Die Computertomographie hat sich als zuverlässiges Verfahren für Herzuntersuchungen etabliert. Doch die Angst vor einer zu hohen Röntgendosis verhindert bislang den Routineeinsatz bei der Früherkennung koronarer Herzerkrankungen. Hier hilft die neueste Gerätegeneration: Sie kann die Strahlung auf ein Minimum reduzieren – auf nur 3 bis 10 % des Wertes von vor zehn Jahren.
Keine Angst vor Strahlen: Der Somatom Definition Flash kann detaillierte Herzaufnahmen mit einer Dosis unter 1 mSv machen. Dies ist weit weniger als die jährliche Hintergrundstrahlung aus der Umwelt.
"Der Rekordwert der geringen Strahlendosis basiert auf der Kombination von drei innovativen Technologien."
Herzerkrankungen sind die Todesursache Nummer 1 in vielen Industrienationen. Allein in Deutschland sterben jedes Jahr etwa 130 000 Menschen an einer Mangelversorgung des Herzmuskels, viele am Herzinfarkt. Doch wie erkennt man Gefährdungen? Gesundheitsbewusste Menschen, die beschwerdefrei zur Vorsorgeuntersuchung gehen, werden in der Regel zunächst per Belastungs-EKG untersucht: Während der Patient auf einem Fahrrad strampelt, werden Details seines Herzschlags gemessen. Treten Unregelmäßigkeiten auf, überweist man ihn zur weiteren Abklärung an Spezialisten.
Eine Alternative dazu wäre eine Untersuchung mit einem Computertomographen (CT), denn dieser macht Ablagerungen und Engstellen in den Blutgefäßen sofort sichtbar. Dabei wird der Patient in eine Röhre geschoben, in der Röntgenquellen und detektoren in rasender Geschwindigkeit um den Körper kreisen. Doch wegen der Röntgenstrahlung werden diese Geräte heute trotz ihrer hohen Genauigkeit und Zuverlässigkeit kaum in der Früherkennung oder zur Routinekontrolle eingesetzt. Wenn es um die Untersuchung des Herzens und der Herzgefäße geht, nutzt man sie vor allem in der Notfallmedizin, bei Risikopatienten wie starken Rauchern oder bei Menschen, die erste mögliche, aber noch unklare Symptome für eine Herzerkrankung zeigen.
Doch das könnte sich ändern. Seit mehr als zehn Jahren haben die Entwickler von Siemens Healthcare in Forchheim die Strahlungsdosis bei CT-Untersuchungen immer weiter reduziert. Mit der jüngsten CT-Reihe, dem Somatom Definition Flash, konnten sie jetzt einen neuen Rekord aufstellen: Das Herz eines Erwachsenen wird in nur 0,25 Sekunden komplett gescannt – wesentlich schneller als in herkömmlichen Geräten. Dabei arbeitet das neue Gerät so effizient, dass die Röntgendosis auf weniger als 1 mSv schrumpft. Noch vor wenigen Jahren lag sie bei einer Herzuntersuchung um das 10- bis 30-fache höher. 1 mSv ist deutlich geringer als die natürliche Strahlungsdosis von 2 bis 5 mSv, die ein Mensch in einem Jahr aus der Umwelt aufnimmt.
Daher könnte sich die CT in naher Zukunft tatsächlich als Routine-Werkzeug bei der Herzuntersuchung etablieren. Das unterstreicht auch eine aktuelle Umfrage des Spezialisten-Forums DSCT.com, an der 363 Radiologen und andere Experten teilgenommen haben. Die Anwender wurden gefragt, bei welcher Minimaldosis sie die CT künftig auch für die Früherkennung von koronaren Herzerkrankungen nutzen würden: Die Hälfte gaben Werte von 3 bis 10 mSv an. 42 % waren noch strenger. Bei ihnen liegt die magische Grenze unter 1 mSv.
Damit erfüllt das Definition Flash als einziges CT-Gerät derzeit auch die strengen Anforderungen der besonders strahlungsbewussten Nutzer. Zwar kann es bei sehr großen oder schweren Patienten vorkommen, dass der Rekordwert überschritten wird. Entscheidend aber ist, dass man nicht nur in Einzelfällen die 1 mSv-Grenze unterschreitet, sondern dass das zur Routine wird. „Tatsächlich kann nun gerade bei jungen Patienten die Mehrzahl der Herz-Scans mit dem Definition Flash unter 1 mSv bleiben“, bestätigt der Kardiologe Prof. Stephan Achenbach von der Universität Erlangen.
Zwei Quellen, zwei Detektoren. Diese enorme Reduktion wird durch die Kombination mehrerer Technologien erreicht. Besonders wichtig ist dabei der Dual-Source-Scanner, den Siemens vor einigen Jahren bei den CT-Geräten einführte. Bei dieser Technik rotieren in einem Gerät zwei Röntgenröhren und zwei Detektoren, die im Winkel von 90 ° versetzt sind, um den Patienten. Dessen Körper wird also zeitgleich aus zwei verschiedenen Winkeln abgelichtet. Während die beiden Messsysteme rotieren, gleitet der Patient auf dem Behandlungstisch durch die Röhre. Drehung und Vorschub führen in der Summe zu einer spiralförmigen Abtastung.
Die zwei Röntgenquellen ergänzen sich bei der Datenaufnahme, sodass der Patiententisch mit einer Geschwindigkeit bis zu 45 cm/s vorgeschoben werden kann. Damit wird das gesamte Herzvolumen deutlich schneller abgetastet als bei herkömmlichen Geräten mit einer einzelnen Röntgenquelle, die mehrfach um das Herz rotieren muss. Flash-Modus heißt die neue Technik, die wegen der hohen Scan-Geschwindigkeit und der kurzen Belichtungszeit die Röntgendosis beträchtlich reduziert. Weniger als 1 mSv sind für die Untersuchung des Herzens erforderlich, im Gegensatz zu Standardgeräten, die 3 bis 20 mSv benötigen.
Eine zweite wichtige Neuerung ist die IRIS-Methode (Iterative Reconstruction in Image Space) – eine ausgetüftelte Bildverarbeitungssoftware. Sie hat die Aufgabe, Strukturen in einem verrauschten Bild zu erkennen und scharf zu zeichnen. Ein CT-Bild wird aus vielen Hundert Einzelaufnahmen zusammengesetzt, die während der Rotation aus verschiedenen Winkeln geschossen werden. Normalerweise wird das Bild in einem Rutsch aus diesen Einzelaufnahmen errechnet. Allerdings ist jeder Messwert aus physikalischen Gründen mit einer gewissen Ungenauigkeit behaftet, die als Rauschen sichtbar wird – ähnlich dem rauschenden Fernsehbild bei schlechtem Empfang.