwei Spannungen wechseln kann. So wird ebenfalls die Messung auf zwei Energieniveaus zur Differenzierung bestimmter Strukturen ermöglicht.

Lydia Köper

16.02.12

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