Computertomographie

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 21. August 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

Sie sind hier: Startseite Behandlungen Computertomographie

Die Computertomographie oder kurz CT ist, neben dem Röntgen und der Kernspintomographie sowie dem Ultraschall, ein weiteres bildgebendes Verfahren. Sie wird mit den Röntgenstrahlen erstellt, die international als X-Strahlen (X-Ray) bezeichnet werden. Da bei der Computertomographie einzelne Schnittbilder erstellt werden, müssen diese mittels Computer übereinander projiziert werden, um Ergebnisse erzielen zu können.

Was ist die Computertomographie?

Beim Röntgenverfahren wird der Körper von Röntgenstrahlung durchleuchtet und auf einem Röntgenbild abgebildet. In der Computertomographie wird der Körper aus vielen Richtungen durchleuchtet und am Computer dreidimensional dargestellt. Klicken, um zu vergrößern.

Die Computertomographie (CT) ist ein medizinisches Bildgebungsverfahren, das mithilfe von Röntgenstrahlen detaillierte Querschnittsbilder des Körpers erzeugt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Röntgenaufnahmen, die nur zweidimensionale Bilder liefern, ermöglicht die CT eine dreidimensionale Darstellung von Geweben und Organen. Dies wird erreicht, indem ein Röntgengerät um den Patienten rotiert und dabei viele einzelne Bilder aus verschiedenen Winkeln aufnimmt. Diese Bilder werden anschließend von einem Computer zu präzisen Querschnittsbildern zusammengesetzt.

Die CT wird häufig zur Diagnose und Beurteilung verschiedener Erkrankungen eingesetzt, darunter Tumore, Blutungen, Frakturen und Gefäßerkrankungen. Sie ist besonders nützlich, wenn detaillierte Informationen über die inneren Strukturen des Körpers benötigt werden, die mit anderen bildgebenden Verfahren, wie Ultraschall oder herkömmlichem Röntgen, nicht ausreichend erfasst werden können.

Die Untersuchung selbst ist relativ schnell und schmerzlos, allerdings ist der Patient während der Bildaufnahme einer gewissen Menge an Röntgenstrahlung ausgesetzt. Moderne CT-Geräte verwenden jedoch Techniken zur Dosisreduktion, um die Strahlenbelastung so gering wie möglich zu halten. Die gewonnenen Bilder bieten eine hohe Auflösung und Detailgenauigkeit, was die Computertomographie zu einem unverzichtbaren Werkzeug in der modernen Medizin macht.

Geschichte & Funktion

Als Erfinder der Computertomographie (CT) gelten der österreichische Mathematiker Johann Radon, der Physiker Allan M. Cormack und der Elektrotechniker Godfrey Hounsfield. Johann Radon legte bereits 1917 mit der Radon-Transformation, einer mathematischen Methode zur Berechnung von Bildern aus Projektionen, die theoretischen Grundlagen.

Allan M. Cormack, der in den 1950er Jahren an der Entwicklung dieser Technik arbeitete, trug entscheidend zur praktischen Umsetzung bei. Godfrey Hounsfield, der bei EMI Laboratories in London arbeitete, entwickelte schließlich in den späten 1960er Jahren den ersten funktionsfähigen Computertomographen.

1972 wurde dieser erste Computertomograph im Atkinson Morley Hospital in London in Betrieb genommen und markierte einen bedeutenden Durchbruch in der medizinischen Bildgebung. Hounsfield und Cormack erhielten für ihre bahnbrechenden Arbeiten 1979 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.

Die Computertomographie hat seitdem eine rasante Entwicklung durchlaufen und ist heute ein unverzichtbares Werkzeug in der Medizin. Allein im Jahr 2009 wurden in Deutschland circa 4,88 Millionen Patienten mittels CT untersucht. Diese Technologie hat jedoch weit über die Medizin hinaus Anwendung gefunden. In der Archäologie wird die CT beispielsweise zur Untersuchung von Mumien und antiken Artefakten verwendet. Ein bekanntes Beispiel ist die Untersuchung des in den Alpen gefundenen „Ötzi“, dessen Alter und innere Strukturen mithilfe der CT ermittelt wurden.

Auch in der Industrie spielt die Computertomographie eine wichtige Rolle, beispielsweise bei der zerstörungsfreien Prüfung von Materialien und Bauteilen, wo sie zur Qualitätskontrolle und Fehlersuche eingesetzt wird.

Einsatz & Indikation

Eine Computertomographie (CT) wird durchgeführt, wenn detaillierte Bilder des Körperinneren erforderlich sind, die mit herkömmlichen Röntgenaufnahmen oder anderen bildgebenden Verfahren wie Ultraschall oder MRT nicht ausreichend gewonnen werden können. Die CT ist besonders nützlich, um komplexe anatomische Strukturen darzustellen und präzise Diagnosen zu stellen.

Die Computertomographie wird häufig bei der Diagnose und Beurteilung von Kopfverletzungen, Schlaganfällen oder Gehirnblutungen eingesetzt, da sie schnell und genau Bilder des Gehirns liefern kann. Sie ist auch wichtig bei der Untersuchung von Tumoren, da sie deren Lage, Größe und Ausbreitung im Körper detailliert darstellen kann. Darüber hinaus wird die CT bei der Diagnose von Lungen- und Herzkrankheiten, einschließlich Lungenembolien, Aneurysmen und Koronararterienerkrankungen, verwendet.

Bei Verletzungen, insbesondere bei komplexen Knochenbrüchen oder Verletzungen der Wirbelsäule, wird die CT eingesetzt, um eine präzise Beurteilung des Schadens zu ermöglichen und eine angemessene Behandlung zu planen. Auch bei der Beurteilung von Bauchschmerzen, unklaren Schwellungen oder Verdacht auf innere Verletzungen nach einem Unfall ist die Computertomographie oft das bevorzugte diagnostische Verfahren.

Zudem wird die CT bei bestimmten Eingriffen wie Biopsien verwendet, um den Arzt bei der genauen Platzierung der Nadel zu unterstützen. Durch ihre Vielseitigkeit und Genauigkeit ist die CT in vielen klinischen Situationen unerlässlich geworden.

Vorteile & Nutzen

Die Computertomographie (CT) bietet zahlreiche Vorteile gegenüber anderen Behandlungs- und Untersuchungsmethoden, insbesondere aufgrund ihrer Fähigkeit, detaillierte und präzise Bilder des Körperinneren zu erstellen. Ein wesentlicher Vorteil der CT ist ihre hohe Auflösung, die es ermöglicht, selbst kleinste anatomische Strukturen sichtbar zu machen. Dadurch kann die CT komplexe Körperregionen wie das Gehirn, die Lunge oder den Bauchraum klar darstellen, was bei der Diagnose von Erkrankungen wie Tumoren, Blutungen, Frakturen oder entzündlichen Prozessen entscheidend ist.

Im Vergleich zur Magnetresonanztomographie (MRT) bietet die CT den Vorteil einer deutlich schnelleren Bildaufnahme, was besonders in Notfallsituationen wichtig ist, etwa bei Verdacht auf Schlaganfall oder schwere Verletzungen. Diese Geschwindigkeit kann entscheidend sein, um rasch eine Diagnose zu stellen und eine lebensrettende Behandlung einzuleiten.

Ein weiterer Vorteil der CT ist ihre Fähigkeit, Bilder in mehreren Ebenen und sogar dreidimensional zu rekonstruieren. Dies erleichtert die Planung von chirurgischen Eingriffen und ermöglicht eine genauere Beurteilung der Lage und Ausdehnung von Läsionen oder Tumoren.

Im Vergleich zu herkömmlichen Röntgenaufnahmen bietet die CT eine wesentlich höhere Detailgenauigkeit, da sie überlagerungsfreie Querschnittsbilder liefert. Dies ist besonders bei der Untersuchung komplexer oder dichter Strukturen, wie etwa der Schädelbasis oder der Brust, von Vorteil.

Zudem ist die CT vielseitig einsetzbar und eignet sich für die Untersuchung fast aller Körperregionen, was sie zu einem unverzichtbaren Werkzeug in der modernen Medizin macht.

Anwendung

Im Bereich der Medizin wird die Computertomographie mittels der Spiraltechnik eingesetzt. Hier wird der Patient langsam durch das Gerät hindurchgefahren, während das Gerät rotiert. Die Computertomographie kommt zum Beispiel bei der Untersuchung des Kopfes zum Einsatz. Hier können mittels Kontrastmittel die einzelnen Arterien, aber auch Hirnbereiche effizient dargestellt werden. Meist wird die erste Untersuchungsserie nativ - also ohne Kontrastmittel - durchgeführt, die zweite erfolgt dann nach der Kontrastmittelgabe. Hierdurch fallen etwaige Veränderungen im Gewebe noch besser auf.

Die Computertomographie wird auch zur Untersuchung des Thorax, des Abdomens, des Oberbauches, der gesamten Wirbelsäule, aber in einigen Fällen auch zur Untersuchung der Gliedmaßen herangezogen. Dies ist vor allem bei adipösen Patienten der Fall. Während der Patient im Computertomographen liegt, werden die Schnittbilder von einem externen Computer mit entsprechender Software bearbeitet. Auch die Mitarbeiterinnen der Praxis oder Krankenhauses sitzen in einem eigenen Schaltraum, halten aber mit dem Patienten über ein Mikrofon Kontakt.

Wenn ein Patient während der Computertomografie Probleme, zum Beispiel Platzangst, bekommt, kann dieser jederzeit Rückmeldung geben und bekommt dann entweder ein Medikament zur Sedierung, also zur Ruhigstellung, verabreicht oder die Computertomographie wird nach Rücksprache mit dem Arzt abgebrochen.

Durchführung & Ablauf

Der Ablauf einer Computertomographie (CT) beginnt mit der Vorbereitung des Patienten. Zunächst wird der Patient gebeten, alle metallischen Gegenstände wie Schmuck oder Brillen abzulegen, da diese das Bild stören könnten. Je nach Untersuchungsart kann es erforderlich sein, ein Kontrastmittel zu trinken oder intravenös zu erhalten, um bestimmte Strukturen besser sichtbar zu machen.

Der Patient wird dann auf einem speziellen Untersuchungstisch positioniert, der in den CT-Scanner hineinfährt. Der CT-Scanner besteht aus einem großen ringförmigen Gerät, in dem sich eine Röntgenröhre befindet, die sich während der Untersuchung um den Körper des Patienten dreht. Der Patient muss während der Bildaufnahme still liegen, um klare, unverzerrte Bilder zu gewährleisten.

Der Radiologe oder Techniker, der die Untersuchung durchführt, befindet sich in einem angrenzenden Raum, von wo aus er den Vorgang überwacht und mit dem Patienten über eine Gegensprechanlage kommuniziert. Der Patient kann aufgefordert werden, kurz den Atem anzuhalten, insbesondere bei Aufnahmen des Brustkorbs oder Bauchs, um Bewegungsartefakte zu vermeiden.

Während der Untersuchung werden viele einzelne Röntgenbilder aus verschiedenen Winkeln aufgenommen. Ein Computer verarbeitet diese Bilder zu detaillierten Querschnittsbildern des Körpers. Der gesamte Vorgang dauert in der Regel nur wenige Minuten, wobei die eigentliche Bildaufnahme oft nur wenige Sekunden beansprucht.

Nach der Untersuchung kann der Patient in der Regel sofort wieder nach Hause oder zu normalen Aktivitäten zurückkehren, es sei denn, es wurden besondere Anweisungen gegeben, wie etwa bei der Verwendung von Kontrastmitteln. Die Auswertung der Bilder erfolgt anschließend durch einen Radiologen, der die Ergebnisse an den behandelnden Arzt weiterleitet.

Nebenwirkung & Gefahren

Die Computertomographie hat gegenüber den anderen bildgebenden Verfahren einige Vorteile, aber auch ein paar Nachteile. So ist sie zum Beispiel wesentlich strahlenintensiver als eine Röntgenuntersuchung. Bei der Computertomographie kommt beispielsweise eine bis zu 50-fache Strahlendosis zum Einsatz als bei einer konventionellen Mammografie, im Vergleich zum Röntgen des Thorax ist die Strahlendosis einer Computertomografie sogar bis zu 575-mal höher.

Deshalb sollte man genau abwägen, ob man eine Computertomographie durchführen lässt. Wer unter Platzangst leidet, sollte die Computertomographie gegenüber der Magnetresonanztomographie vorziehen. Auch adipöse (d.h. übergewichtige) Patienten sollten mittels der Computertomografie untersucht werden, da die "Röhre" des MR-Tomographen gegenüber dem Computertomographen wesentlich enger ist. Ein Vorteil der Computertomografie ist, dass die Schnittbilder eine wesentlich bessere Qualität aufweisen als einzelne Röntgenaufnahmen. Im Vergleich zur Magnetresonanztomographie - die mit Magnetfeldern und nicht mit Röntgenstrahlen arbeitet - ist sie wesentlich kostengünstiger.

Da durch neue Computertomographen die Strahlenbelastung wesentlich geringer ist als bei alten Geräten, sollte man eine Arztpraxis oder Krankenhaus aufsuchen, bei der die Computertomographie zu den Standarduntersuchungen gehört. Hier kann man davon ausgehen, dass neueste Geräte zum Einsatz kommen.

Eine Computertomographie sollte man trotzdem nicht allzu oft durchführen lassen, da hier die Strahlendosis - als Beispiel sei hier die koronare Computertomographie genannt - bis zu circa 14 Millisievert pro Untersuchung betragen kann.

Ein Mitarbeiter eines deutschen Kernkraftwerkes darf einer Strahlendosis von jährlich 20 Millisievert ausgesetzt werden. Diesen Vergleich sollte man sich vor der Durchführung einer Computertomographie vor Augen halten. Wenn die Computertomographie aber nach Rücksprache mit dem Arzt als medizinisch notwendig erachtet wird, sollte man jedoch nicht auf sie verzichten. Die Strahlendosis baut sich auch relativ schnell wieder ab. Trotzdem ist das Krebsrisiko nach einer durchgeführten Computertomographie höher.

Alternativen

Es gibt mehrere alternative bildgebende Verfahren zur Computertomographie (CT), die in Betracht gezogen werden können, wenn eine CT aus verschiedenen Gründen nicht möglich oder geeignet ist. Ein häufig verwendetes alternatives Verfahren ist die Magnetresonanztomographie (MRT). Die MRT nutzt starke Magnetfelder und Radiowellen, um detaillierte Bilder der inneren Strukturen des Körpers zu erstellen. Sie bietet insbesondere bei der Untersuchung von Weichteilen wie Gehirn, Muskeln, Gelenken und inneren Organen Vorteile und kommt ohne ionisierende Strahlung aus, was sie besonders bei Kindern und schwangeren Frauen attraktiv macht.

Eine weitere Alternative ist der Ultraschall, auch Sonographie genannt. Ultraschall ist eine sichere, nicht-invasive Methode, die Schallwellen verwendet, um Bilder von Organen und Strukturen im Körper zu erzeugen. Es wird häufig zur Untersuchung von Bauchorganen, Gefäßen und dem Herzen eingesetzt. Der Ultraschall ist besonders geeignet für die Überwachung von Schwangerschaften und zur Beurteilung von Weichteilstrukturen.

Die konventionelle Röntgenaufnahme ist eine weitere Alternative, insbesondere für die Untersuchung von Knochen, Lungen und großen Bruststrukturen. Obwohl weniger detailliert als eine CT, ist sie oft ausreichend für die Diagnose von Frakturen, Lungenentzündungen oder Herzvergrößerungen.

Für spezielle Untersuchungen der Blutgefäße kann die Angiographie als Alternative dienen. Diese Methode verwendet entweder Röntgenstrahlen mit Kontrastmitteln oder MRT-Techniken, um detaillierte Bilder der Blutgefäße zu erzeugen, und ist besonders nützlich bei der Diagnose von Gefäßerkrankungen.

In Fällen, in denen eine CT aufgrund von Allergien gegen Kontrastmittel, Strahlenexposition oder anderen Kontraindikationen nicht möglich ist, bieten diese alternativen Verfahren wertvolle diagnostische Informationen und werden entsprechend den individuellen Bedürfnissen des Patienten ausgewählt.

Quellen

Das könnte Sie auch interessieren