Aus dem Forschungslabor Folge 42

Im Dunkelfeld

Ein Forschungsteam der Technischen Universität München hat eine neue Röntgenmethode, das Dunkelfeld-Röntgen, in einen für den Patienteneinsatz ausgelegten Computertomographen integriert. Dunkelfeld-Röntgen liefert zusätzliche Informationen zu konventionellen Röntgenaufnahmen. Mit dem neuen Prototyp sind dreidimensionale Dunkelfeld-Röntgenaufnahmen möglich.
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Computertomographie (CT) ist eine der wichtigsten Methoden in Kliniken für präzise und schnelle Diagnosen. Bisher werden dafür konventionelle Röntgenaufnahmen verwendet, um diese dann in ein dreidimensionales CT-Bild umzurechnen. Eine neue Röntgentechnologie, das Dunkelfeld-Röntgen, kann zusätzliche Informationen liefern und feine Gewebe-strukturen deutlich detaillierter als bisher abbilden. Bisher gab es jedoch keine Möglichkeit, Patienten mit der neuen Technologie in einem klinischen CT-Gerät zu untersuchen. Ein Forschungsteam um Franz Pfeiffer, Professor für biomedizinische Physik und Direktor des Munich Institute of Biomedical Engineering der TUM, hat nun ein CT-Gerät so weiterentwickelt, dass es beide Röntgentechnologien kombiniert.

Fortschritt zum konventionellen Röntgen

Auf dem Weg von der Röntgenquelle zum Detektor wird Röntgenlicht durch das dazwischenliegende Gewebe abgeschwächt. Konventionelles Röntgen nutzt diesen Effekt zur Bildgebung. Dunkelfeld-Röntgen nutzt hingegen die Streuung des Röntgenlichts. Treffen solche Strahlen auf Materialien unterschiedlicher Dichte, wie etwa an den Grenzflächen zwischen Lungengewebe und Luft, werden sie kleinwinklig gestreut. Bei der Auswertung dieser Kleinwinkelstreuung erhalten Mediziner zusätzliche Informationen über feinste Gewebestrukturen, die mit konventionellen Röntgenverfahren nicht auflösbar wären.

Um das gestreute Röntgenlicht detektieren zu können, sind spezielle optische Elemente, sogenannte mikrostrukturierte Gitter, nötig. Diese werden zwischen Röntgenquelle und Detektor angebracht. Wenn das Röntgenlicht die Gitter passiert, entsteht ein charakteristisches Muster. Befindet sich eine Person zwischen den Gittern, verändert sich das Muster. Dadurch sind Rückschlüsse auf die Gewebestruktur möglich.

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