Die Reaktion darauf war und ist das Bemühen, diese Strahlenbelastung zu reduzieren. Es gibt dabei zwei grundsätzliche Ansatzpunkte. Zum Einen die Art der Bildberechnung, die in den CT-Geräten der neusten Generation mit neuen mathematischen Algorithmen (iterative Rekonstruktion) erfolgt. Die iterative Rekonstruktion ermöglicht die Berechnung von diagnostisch aussagekräftigen Bildern bei deutlich reduzierter Strahlungsdosis (ca. 30-50%ige Dosisreduktion). Diese Möglichkeit der Dosiseinsparung hat GE (General Electrics) mit den innovativen Berechnungs-Methoden ASIR und VEO als eines der ersten medizintechnischen Unternehmen in die klinische Routine eingeführt. Die zweite Möglichkeit liegt im Einsatz von Detektoren mit höherer Quantenausbeute wie sie ebenfalls in diesem Gerät zum Einsatz kommen. Zu Beginn war in Form des Schädel-CTs nur die Aufnahme rein statischer Objekte möglich. Die Indikationserweiterung betraf in der Folge Abdomenuntersuchungen, die Registrierung von großer Körpervolumina, weiters die Darstellung hochauflösender Schichten des Knochens und der Lunge und Gefäßdarstellungen. 2005 gelangte man zu Geräten mit kurzen Abtastzeiten von unter 100 Milli-Sekunden, die eine Darstellung des Herzens und der Koronararterien ermöglichten.

Diese Entwicklung impliziert natürlich, dass insgesamt nicht nur ein Ansteigen des Einsatzes der Computertomografie, sondern auch wesentlichen Verbesserungen in der diagnostischen Qualität die Folge waren. Eine relativ hohe Strahlenbelastung ist mit Herzuntersuchungen, gefolgt von Untersuchungen des Bauchraumes, Beckens und Brustkorbes verbunden.In den USA ist die Zahl an CT-Untersuchungen von 3 Mio. im Jahr 1980 auf 60 Mio. im Jahr 2005 gestiegen (NEJM). 2009 erhielten in Deutschland rund 4,9 Mio. Menschen eine Computertomografie. (Quelle: Bundesamt f. Gesundheit) Österreich liegt im Europavergleich im oberen Viertel etwa gleichauf mit Italien und Luxemburg (Quelle: statista.com). Weltweite Strahlenschutzbestimmungen regeln, dass es für diese Untersuchung eine rechtfertigende Indikationsstellung geben muss und die Strahlendosis so niedrig wie möglich (ALARA-Prinzip) gewählt werden muss.

Insgesamt werden Frauen häufiger mittels Röntgenstrahlung untersucht, wobei deren überwiegende Mehrzahl nur geringen Strahlendosen – wie etwa bei der Mammografie – ausgesetzt ist. Bei den PatientInnengruppen mit mäßiger oder starker Strahlenbelastung sind beide Geschlechter in etwa gleich häufig betroffen.
Fasst man diese Entwicklung zusammen, lässt sich sagen, dass sich das CT von einem zweitrangigen diagnostischen Instrument zu einer höchstrangigen Darstellungsdiagnostik entwickelt hat, die sie etwa beim akuten Abdomen oder der Versorgung polytraumatisierter PatientInnen unverzichtbar macht. Zusätzlich unterstützt es moderne chirurgische Techniken und Interventionen oder die funktionelle Darstellung von Organen. Am Herzen wird es ebenso eingesetzt wie in der HNO (Sinusitis) oder der Abklärung einer Blinddarmentzündung oder eines Nierensteinleidens. Unsere Entscheidung für das neue Ultra-Low-Dose-Gerät von General Electrics fiel in Nachfolge eines veralteten CTs im Bereich der Traumaversorgung, da dort sehr viele junge und jüngere PatientInnen mit evtl. höherer Strahlensensibilität versorgt werden.

o.Univ-Prof. Dr. Werner Jaschke

Direktor d. Univ-Klinik f. Radiologie, A-6020 Innsbruck, Anichstr. 35

Tel: +43 (0)512 504 22761; E-Mail: werner.jaschke@i-med.ac.at

___________________________________________________________________________________________

Als Belastungsäquivalent einer Untersuchung wird die Dosis eines Thorax(Brustkorb)-Röntgens verwendet. Das sind 0,02 mSv (Milli-Sievert). Dies entspricht in Österreich gleichzeitig der durchschnittlichen natürlichen Strahlenbelastung von 3 Tagen. In diese Kategorie gehört die Bodenstrahlung, aber auch die kosmische Strahlung, der man auf hohen Bergen und bei Langstreckenflügen vermehr ausgesetzt ist. Österreich bietet in Abhängigkeit von der Bodenbeschaffung unterschiedlich intensive Bodenstrahlung – besonders hoch ist sie durch das Urgestein in vielen Alpentälern oder im Waldviertel. Exakte Zahlen dazu finden sich im Österreichischen Strahlenschutzregister.

Dem gegenüber steht die „künstliche“ Strahlung wie sie etwa nach Unfällen wie in Tschernobyl auftrat oder eben die medizinisch bedingte Strahlung. Nicht in Europa, aber in den USA ist durch den ungehemmten Einsatz des CTs seit etwa sechs Jahren die medizinische Strahlenbelastung deutlich gestiegen. In Österreich beträgt die Jahresbelastung an natürlicher Strahlung 2,4mSv jene für künstliche 1,6mSv/Jahr. Alleine durch diese geringen Dosen ist eine karzinogene Wirkung nicht evident. Weiters ließe sich eine tatsächlich gefährdende Strahlenwirkung aus der Summe der Umweltgifte gar nicht herausrechnen.

Allerdings weiß man heute, dass es eine genetische Disposition für erhöhte Radiosensibilität gibt, deren Erhebung noch nicht in die klinische Routine Eingang gefunden hat. Man kann sich das in etwa so vorstellen wie den Konnex zwischen heller Haut und Hautkrebs, allerdings in wesentlicher komplexerer Form, da viele Gewebe betroffen sind. Der Praxiswert läge vor allem in einer Erfassung erhöht empfindlicher Frauen im Zusammenhang mit der jährlichen Mammografie, um sie davon auszuschließen.

Kinder (und auch Jugendliche) jedoch sind durch das Wachstum der Gewebe eine Gruppe, wo die Indikationen besonders eng zu stellen sind. Zusätzlich ist mit so geringer Dosis wie irgend möglich zu arbeiten. Das Bewusstsein dazu hat sich mittlerweile völlig etabliert.

Total überschätzt wird die potentielle Gefahr für den Reproduktionstrakt. Das wurde an Wühlmäusen untersucht, die durch die enorm raschen Reproduktionszyklen dafür optimal geeignet sind. Weiters lebten diese Tiere in Tschernobyl im unmittelbaren Hochdosisbereich. Durch die gleichzeitige Untersuchung mehrerer Generationen konnte nachgewiesen werden, dass es zu keinen Schäden kam. Ähnliche Erfahrungen bestehen aus atomaren Katastrophen wie Hiroshima, Nagasaky oder Three-Mile-Island.

Das tatsächliche Problem jedoch sind die Carcinome - bei Kindern or allem die Lymphome sowie Schilddrüsen-Carcinome. Bei Erwachsenen steigt im höheren Lebensalter generell die Zahl solider Tumoren in jener Häufigkeit wie sie der Verteilung in der Bevölkerung sonst auch entspricht. Vereinfacht könnte man sagen, erhöhte Strahlenbelastung führt dazu, dass mehr Erwachsene „ihr“ Carcinom erleben.

Interessant kann abschließend die Beleuchtung neuerer Einsatzbereiche sein wie sie durch die Verwendung des Low-Dose-CTs möglich geworden sind. Das ist etwa die moderne Unfallchirurgie, wo die PatientInnen im Spital sofort auf multifunktionalen Bühnen gelagert werden, die sowohl als CT-Liegen als auch als OP-Tische verwendet werden können. Das minimiert die Zeit bis zum tatsächlichen Eingriff und erhöht die Überlebensrate wesentlich.

Mittlerweile Routine ist auch das Herz-CT, zu dem es bereits internationale Empfehlungen gibt, wann es anstatt einer Coronar-Angiografie eingesetzt werden kann. Interessanterweise war es vor rund 7 Jahren ein besonders engagierter Patient, der das in Österreich erstmals verlangte und damit letztlich einführte.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass in jeder Form der CT-Anwendung darauf geachtet werden sollte, die Strahlen-Dosis keinesfalls höher zu wählen als für ein diagnostisch ausreichendes Bild erforderlich ist. Jede Verbesserung in Richtung einer weiteren Minimierung ist in diesem Sinne daher grundsätzlich unbedingt zu begrüßen.

Einer der klassischen Nachteile der Computertomografie war die Strahlenbelastung für die PatientInnen. Sie stand im Vergleich zu einer herkömmlichen RÖ-Thoraxaufnahme etwa im Verhältnis 1:1.000 und das CT des Bauchraumes kann verglichen werden mit rund 3 Jahren natürlicher Strahlung.

Das erklärt die intensive Forschung der letzten Jahre, um ein System zu finden, dass gleich gute Aufnahmen wie bisher bei gleichzeitig verminderter Strahlenbelastung für die PatientInnen bietet.

Das neue “Ultra-Niedrig-Dosis-CT” heißt Discovery CT750HD und verwendet als Rechensystem VEO. Wir verwenden es seit März 2011. Es versorgt uns mit beidem – relevant besserer Auflösung UND einer erheblichen Reduzierung der Strahlendosis. Für technisch interessierte: es folgt dem Prinzip der MBIR – der model basierten iterativen Rekonstruktion.

Im Gegensatz zur klassischen Rückprojektion (FBP) der aufgenommenen Daten, nutzt VEO eine iterative Rekonstruktion. Hierbei werden Rohdaten in einem iterativen Loop benutzt, um ein statistisches Model des Rauschens zu generieren und dabei gleichzeitig die komplette optische Kette des Computertomographen in diese Berechnung mitaufzunehmen. Das Resultat ist eine erheblich bessere Bildqualität mit gleichzeitig niedrigerer Strahlenbelastung für die PatientInnen.

Durch die Reduzierung der Strahlenbelastung auf das Niveau einer konventionellen Röntgenaufnahme eröffnet es den Nutzen der CT-Untersuchung auch anderen Indikationen als den bisher üblichen.

Letztlich nützt der Vorteil der Bildqualität und der daraus resultierenden diagnostischen Vorteile allen PatientInnen. Aber es gibt PatientInnengruppen, bei denen die Strahlenbelastung eine stärkere Rolle spielt. Das sind speziell Kinder und Jugendliche – sie sind grundsätzlich empfindlicher - sowie PatientInnen, die sich wegen ihrer Grunderkrankung wiederholten CT-Untersuchungen unterziehen müssen.

Deshalb versuchten wir in unserem Spital in Brüssel ganz bestimmte Gruppen zu definieren, die besonders von der neuen Technologie profitieren. Das sind die folgenden Gruppen: alle Kinder, besonders aber jene, die krankheitsbedingt wiederholte Untersuchungen brauchen, ebenso wie junge Erwachsene in dieser Situation und Erwachsene mit Nierenleiden, Krebs oder Morbus Crohn.

Kinder mit zystischer Fibrose erhalten – sofern keine anderen Beschwerdebilder vorliegen – alle zwei Jahre eine Röntgenuntersuchung. Sie waren unsere allererste Zielgruppe wo wir die beeindruckenden Vorteile von VEO gegenüber herkömmlicher Technologie feststellten. Wir konnten die Lungenanatomie und die krankheitsbedingten Veränderungen wesentlich deutlicher erkennen. So auch Fälle, die unter RÖ unauffällig waren, unter der neuen Technologie aber unbedingt behandlungsbedürftige Veränderungen zeigten.

Und noch einen Vorteil gibt es. Aufgrund der Verminderung des Bildrauschens, ist es möglich PatientInnen auch mit geringeren Energiedosen zu scannen. Der Vorteil liegt in einem erhöhten Kontrast bei gleichzeitig verminderter Verabreichung jodhältigen Kontrastmittels – von besonderer Bedeutung bei PatientInnen mit Nierenversagen.


Univ-Prof. DDr. Johan de Mey (MD, PhD)

Vorstand d. Departments f. Radiologie Universitätsspital Brüssel, Campus Jette,

Laarbeeklaan 101, B-1090 Brussels

T: +32 (0)2 477 41 11; E johan.demey@uzbrussel.be

Wir danken für das hohe Interesse und den zahlreichen Besuch!