Bildgebende Verfahren

Scharfe Bilder gegen wacklige Diagnosen

Was vor über 100 Jahren mit den verwaschenen Schwarzweißaufnahmen Conrad Röntgens begann, ist heute elementares Hilfsmittel in der modernen Diagnostik: Ausgereifte Systeme bildgebender Verfahren durchleuchten den Patienten des dritten Jahrtausends und zeigen perfekte Innenansichten in höchster Auflösung. Die Kombination aus leistungsfähigen Computern und den Erkenntnissen der medizintechnischen Forschung hat in den vergangenen Jahren hochwertige Diagnosegeräte hervorgebracht. Digitale Fotos und Filme sind bei der Krankheitsfindung zunehmend verbreitet.

Gebrochene Knochen, verrenkte Wirbel oder einfach apikale Prozesse: Wo das bloße Auge nichts mehr erkennen kann, „greift der Mediziner schnell zum Röntgenstrahl“. Im Jahr 2001 tat er dies in Deutschland rund 150 Millionen mal, das ergibt pro Einwohner also 1,8 Röntgenaufnahmen. Damit nimmt Deutschland eine Spitzenposition ein, nur die Japaner übertreffen diesen Wert noch mit 2,4 Untersuchungen pro Kopf und Jahr. Auch die jährliche Strahlendosis ist in den vergangenen sieben Jahren um zehn Prozent auf 1,8 mSv (Millisievert) pro Person angestiegen. Angesichts eines kränkelnden Gesundheitssystems und der wachsenden Strahlenbelastung der Patienten ist dies ein fragwürdiger Zustand, mit dem sich auch das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) auseinandersetzt. Dort beobachten die Mitarbeiter genau, welche Ursachen derartige Trends haben und wie sie zu bewerten sind. Zwar sind rund 20 Prozent der angefertigten Röntgenaufnahmen Zahnfilmaufnahmen, diese aber nehmen nur 0,1 Prozent der Gesamtstrahlenbelastung ein. Die erhöhte Strahlendosis entsteht durch den vermehrten Einsatz der Computertomographie. Mit etwa 20 mSv belastet eine Ganzkörper-CT-Untersuchung den Patienten: Eine Dosis, die nach der neuen Strahlenschutzverordnung dem jährlichen Grenzwert eines Berufstätigen mit Strahlenexposition entspricht.

Wolfram König, Präsident des BfS, glaubt fest daran, dass die Einführung diagnostischer Referenzwerte ein probates Mittel ist, die durchschnittliche Strahlenbelastung in der Diagnostik zu senken. Die entsprechende Überprüfung dieser Maßnahmen obliegt den ärztlichen und zahnärztlichen Stellen sowie der Landesbehörde.

Strahlenrisiko senken

Doch auch andere Maßnahmen könnten die Röntgenbelastung senken: Die weitere Verbreitung des Röntgenpasses für Patienten würde zum Beispiel viele Doppeluntersuchungen vermeiden.

Wenig populär, aber von vielen kritischen Beobachtern favorisiert, ist auch die Idee, nur in spezialisierten Zentren radiologische Untersuchungen zuzulassen.

Welchen körperlichen Schaden ein Mensch durch ein Zuviel an radioaktiver Strahlung davonträgt, ist durch die Atombombenopfer in Hiroshima und Nagasaki genauestens belegt. Auch eine geringfügige Strahlungseinwirkung erhöht die Wahrscheinlichkeit, an Krebs zu erkranken. Für akute Bestrahlungen mit über 50 mSv lässt sich dies epidemiologisch beweisen. Wissenschaftler diskutieren kontrovers darüber, ob auch bei geringeren Werten proportional zur Dosis ein Krebsrisiko bestehen könnte. Statistisch würde dies für die Bundesrepublik im Jahr somit einige tausend Krebstote durch Röntgenuntersuchungen bedeuten, konnte aber bislang nicht belegt werden.

Professor David J. Brenner vom Zentrum für radiologische Forschung an der Columbia Universität in New York veröffentlichte jüngst eine Abschätzung über das Krebsrisiko eines erwachsenen Mannes, der sich jährlich zur Vorsorge einer Ganzkörper-Computertomographie unterzieht. Nach 30 Jahren lag das Todesrisiko nach den Berechnungen Brenners bereits bei 1,9 Prozent. Ob dieses Risiko durch den Gewinn frühzeitig entdeckter Krankheiten aufgewogen wird, bleibt ungewiss.

Schutz gegen X-Strahlen

Bezeichnenderweise war der erste Mensch, der sich mit der Gefahr von Röntgenstrahlen intensiv auseinander setzte, ein Zahnarzt. Neun Jahre nach der Entdeckung der X-Strahlen, wie William Conrad Röntgen sie anfänglich nannte, im Jahre 1904, veröffentlichte der Bostoner Pionier des Strahlenschutzes William Rollins ein Buch mit dem Titel „Notes on the X-light“ – und wurde kaum beachtet. Fast 40 Jahre brauchte es, bis Mediziner und Klinikpersonal die fatalen Wirkungen der Strahlung realisierten und entsprechende Schutzmaßnahmen ergriffen. Bis dahin sollten Tausende von Wissenschaftlern, Ärzten, aber auch Patienten ihren leichtfertigen Umgang mit der Strahlung mit dem Leben bezahlen. Erste Röntgenapparaturen benötigten Expositionszeiten zwischen fünf Minuten und einer halben Stunde – damit bekam der Patient eine Strahlendosis, die 50fach über dem heutigen Standard liegt.

Doch gerade für zahnmedizinische Anwendungen schien die neue Erfindung interessant zu sein. Nur wenige Wochen nach Röntgens bahnbrechenden Veröffentlichungen fertigten Wissenschaftler Zahnaufnahmen an, und seit 1905 werden zahnärztliche Röntgeneinheiten kommerziell vertrieben.

Unblutige Schnitte

Einblicke in das Innere des menschlichen Körpers sind seit Conrad Röntgen eine unblutige Sache geworden. Die Idee, hochenergetische elektromagnetische Wellen durch einen Körper zu senden und auf der anderen Seite zu schauen, welche Energie absorbiert wurde, ist simpel, aber genial. Die höchste Entwicklungsstufe dieses Durchleuchtungssystems findet sich in der modernen Computertomographie wieder. Mittlerweile in der vierten Generation, reicht bereits weniger als eine halbe Sekunde, um eine Querschnittsaufnahme einer bestimmten Körperregion anzufertigen. Eine mannshohe ringförmige Apparatur, in der ein Kranz von Detektoren und eine rotierende Röntgenröhre den liegenden Patienten umgeben, liefert schnell und präzise Bilder von Knochen, Lunge oder Blutgefäßen: für die Unfallmedizin ein elementares Hilfsmittel. Mit der so genannten Spiral-CT, bei der der Patient während der Aufnahme langsam durch den Ring gefahren wird, lassen sich mehrere Schnittbilder anfertigen, die eine dreidimensionale Rekonstruktion erlauben. Neueste Geräte, nach der Anzahl ihrer Detektorkränze auch 32-Zeiler genannt, rotieren in einer drittel Sekunde um den Körper und eignen sich daher auch zu Herz, Magen und Darmuntersuchungen. Aufgrund ihrer Schnelligkeit gibt es keine Unschärfen mehr durch Bewegungen der Organe. Durch die hohe Zeilenzahl entsteht eine Auflösung, die auch Ablagerungen in den Gefäßen erkennbar macht.

Die Entwicklung der Computertechnologie ist mit eine Voraussetzung für optimale Innenansichten: Pro Patient entstehen durchaus manchmal 500 bis 1 000 Bilder, die durch geschickte Nachbearbeitung der Querschnitte auch in Längsschnitte oder räumliche Darstellungen umgerechnet werden können. Endoskopische Eingriffe werden somit immer mehr ihren Stellenwert verlieren, die virtuelle Endoskopie zur Diagnose wird den Katheter ersetzen.

Einblicke in den Kopf

Ähnlich der konventionellen Computertomographie und für den Zahnmediziner eine hilfreiche Methode ist die digitale Volumentomographie (DVT). Seit 1997 existiert dieses Verfahren und ermöglicht es dem Behandler, kleinste Veränderungen der Knochen im Schädelbereich zu registrieren. DVT-Geräte sind mit ihrem kegelförmigen Röntgenstrahl der Standard-CT in bestimmten Fragestellungen überlegen und arbeiten mit einer geringeren Strahlendosis. In weniger als 80 Sekunden werden wie bei der CT vorerst Rohdaten gesammelt. Anschließend erlauben dreidimensionale Rekonstruktionen exakte anatomische Darstellungen des Zahn- und Kieferaufbaus des Patienten. Die Behandlung von Kieferbrüchen, Implantationen oder Entfernungen der Weisheitszähne können dank der DVT heutzutage mit weniger Komplikationen vorgenommen werden.

Die Tatsache, dass radioaktive Strahlung sich als Signalgeber zur Bilderzeugung eignet, kann auch zur Untersuchung funktioneller Prozesse genutzt werden. Bei der Szintigraphie wird der Patient nicht durchleuchtet, sondern erhält oral oder per Spritze ein Radionuklid. Diese radioaktiven Elemente zerfallen in sehr kurzer Zeit und geben dabei Gamma-Strahlung ab, die mit einer Spezialkamera gemessen wird. Erkrankte Organe erkennt der Arzt an ihrem gestörten Stoffwechsel: das Organ lagert übermäßig viel oder zu wenig Radionuklid ein. Mit Technetium-99 lässt sich beispielsweise eine Überfunktion der Schilddrüse nachweisen, aber auch ein unerkannter Knochenbruch oder eine Metastase aufspüren. Da die Halbwertszeit der Nuklide sehr kurz ist, kann eine vollständige Skelettdarstellung mit einer geringeren Röntgenbelastung einhergehen als eine normale Röntgenuntersuchung.

Strahlender Stoffwechsel

Eine Fortsetzung der Idee, mit radioaktiven Substanzen Stoffwechselanomalien darzustellen, führte zur Entwicklung der Positronen-Emissions-Tomographie, kurz PET. Im Gegensatz zu den eben erwähnten Gammastrahlern, geben Positronenstrahler bei ihrem Zerfall zwei energiereiche Teilchen ab. Diese fliegen jeweils in die exakt entgegengesetzte Richtung und verraten so dem Detektorring der PET-Kamera ihren Ursprungsort mit einer hohen räumlichen Auflösung. Der am häufigsten benutzte Positronenstrahler ist ein Isotop des Fluors, das 18F. Gebunden an Desoxy-Glukose markiert er Körperregionen mit sehr starkem Stoffwechsel. Aufgrund des hohen Glukosebedarfs von unkontrolliert wachsendem Gewebe, wird die strahlende Substanz im Tumor stark angereichert. 18F-Desoxy-Glukose ist somit ein idealer Tumormarker. Die schnelle Zerfallszeit der Radionuklide sorgt zwar für eine geringe Strahlenbelastung des Patienten, erfordert aber auch ein angeschlossenes Radiopharmazielabor. Dies ist mit ein Grund für die hohen Kosten von zirka 1 000 Euro pro Untersuchung. Eine Summe, die den gesetzlichen Krankenversicherungen zu hoch ist und trotz der eindeutigen Überlegenheit des Verfahrens bei bestimmten Erkrankungen leider weiterhin nicht übernommen wird.

Durchblick ohne Strahlen

Der zweite Weltkrieg forderte Tausende von Strahlenopfern, sorgte in den Nachkriegsjahren aber dafür, dass nun in der medizinischen Diagnostik auch eine Durchleuchtung ohne ionisierende Strahlung möglich wurde. Die fortgeschrittene Entwicklung von militärischen Sonar- und Radargeräten brachte vor über 50 Jahren Mediziner auf die Idee, auch das Innenleben ihrer Patienten mit Ultraschall zu betrachten. Anfänglich noch in großen wassergefüllten Bottichen, beschallte der Arzt seine Probanden mit Frequenzen zwischen zwei und fünf Megahertz. Nach wie vor ist dieser Bereich der wichtigste, doch je nach Untersuchungsobjekt reicht heute die Bandbreite von einem bis 100 MHz. Die Diagnosegeräte arbeiten ähnlich wie das Orientierungssystem der Fledermäuse: Das Echo hochfrequenter Druckwellen wird gemessen und in ein räumliches Bild übersetzt. Während Fledermäuse dies mit Schreien und den Ohren realisieren, erzeugt in der Medizin ein Schallkopf mit einem Piezokristall die ultraschnellen mechanischen Vibrationen. Gleichzeitig kann der Kristall aber auch die reflektierten Wellen erkennen, die dann in ein Bild übersetzt werden.

Höherfrequente Wellen eignen sich gut, oberflächlich liegende Strukturen, wie Hautkrebs, in hoher Auflösung darzustellen. Niederfrequente Wellen dringen dagegen tiefer in den Körper ein und kommen zum Beispiel bei der Schwangerschaftsdiagnostik zum Einsatz.

Echo des Bluts

Teilchen in schneller Bewegung, zum Beispiel rote Blutkörperchen, verändern die Frequenz der auftreffenden Schallwelle – es kommt zum Dopplereffekt. Die so genannte Doppler-Sonographie untersucht speziell das Gefäßsystem und vermittelt einen guten Eindruck über die Strömungsverhältnisse in Venen und Arterien. Seit einigen Jahren werden auch bei Ultraschalluntersuchungen Kontrastmittel eingesetzt:

Lösungen mit feinsten Gasbläschen haben charakteristische akustische Eigenschaften. Sie dringen in feinste Kapillarsysteme ein und kontrastieren besser als Blutzellen das Adernetz eines Organs. Mit den so genannten Echosignalverstärkern haben Kliniker bei der Beurteilung von Metastasen bereits vielfach positive Erfahrungen gesammelt.

Ultraschall hat den Ruf, so harmlos zu sein, dass auch das ungeborene Kind dieser Energie bedenkenlos ausgesetzt werden kann. Die sachgemäße Anwendung der Diagnosegeräte bleibt auch vollkommen ohne Nebenwirkungen. Dennoch hat die Strahlenschutzkommission Grenzwerte für den Schalldruck aufgestellt: fünf MPa bei einer normalen Untersuchung beziehungsweise ein MPa für luftgefüllte Gewebe wie die Lunge. Diese Vorsichtsmaßnahme ist nicht unbegründet: Bei extrem hohen Druckwerten können durch Scherkräfte Zellmembranen zerreißen, außerdem würde eine starke Erhitzung des Gewebes fatale Folgen haben.

Resonanz im Magnetfeld

Das jüngste, kostspieligste und spektakulärste Kind der Durchleuchterbranche hat viele Namen: Magnetresonanztomographie, MRT, Kernspintomographie, MRI (Magnetic resonance imaging) oder NMRTomographie (Nuclear magnetic resonance). Sicher ließen sich noch viele Wortkombinationen finden, die den komplizierten quantenphysikalischen Prinzipien dieser Methode Respekt zollen. Und im Jahr 2003 war die Entwicklung des MRT dem Nobelpreiskomitee sogar eine Ehrung wert: Sir Peter Mansfield und Paul C. Lauterbur bekamen den begehrten Preis in der Kategorie Medizin. Sie entdeckten vor über 30 Jahren einen Weg, mithilfe von Radiowellen und starken Magnetfeldern zweidimensionale anatomische Bilder zu generieren. Ausgangspunkt des Verfahrens ist ein physikalisches Phänomen, das als Kernspin-Resonanzeffekt bezeichnet wird. Da jeder Wasserstoffatomkern einen eigenen Drehimpuls besitzt (den Kernspin), verfügt er auch über ein Mini-Magnetfeld. Im Tomographen werden diese Felder in einem ein bis drei Tesla starken Magnetfeld ausgerichtet und in eine stabile Position gebracht.

Mit energiereichen Radiowellen werden dann Resonanzeffekte ausgelöst: die Wasserstoffkerne geraten in Schwingung und es kommt zur Auslenkung ihres Feldes. Nach Abschalten des Radiopulses kehrt jeder Atomkern in seine Ausgangslage zurück und sendet jetzt seinerseits ein Radiosignal. Dieses wird vom Gerät gemessen und verrät die Positionen der einzelnen Wasserstoffatome im Raum. Die genaue zeitliche Analyse des Signals erledigen leistungsstarke Computer, die gut kontrastierte Bilder der verschiedenen Gewebetypen errechnen.

Schnelle Bilder in 3-D

Es liegt auf der Hand, dass die MRT bestens geeignet ist, Weichteil- und Organstrukturen aufzunehmen und andere Details hervorbringt als die höher auflösende CT. Auch wenn die enge Röhre manchen Patienten Angst macht und der Lärm durch die wechselnden Magnetfelder ohrenbetäubend ist, ist die MRT dem CT in zwei Punkten voraus: Sie belastet den Kranken nicht mit Strahlung und kann darüber hinaus schnelle zeitliche Abläufe aufzeichnen. Da eine einzelne Aufnahme in wenigen Millisekunden gemacht werden kann, ist heute bereits die Darstellung physiologischer Vorgänge in Echtzeit möglich, man spricht von funktioneller MRT (fMRT). Herzmuskel, Gefäße, Darm und Gehirn kann der Arzt bei der Arbeit beobachten und Fehlfunktionen ohne Umwege erkennen. Die MRT hat am ehesten das Potenzial, den gläsernen Patienten zu schaffen. Nach Ansicht des Leiters für Radiologie an der Uni Essen, Prof. Michael Forsting, eignet sich kaum eine Präventivmaßnahme besser dazu, die Mitarbeit des Patienten zu erzielen, als handfeste MRT-Bilder: Wer in seiner Hirnaufnahme weiße Flecken erkenne, glaubt der Radiologe, würde die Notwendigkeit eines blutdrucksenkenden Mittels eher begreifen. Auch für eine drohende Kostenexplosion hat Forsting eine Lösung parat: Der Patient solle sich eher als Kunde sehen und wie für sein KFZ eine regelmäßige Inspektion selbst finanzieren.

Das Gerät zur Zukunftsvision hat Siemens in Tübingen bereits vorgestellt: Das Magnetom Avanto mit seiner „Total Imaging Matrix“-Technologie scheint nach dem Motto „leiser, schneller, schärfer“ viele Schwächen des Verfahrens reduziert zu haben. Bei „nur“ noch 90 Dezibel Betriebslautstärke ist in gut zwölf Minuten der gesamte Körper gescannt.

Auch wenn das neue System Auflösungen von bis zu 0,6 Millimetern verspricht, machen die jüngsten CT-Geräte mit 0,4 Millimetern immer noch die schärferen Bilder. Mit Blick auf die kürzere Untersuchungsdauer wird das CT aus ökonomischen Gründen also weiterhin bei vielen Routineuntersuchungen die erste Wahl bleiben.

Durchleuchtendes Licht

Fast tausendmal besser „sieht“ eine ganz neue viel versprechende Technologie: Die optische Kohärenz-Tomographie (OCT) wird interessant, wenn der Arzt kleinere Bereiche ins Visier nehmen möchte. Dieses Durchleuchten mit langwelligem Laserlicht ist noch wenig erforscht, könnte zukünftig jedoch unter bestimmten Fachärzten als kostengünstige und schonende Methode zahlreiche Anhänger finden. Das Verfahren fußt auf ähnlichen Prinzipien wie die Ultraschalldiagnose. Statt Schallwellen nutzt das System jedoch elektromagnetische Wellen, sprich Licht aus dem Infrarotbereich, das es ausstrahlt und dessen Reflektion es misst. Da bekanntermaßen menschliches Gewebe Licht stark absorbiert, sind Messtiefen bis maximal zwei Millimeter zu erreichen. Die mikroskopisch genaue Darstellung von verschiedenen Gewebetypen bewährt sich bereits in der Augenheilkunde und Dermatologie, wo Patienten mit Neurodermitis oder Schuppenflechte mithilfe der OCT untersucht werden. In einer größeren Studie wurde auch die Eignung zur Diagnose von Speiseröhrenerkrankungen belegt. Bei beiden Beispielen entfällt für den Patienten der unangenehme chirurgische Eingriff einer Biopsie, daher hat sich in den vergangenen Jahren für die OCT der Begriff „Optische Biopsie“ etabliert. Auch für die Zahnheilkunde könnte die OCT Nutzen bringen. Mit langwelligem Licht marode Zähne schneller durchschauen zu können, ist nach wie vor für einige Wissenschaftler eine reizvolle Idee. Anfänglich hofften sie mit der Methode ein effizientes Werkzeug zur Kariesdetektion und für Parodontaluntersuchungen entwickeln zu können. Doch die beschränkte Eindringtiefe des Scannerlichts hat die erste Euphorie der Industrievertreter gedämpft und dieses Forschungsfeld zurück in die Labore der Hochschulen verbannt. Ein verlässliches Hilfsmittel um Zahnzwischenraumkaries im Molarenbereich zu erkennen, mag das System vielleicht nicht sein. Allerdings lassen sich bestens erste Demineralisierungen zur Kariesfrüherkennung nachweisen oder aber auch Merkmale zur Qualitätsbewertung einer Füllung aufzeigen. Ob diese Möglichkeiten ausreichen, ein relativ teures Diagnosegerät zu einem vermarktungsfähigen Produkt werden zu lassen, bleibt abzuwarten.

Digital-dentaler Durchblick

Für den täglichen Durchblick in der Praxis bleibt dem Zahnarzt vorerst weiterhin der Röntgenstrahl. Doch auch die konventionellen Verfahren profitieren von der Hochtechnologieentwicklung der Medizintechnikbranche. Erfahrungen aus dem Bereich der rechnergestützten Bildverarbeitung lassen sich auch auf kleine Systeme übertragen – das digitale Zeitalter hält Einzug in deutsche Zahnarztpraxen (siehe auch zm 10/2003, Seite 34, Vogler A., „Digitale Praxis”). Viele Vorteile, die digitale Röntgensysteme gegenüber dem alten Verfahren haben, werden de facto eine Arbeits-, Raum- und Kostenersparnis bedeuten. Obendrein kommen moderne Röntgengeräte mit deutlich weniger Strahlung aus – ein Faktor, der dem aufgeklärten Patienten wichtig ist. Der Grund für die verringerte Strahlendosis liegt in der höheren Empfindlichkeit des belichteten Mediums beim digitalen Röntgen. Während die Strahlen auf alten Filmen (neue Filme sind heute aber wesentlich strahlenreduzierter) noch chemische Reaktionen auslösen, sind es bei digitalen Systemen physikalische Prozesse, die bereits bei nennenswert geringeren Dosen ablaufen. Den Markt beherrschen heute zwei Systeme der Aufnahmetechnik: die Festkörpersensoren und Speicherfoliensysteme. Die starren verkabelten Festkörpersensoren arbeiten mit Halbleitern aus Silizium und wandeln die Strahlenenergie direkt in elektrische Signale um. Speicherfolien hingegen enthalten Yttriumoxid, das die eingestrahlte Energie nur sehr langsam in Form von Licht wieder abgibt. Somit kann nach der Aufnahme die Folie mit einem Scanner in den Computer eingelesen werden. Das digitalisierte Bild hat in beiden Fällen den Vorteil, dass jedem Bildpunkt einer von 256 Grauwerten zugeordnet ist. Durch nachträgliches Einstellen von Kontrast und Helligkeit lassen sich demnach mehr Informationen gewinnen als beim alten Film. Fortschrittskritiker mögen einen Mangel an Auflösung befürchten, doch neueste Sensoren erreichen eine tatsächliche Auflösung von über 20 Linienpaaren pro Millimeter, ein Wert, der auch mit Analogaufnahmen praktisch kaum erreicht werden kann.

Computerbilder im OP

Das digitale Bild muss nicht entwickelt werden, ist sofort verfügbar und kann am Computer mit Filtern und Algorithmen zur Rauschunterdrückung nachbearbeitet werden – solange der Rechner nicht abstürzt, eine äußerst elegante Innovation.

Die Zukunft wird sicher auch dreidimensionale Aufnahmen für die Zahnarztpraxis bringen, doch momentan ist die räumliche Digitalwelt noch den Großprojekten deutscher Forschungsinstitute vorbehalten. Am CAESAR (center of advanced european studies and research) entwickelt beispielsweise eine Arbeitsgruppe zusammen mit zwei namhaften Firmen ein neues integriertes Dental-Imaging-System (D3D), das künftig in der Gesichtschirurgie eingesetzt werden könnte. Mithilfe einer ausgefeilten Software und eines Kegelstrahl-Tomographen sollen nicht nur Bilder aufgenommen, sondern auch Operationen geplant und begleitet werden. Eingriffe würden dadurch präziser, risikoärmer und schneller – dank der virtuellen Realität weiß der Chirurg, was ihn erwartet und kann strategisch vorgehen.

Um sich ein Bild zu machen, was in unserem Inneren abläuft, existieren heute für den Mediziner viele verschiedene Verfahren, die allesamt in rasantem Tempo immer besser werden. Gar nicht erwähnt wurden hier Methoden wie die Kryo-Elektronentomographie, die sogar Einblicke in einzelne Zellen, Bakterien oder Viren gewährt. Die Kombination verschiedener Verfahren (zum Beispiel PET-CT), neuartige Kontrastmittel und Markersubstanzen lassen kaum noch Gewebestrukturen unentdeckt. Die Herausforderung der nächsten Jahre wird auch sein, eine adäquate Auswertung des anfallenden Bildmaterials zu gewährleisten und qualifiziertes medizintechnisches Personal auszubilden. Die komplexen Möglichkeiten der Bildverarbeitung sind eine Wissenschaft für sich, die Ergebnisse lassen oftmals bedenklichen Interpretationsspielraum.

Das alles erfordert eine besonders hohe Fachkenntnis des Arztes, der dieses oder jenes bildgebende Verfahren zur Diagnostik heranzieht.

Dr. rer. nat. Mario Lips
Wissenschaftsjournalist
Schulstraße 3
12247 Berlin-Steglitz

Glossar

Im Artikel erwähnte physikalische Einheiten:

Sievert, Sv: Maßeinheit für die Strahlendosis; berücksichtigt die biologische Wirksamkeit verschiedener Strahlenarten, Beispiele:

natürliche Strahlung (kosmisch, terrestrisch, Nahrung) zirka 2,4 mSv/Jahr

Tschernobylunfall 0,01 mSv/Jahr

Flug Berlin-New York 0,044 mSv

CT-Kopf 2,5 mSv

Röntgen-Zahn 0,01 mSv

Tesla, T: Maßeinheit für die magnetische Flussdichte, Beispiele:

inhomogenes Magnetfeld des Mondes 10 bis 300 nT

Unterschied, den eine Taube wahrnimmt 50 nT

Erdmagnetfeld 50 μT

einfacher Haftmagnet 150 mT

MRT-Gerät 1 bis 3 T

Hertz, Hz: Einheit, die Ereignisse pro Sekunde beschreibt, Beispiele:

mechanische Schwingungen:

Ultraschalldiagnose 5 bis 7,5 MHz

bzw. Bauchraum 3,5 MHz

Kammerton A 443 Hz

Fledermausortung 20 bis 200 KHz

elektromagnetische Wellen:

Radiopulse bei der MRT zirka 100 MHz

D-Netz im Mobilfunk 900 MHz

Pascal, Pa: Einheit für den Druck, auch Schalldruck, Beispiele:

Start eines Düsenjets 20 Pa (=120 Dezibel)

Ultraschalldiagnostik 100 bis 500 kPa

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