Ein Forschungsteam der Technischen Universit\u00e4t M\u00fcnchen (TUM) hat erstmalig eine neue R\u00f6ntgenmethode, das Dunkelfeld-R\u00f6ntgen, in einen f\u00fcr den Patienteneinsatz ausgelegten Computertomographen integriert. Dunkelfeld-R\u00f6ntgen liefert zus\u00e4tzliche Informationen zu konventionellen R\u00f6ntgenaufnahmen. Mit dem neuen Prototyp sind dreidimensionale Dunkelfeld-R\u00f6ntgenaufnahmen m\u00f6glich.<\/p>\n\n\n\n
Computertomographie (CT) ist eine der wichtigsten Methoden in Kliniken f\u00fcr pr\u00e4zise und schnelle Diagnosen. Bisher werden daf\u00fcr konventionelle R\u00f6ntgenaufnahmen verwendet, um diese dann in ein dreidimensionales CT-Bild umzurechnen, so die TUM in einer Pressemeldung<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Eine neue R\u00f6ntgentechnologie, das Dunkelfeld-R\u00f6ntgen, kann zus\u00e4tzliche Informationen liefern und feine Gewebestrukturen, insbesondere der Lunge, deutlich detaillierter als bisher abbilden. Bisher gab es jedoch aufgrund technischer Herausforderungen keine M\u00f6glichkeit, Patientinnen und Patienten mit der neuen R\u00f6ntgentechnologie in einem klinischen CT-Ger\u00e4t zu untersuchen.<\/p>\n\n\n\n Ein Forschungsteam um Franz Pfeiffer<\/a>, Professor f\u00fcr biomedizinische Physik und Direktor des Munich Institute of Biomedical Engineering<\/a> der TUM, hat nun ein CT-Ger\u00e4t so weiterentwickelt, dass es beide R\u00f6ntgentechnologien kombiniert. \u201eWir konnten erstmals zeigen, dass sich das Dunkelfeld-R\u00f6ntgen auch in einen klinischen Computertomographen integrieren l\u00e4sst. Obgleich noch eine neue Technologie, zeigen vorangegangene, vorklinische Studien mit M\u00e4usen bereits deutliche Vorteile der Dunkelfeld-Computertomographie, vor allem f\u00fcr die Bildgebung von Lungengewebe\u201c, sagt Franz Pfeiffer, Leiter der Studie.<\/p>\n\n\n\n Der neue CT-Prototyp wurde bereits erfolgreich mit einem sogenannten Thorax Phantom, einem k\u00fcnstlichen Modell eines menschlichen Oberk\u00f6rpers, getestet, und ist gro\u00df genug f\u00fcr den geplanten Einsatz bei Patientinnen und Patienten.<\/p>\n\n\n\n Auf dem Weg von der R\u00f6ntgenquelle zum Detektor wird R\u00f6ntgenlicht durch das dazwischenliegende Gewebe abgeschw\u00e4cht. Konventionelles R\u00f6ntgen nutzt diesen Effekt zur Bildgebung, da die Abschw\u00e4chung je nach Art und Struktur des Gewebes unterschiedlich stark ist. Dadurch erscheinen Strukturen wie beispielsweise Knochen, die das R\u00f6ntgenlicht st\u00e4rker abschw\u00e4chen, im konventionellen R\u00f6ntgenbild hell, w\u00e4hrend durchl\u00e4ssigeres Gewebe wie die Lunge dunkel erscheint.<\/p>\n\n\n\n Dunkelfeld-R\u00f6ntgen nutzt hingegen die Streuung des R\u00f6ntgenlichts. Trifft R\u00f6ntgenlicht auf Materialien unterschiedlicher Dichte, wie zum Beispiel an den Grenzfl\u00e4chen zwischen Lungengewebe und Luft, wird es kleinwinklig gestreut. Wertet man diese Kleinwinkelstreuung aus, erh\u00e4lt man zus\u00e4tzliche Informationen \u00fcber feinste Gewebestrukturen, die mit konventionellen R\u00f6ntgenverfahren nicht aufl\u00f6sbar w\u00e4ren.<\/p>\n\n\n\n Um das gestreute R\u00f6ntgenlicht detektieren zu k\u00f6nnen, sind spezielle optische Elemente, sogenannte mikrostrukturierte Gitter, n\u00f6tig. Diese werden zwischen R\u00f6ntgenquelle und Detektor angebracht. Wenn das R\u00f6ntgenlicht die Gitter passiert, entsteht ein charakteristisches Muster auf dem Detektor. Platziert man eine Probe oder Person zwischen den Gittern, ver\u00e4ndert sich das Muster. Dadurch sind R\u00fcckschl\u00fcsse auf die Struktur der Probe oder das Gewebe der Person m\u00f6glich.<\/p>\n\n\n\n Die Umsetzung der Dunkelfeld-Methode in einem CT-Ger\u00e4t f\u00fcr die menschliche Gr\u00f6\u00dfe bringt verschiedene technische Herausforderungen mit sich. Deswegen war die Gr\u00f6\u00dfe von Dunkelfeld-CT-Ger\u00e4ten bisher auf deutlich kleinere Dimensionen beschr\u00e4nkt, die f\u00fcr den Einsatz beim Menschen nicht ausreichen. Au\u00dfer der Gr\u00f6\u00dfe stellt auch die schnell rotierende Scan-Einheit spezielle Anforderungen an die technischen Komponenten.<\/p>\n\n\n\n Die Scan-Einheit von CT-Ger\u00e4ten, Gantry genannt, rotiert sehr schnell. Dabei entstehen Vibrationen, die Auswirkungen auf die fein abgestimmte Technik im Inneren des Ger\u00e4ts haben. Auf der Basis einer detaillierten Analyse der Vibrationen gelang es dem Forschungsteam, die Vibrationen sogar zu nutzen, um die f\u00fcr die Dunkelfeld-Bildgebung notwendige Verschiebung der Gitter gegeneinander zu realisieren. F\u00fcr die Auswertung der Scans entwickelten sie neue Algorithmen, die auf der Grundlage von Referenzscans die auf Vibrationen zur\u00fcckzuf\u00fchrenden Effekte herausrechnen.<\/p>\n\n\n\n \u201eMit dem Dunkelfeld-CT-Prototyp k\u00f6nnen wir beim gleichen Scan-Durchgang konventionelle R\u00f6ntgenaufnahmen und Dunkelfeld-Aufnahmen machen. Dadurch gewinnen wir zus\u00e4tzliche Informationen. Diese k\u00f6nnten zuk\u00fcnftig nicht nur bei der Diagnose von Lungenkrankheiten, sondern beispielsweise auch bei der Diagnose von Nierensteinen und Ablagerungen im Gewebe von Vorteil sein\u201c\u00b8 sagt Manuel Viermetz, einer der beiden Erstautoren der Studie.<\/p>\n\n\n\n Die Forschenden planen, die Bildgebung mit dem Dunkelfeld-Computertomographen im n\u00e4chsten Schritt noch weiter zu optimieren und das Ger\u00e4t f\u00fcr den ersten Einsatz bei Patientinnen und Patienten vorzubereiten.<\/p>\n\n\n\n Auch interessant: <\/strong><\/em>Hochaufl\u00f6sende Tomografie vermisst den Menschen in Mikrometer-Schritten<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":2084,"featured_media":353240,"template":"","meta":{"_acf_changed":false,"advgb_blocks_editor_width":"","advgb_blocks_columns_visual_guide":""},"categories":[36846],"tags":[131518,131383,116581,125578],"location":[24328],"internal_archives":[],"class_list":["post-353238","selected","type-selected","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","category-gesundheit-de","tag-computertomographie-de","tag-diagnose-de","tag-klinik-de","tag-technischen-universitaet-muenchen-de","location-deutschland"],"blocksy_meta":[],"acf":[],"featured_img":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/JuTM1snz-iHByGiPr-IAIV6sWN-x-ray-g9de1edc14_1920-1.jpg","coauthors":[],"author_meta":{"author_link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/author\/mauro-mereu\/","display_name":"Mauro Mereu"},"relative_dates":{"created":"Posted 4 years ago","modified":"Updated 4 years ago"},"absolute_dates":{"created":"Posted on February 9, 2022","modified":"Updated on February 9, 2022"},"absolute_dates_time":{"created":"Posted on February 9, 2022 4:51 pm","modified":"Updated on February 9, 2022 4:51 pm"},"featured_img_caption":"\u00a9 Pixabay","tax_additional":{"category":{"linked":["Gesundheit<\/a>"],"unlinked":["Gesundheit<\/span>"],"slug":"category","name":"Categories"},"post_tag":{"linked":["computertomographie<\/a>","diagnose<\/a>","klinik<\/a>","Technischen Universit\u00e4t M\u00fcnchen<\/a>"],"unlinked":["computertomographie<\/span>","diagnose<\/span>","klinik<\/span>","Technischen Universit\u00e4t M\u00fcnchen<\/span>"],"slug":"post_tag","name":"Tags"},"language":{"linked":["DE<\/a>"],"unlinked":["DE<\/span>"],"slug":"language","name":"Tags"},"post_translations":{"linked":["pll_62038801270c4<\/a>"],"unlinked":["pll_62038801270c4<\/span>"],"slug":"post_translations","name":""},"location":{"linked":["Deutschland<\/a>"],"unlinked":["Deutschland<\/span>"],"slug":"location","name":"Locations"},"internal_archives":{"linked":[],"unlinked":[],"slug":"internal_archives","name":"Internal Archives"}},"series_order":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/selected\/353238","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/selected"}],"about":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/types\/selected"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2084"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media\/353240"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=353238"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=353238"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=353238"},{"taxonomy":"location","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/location?post=353238"},{"taxonomy":"internal_archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/internal_archives?post=353238"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Konventionelles R\u00f6ntgen<\/h3>\n\n\n\n
Dunkelfeld-R\u00f6ntgen<\/h3>\n\n\n\n
Gittertechnologie f\u00fcr das Dunkelfeld-R\u00f6ntgen<\/h3>\n\n\n\n
Neue Hard- und Softwarekomponenten f\u00fcr die Dunkelfeld-CT<\/h3>\n\n\n\n
Zus\u00e4tzliche Informationen f\u00fcr Diagnosen in der Klinik<\/h3>\n\n\n\n