Computertomograf mit geringerer Strahlendosis und höherer Genauigkeit

Mannheim (hwz). Von der Glühbirne zur LED, vom schwarz-weiß Röhrenfernseher zum ultramodernen HD-TV: Dieser Vergleich wurde bei der Vorstellung des neuen Computertomografen (CT) mit Photon-Counting-Technologie ein ums andere Mal gezogen. "An der Universitätsmedizin Mannheim steht das einzige Gerät in der Metropolregion Rhein-Neckar", erklärt Thomas Seiler von Siemens Healthineers, wo das Hightech-Medizinprodukt entwickelt wurde.

In Mannheim wird man sich laut Ärztlichem Direktor Hans-Jürgen Hennes auf die Untersuchung von Kindern fokussieren. Eine Patientengruppe, die vom neuartigen CT nicht nur deshalb profitiert, weil bei geringerer Strahlendosis grundsätzlich genauere und kontrastreichere Bilder geliefert werden.

"Einschließlich Positionierung muss der Patient nicht mehr als zwei Minuten im CT bleiben. Der eigentliche Scan dauert 0,3 Sekunden", erklärt Oberärztin Meike Weis. Für ein optimales Röntgenbild der Lunge muss daher nicht mehr so lange der Atem angehalten werden. Beim Herz schafft es das Gerät, das bewegte Organ binnen eines Schlags im Bild festzuhalten. Knöcherne Strukturen lassen sich ebenso mit größerer Detailschärfe darstelle wie kleine, kaum vom übrigen Gewebe abgegrenzte Tumore oder verengte und verkalkte Herzkranzgefäße. "Wir können sogar in einen Stent hineinschauen und sehen, ob er offen ist", ergänzt Weis. Das wiederum würde dem Patienten künftig eine Herzkatheter-Untersuchung ersparen.

"Die CT-Diagnostik ist ein häufig genutztes und für die Therapieentscheidung wesentliches Verfahren", nennt Hennes den Hauptgrund für die Anschaffung. Zumal die Weiterentwicklung der herkömmlichen Technologie an ihre Grenzen gerät. Diese funktioniert, indem Röntgenstrahlen zunächst in sichtbares Licht umgewandelt werden, das anschließend über einen Lichtsensor zum endgültigen Bild verarbeitet wird.

Anders beim neuen photonenzählenden CT, der auf den analogen Zwischenschritt verzichtet und direkt ein digitales Signal erzeugt. So kann jedes Lichtteilchen (Photon) direkt mit seinem jeweiligen Energieniveau erfasst werden. Das liefert bisher unerreicht detaillierte Bilder. "Aber auch völlig neue Bildinformationen", wie Stefan Schönberg, Direktor der Klinik für Radiologie und Nuklearmedizin, erklärt.

Kontrastmittel können demnach optimiert eingesetzt und ihre Anreicherung im Gewebe farblich voneinander unterschieden werden. Von der Idee bis zur Zulassung im Sommer 2021 in den USA und Europa hat es 18 Jahre gedauert. 500 Einzelpatente stecken in dem photonenzählenden CT. Die Entwickler gehörten zu den drei für den Deutschen Zukunftspreis 2021 Nominierten – eine "Riesensache", wie Seiler betont. Dass am Ende Biontech gewonnen hat, geht für den Betriebsleiter Region Mitte von Siemens Healthineers jedoch "völlig in Ordnung".

Mit den Unikliniken Tübingen und Freiburg bildet Mannheim nun das weltweit einzige Photon-Counting CT-Konsortium. Ein Verbundprojekt, in dessen Rahmen bestimmte Patientengruppen mit dem Ziel einer verbesserten Diagnostik und effizienteren Versorgung untersucht werden. Auf wissenschaftlicher Ebene sollen unter anderem Methoden von künstlicher Intelligenz im Rahmen der Grundlagenforschung weiterentwickelt werden. Die standortübergreifende Arbeit des Konsortiums fördert das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg mit rund fünf Millionen Euro.