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Computertomografie

Letzte Aktualisierung: 24.7.2023

Abstracttoggle arrow icon

Die Computertomografie ist ein auf Röntgenstrahlen basierendes Schnittbildverfahren der diagnostischen Radiologie. Mit Hilfe einer rotierenden Röntgenröhre werden die darzustellenden Strukturen aus verschiedenen Richtungen abgebildet, sodass aus den zweidimensionalen Bildern dreidimensionale Datensätze errechnet werden können. Da hierdurch die Lokalisation von Strukturen in allen drei Ebenen aufgezeichnet wird, kommt es anders als bei konventionellen Aufnahmen zu keinen Überlagerungen. Mittels der heute verfügbaren Mehrzeilen-Detektoren sowie Spiral-Computertomografen können selbst Darstellungen größerer Körperpartien in einigen Minuten durchgeführt werden, weshalb dieses diagnostische Verfahren bspw. auch äußerst geeignet für die notfallmedizinische Versorgung ist. Im Vergleich zur Magnetresonanztomografie ist jedoch insbesondere die hohe Belastung an ionisierenden Strahlen nachteilig.

Definitiontoggle arrow icon

  • Computer (von engl. to compute = „(be)rechnen“): Datenverarbeitungsanlage, die in diesem Fall die aufgezeichneten Röntgenstrahlen miteinander verrechnet
  • Tomografie (von griech. tomḗ = „Schnitt“ und graphein = „schreiben“): Bildgebendes Verfahren, das Gewebe und Organe als Schnittbild wiedergibt

Indikationtoggle arrow icon

Computertomografie

Für die Durchführung einer CT ist aufgrund der Exposition gegenüber ionisierenden Strahlen eine „rechtfertigende Indikationobligat.

Technischer Hintergrundtoggle arrow icon

  • Bilderzeugung
    • Erfolgt mittels Röntgenröhre (s. Röntgenstrahlung), die um den Patienten kreist
    • Röntgenstrahlen werden von den jeweils gegenüberliegenden Detektoren aufgezeichnet
      • Detektoren entsprechen dem Röntgenfilm einer konventionellen Röntgenaufnahme und bilden immer nur kleine Abschnitte der darzustellenden Strukturen ab
        • Durch die Rotation der Röntgenröhre und damit des Strahlengangs werden dieselben Strukturen aus unterschiedlichen Richtungen durchleuchtet, sodass aus mehreren zweidimensionalen Bildern ein dreidimensionales entsteht
        • Durch stufenweisen Vorschub des Tisches wurde früher scheibchenweise (ca. 5–15 mm pro Schicht) die darzustellende Körperregion in die Röntgenstrahlung gebracht. Heute geschieht dies meist unter kontinuierlichem Vorschub (Spiral-CT )
      • Grundlage der Bildberechnung der CT ist ein Voxel
        • Analog zum Pixel des zweidimensionalen Bildes ist ein Voxel die kleinstmögliche Einheit einer CT. Ein Voxel ist dreidimensional und würfelförmig → Je kleiner der Voxel, desto schärfer das Bild
        • Gewebe mit starker Absorption der Röntgenstrahlen (= hoher Schwächungswert) → Voxel kommt hell zur Darstellung
        • Gewebe mit geringer Absorption der Röntgenstrahlen (= geringer Schwächungswert) → Voxel kommt dunkel zur Darstellung
  • Bildverarbeitung
    • Die entstehenden Graustufen werden mit Hilfe der Hounsfield-Einheiten beschrieben
    • Luft besitzt definitionsgemäß −1000 Hounsfield-Einheiten (= schwarz), Wasser 0 Hounsfield-Einheiten, Knochen können je nach Beschaffenheit ca. 1000–1500 HE (= weiß) erreichen
    • Problem: Durch den Verrechnungsprozess ergeben sich mehr Graustufen, als das menschliche Auge aufzulösen vermag
      • Lösung: Fensterung
        • Häufig betrachtet werden: Lungenfenster, Knochenfenster, Weichteilfenster
    • Aufbereitung der Bilddaten (Post-Processing) [1]
      • Darstellung in anderen Raumrichtungen: Multiplanare Reformation (MPR)
      • Umrechnung eines 3D-Datensatzes in ein 2D-Bild
        • Darstellung der hellsten Voxel: Maximumintensitätsprojektion (MIP)
        • Darstellung der dunkelsten Voxel: Minimumintensitätsprojektion (MinIP)
      • Erstellung eines dreidimensionalen Bildes: Volumen-Rendering-Technik (VRT)
    • Neben der Schnittbilddarstellung ist durch eine Kombination mehrerer Schnittbilder auch eine 3D-Rekonstruktion der abzubildenden Strukturen möglich
  • Kontrastmittel: Das hohe Molekulargewicht der als Kontrastmittel eingesetzten Substanzen bewirkt eine hohe Absorption der Röntgenstrahlung, sodass es zu einer starken Verschattung des Bildes kommt
    • Oral : Bariumlösungen, iodhaltiges Kontrastmittel
    • Intravenös: Es kommen iodhaltige Substanzen zum Einsatz
      • Arterielle Phase: Ca. 20 Sekunden nach intravenöser Injektion erreicht das Kontrastmittel die großen arteriellen Gefäße und macht diese strahlenundurchlässiger.
      • Venöse Phase: Ca. 70 Sekunden nach Injektion erreicht das Kontrastmittel die venösen Gefäße des Körperkreislaufs
    • Negatives Kontrastmittel: Da Luft die geringste Dichte aufweist und in einer Röntgenaufnahme daher schwarz erscheint, kann es als negatives Kontrastmittel eingesetzt werden (z.B. zur Beurteilung des Gastrointestinaltraktes).
  • Strahlenbelastung: Die Strahlenbelastung einer CT-Thorax-Aufnahme ist bspw. ungefähr äquivalent mit der natürlichen Strahlenbelastung innerhalb von ∼ 4 Jahren und ca. 80-mal höher als die einer Röntgen-Thorax-Aufnahme in zwei Ebenen

Vorbereitungtoggle arrow icon

Falls eine intravenöse Gabe von iodhaltigem Kontrastmittel geplant ist, muss Folgendes beachtet werden:

Durch die Verabreichung von iodhaltigem Kontrastmittel kann bei latenter Hyperthyreose eine thyreotoxische Krise ausgelöst werden! Zudem können eine akute Nierenschädigung und/oder eine irreversible Verschlechterung der Nierenfunktion sowie eine schwere allergische Reaktion auftreten!

Im Normalfall ist es nicht erforderlich, dass die Patienten nüchtern zu einer CT-Untersuchung erscheinen! Nötig ist dies bspw. bei bestimmten den Magen-Darm-Trakt betreffenden Fragestellungen oder bei Kombination mit einer PET mit 18F-FDG, da hierbei der Zuckerstoffwechsel sichtbar gemacht wird.

Interpretation/Befundtoggle arrow icon

Grundlagen der CT-Befundung

  • Betrachtungsweise: Bei der Interpretation eines transversalen Schnittbildes schaut der Betrachter immer von kaudal auf die abgebildeten Strukturen
  • Interpretation
    • Hypodens: Die Röntgenstrahlen werden vom Gewebe nur wenig abgeschwächt, so dass ein Großteil der Strahlung auf die gegenüberliegenden Detektoren trifft → Die Strukturen erscheinen dunkel (z.B. Lungengewebe)
    • Hyperdens: Die Röntgenstrahlen werden vom Gewebe stark abgeschwächt, so dass nur wenige auf die gegenüberliegenden Detektoren treffen → Die Strukturen erscheinen hell (z.B. Knochen)

Krankheitsbeispiele

CT-Darstellungen des ZNS

CT-Darstellungen der Bauchorgane

CT-Darstellung der Thoraxorgane

CT-Darstellung von Knochen und Gelenken

Scrollbare CTstoggle arrow icon

Für weitere scrollbare Notfall-CTs siehe auch: Schnittbildserien in der Notfallmedizin

Quellentoggle arrow icon

  1. von Tengg-Kobligk et al.:Aktuelle Bildnachverarbeitung der aortalen CTA und MRAIn: Der Radiologe. Band: 47, Nummer: 11, 2007, doi: 10.1007/s00117-007-1583-8 . | Open in Read by QxMD p. 1003-1011.
  2. Bücheler: Einführung in die Radiologie. Thieme 2005, ISBN: 978-3-133-16011-7.
  3. Rendl, Saller:Schilddrüse und Röntgenkontrastmittel: Pathophysiologie, Häufigkeit und Prophylaxe der jodinduzierten HyperthyreoseIn: Deutsches Ärzteblatt. Band: 98, Nummer: 7, 2001, .

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