Exzellente CT-Aufnahmen bei niedrigster Strahlung

Siemens hat die Empfindlichkeit der Detektoren in seinen Computertomographen (CTs) auf ein bisher unerreichtes Niveau gesteigert - mit der Entwicklung der Stellar-Detektoren. In einem CT rotieren eine oder zwei Röntgenröhren mit je einem gegenüberliegenden Detektor um den Patienten. Im menschlichen Körper schwächen Knochen oder Gewebe die Strahlung unterschiedlich stark ab. Der Detektor registriert die eintreffenden Röntgenstrahlen und wandelt sie in digitale Signale um. Das Ergebnis sind hochaufgelöste CT-Bilder.

Die neuen Stellar-Detektoren liefern bei geringerer Röntgenstrahlung als bisher eine noch höhere Bildqualität. So kann z.B. das Herz mit dem Somatom Definition Flash, einem der neuen Scanner mit Stellar-Detektoren, in weniger als einer drittel Sekunde komplett abgebildet werden - mit einer Auflösung von 0,30 Millimetern. Dabei ist die Strahlenbelastung signifikant reduziert. Dank der kurzen Scanzeiten sind Untersuchungen möglich, ohne dass die Patienten Betablocker einnehmen müssen, um die Herzfrequenz zu senken. Adipöse Personen lassen sich ebenfalls besser untersuchen, weil die Stellar-Detektoren auch bei extrem abgeschwächten Signalen (z.B. durch umfangreiches Fettgewebe) gute Bilder liefern. Gleiches gilt für Scans, die mit äußerst niedriger Strahlendosis ausgeführt werden, etwa zur Untersuchung von Kindern oder Schwangeren.

Der Schlüssel zur hohen Empfindlichkeit ist eine neue Detektortechnologie, die das Rauschen der elektronischen Komponenten fast vollständig eliminiert. Im CT-Detektor werden die einfallenden Röntgenstrahlen zuerst von Szintillatorkristallen in sichtbares Licht umgewandelt. Photodioden wandeln das Licht in ein analoges elektrisches Signal um, das anschließend digitalisiert wird. Aus diesen digitalen Daten werden überlagerungsfreie Schnittbilder berechnet. Die Länge der elektrischen Verbindung zwischen den analogen Komponenten beeinflusst das Signal-Rausch-Verhältnis und damit die Empfindlichkeit des Detektors. Um die wenige Zentimeter langen Leitungen auf ein Minimum zu verkürzen, entwickelte Siemens Healthcare zusammen mit der globalen Siemens-Forschung Corporate Technology und dem Chip-Hersteller AMS einen Chip mit integrierter Schaltung, der gleichzeitig Photodiode und Analog-Digital-Wandler enthält. Der neue Detektor ist nicht nur empfindlicher, er verbraucht auch 80 Prozent weniger Energie als bisherige Technik.

Quelle: idw / Siemens AG