Hier ist alles, was Sie über CT- und MRT-Bildgebung wissen müssen

Die medizinische Bildgebung ist heute so weit fortgeschritten, dass der Betrieb einer Gesundheitseinrichtung ohne die Nutzung verschiedener Bildgebungsmodalitäten undenkbar ist. Um die Vorteile der medizinischen Bildgebung zu maximieren, ist es unerlässlich, die Grundlagen der verschiedenen Arten von medizinischen Bildgebungsscans zu verstehen. In diesem Artikel besprechen wir die zwei Hauptarten medizinischer Scans und die dahinterstehende Bildgebungstechnologie.

Was ist CT-Bildgebung?

CT steht für Computertomographie. In der medizinischen Bildgebung ist der CT-Scan einer der am häufigsten durchgeführten Scans zu diagnostischen Zwecken. Einfach ausgedrückt verwendet der CT-Scan ein rotierendes Röntgengerät, das in der Lage ist, Bilder Ihres Körpers aus verschiedenen Winkeln aufzunehmen. Wie Röntgenstrahlen nutzt es Strahlungsenergie, die von verschiedenen Körperstrukturen in unterschiedlichem Maße absorbiert und reflektiert wird.

Wie wird das CT-Scan-Bild erstellt?

Das CT-Gerät besteht aus einer kreisförmigen, donutförmigen Einheit, der sogenannten Gantry. Der Patient liegt auf einem Untersuchungstisch, der dann langsam durch diese Gantry fährt. Es gibt eine motorisierte Röntgenquelle, die um den gesamten Umfang der Gantry rotiert und mehrere schmale Röntgenstrahlen aussendet. Während ein bestimmter Körperteil den Tunnel durchquert, dringen Röntgenstrahlen aus allen Richtungen in den Körper ein. Sobald die Röntgenstrahlen den Körper passieren, werden sie von speziellen digitalen Röntgendetektoren anstelle von Filmen aufgenommen. Der Röntgendetektor im CT-Scanner ist empfindlicher als der herkömmliche Röntgenfilm und kann mehrere Grade der Verteilungsdichte erfassen.

Die Daten vom Detektor werden dann an den Computer übertragen. Daten, die aus einer vollständigen Rotation der Röntgenquelle gewonnen werden, werden mit mathematischen Verfahren rekonstruiert. Das rekonstruierte Bild erscheint als zweidimensionale Querschnitts-„Schicht“ des Körperteils. Jede Schicht kann je nach verwendetem Gerätetyp zwischen 1 mm und 10 mm dick sein. Die nächste Rotation der Quelle bringt eine andere Schicht des Körpers hervor. Es erfolgen mehrere solcher Rotationen, bis eine Serie von Schichten erhalten wird, die den gesamten Körperteil repräsentiert. Diese Schichten können gestapelt werden, um ein dreidimensionales Bild des Körperteils zu erhalten.

Wie liest man CT-Scan-Bilder?

Das Lesen von CT-Scan-Bildern erfordert gute Anatomiekenntnisse und einen fundierten Sinn für die Orientierung verschiedener Körperstrukturen. Es erfordert einige Jahre Ausbildung und Studium, um zu lernen, wie man einen CT-Scan richtig interpretiert und daraus eine klinische Diagnose stellt. Es ist jedoch immer hilfreich, folgende Tipps zu beachten, wenn ein CT-Scan interpretiert wird:

Die meisten CT-Bilder werden im transversalen oder axialen Schnitt dargestellt. Stellen Sie sich den Körper des Patienten so vor, als wäre er in mehrere Scheiben unterteilt, wobei eine Schneidscheibe parallel zur Bodenoberfläche verwendet wird. Sie würden eine dieser Scheiben so betrachten, als ob Sie auf dem Boden liegen und nach oben schauen.

Um sich zu orientieren, halten Sie den Film vor sich und beginnen Sie bei dem Teil des Bildes, der auf der 9-Uhr-Position liegt. Dies ist rechts, 12 Uhr ist anterior (vorne), 3 Uhr ist links und 6 Uhr ist der posteriore (hintere) Teil des Querschnitts.

Sobald Sie sich an der Ebene und Richtung orientiert haben, beginnen Sie mit der Identifizierung verschiedener Strukturen, die in einem einzigen Querschnitt vorhanden sind. Das Wissen um die „Farbe“, die eine bestimmte Struktur annimmt, ist bei der Identifizierung hilfreich. Verschiedene Gewebe im Körper absorbieren unterschiedliche Mengen an Strahlung und emittieren den Rest. Die Menge der absorbierten Strahlung wird in Hounsfield-Einheiten (HU) gemessen. Gewebe mit einer höheren Anzahl von Hounsfield-Einheiten erscheinen weißer als der Rest, während Gewebe mit einem niedrigeren HU-Wert schwärzer erscheinen. Zum Beispiel absorbiert Luft keine Strahlung (-1000 HU) und erscheint daher vollständig schwarz. Knochen hingegen absorbiert Strahlung vollständig (1000 HU) und erscheint komplett weiß. Wasser (0 HU) erscheint grau. Fett ist ein dunklerer Grauton als Wasser (-70 HU), während Blut im Vergleich zu Wasser ein hellerer Grauton ist (70 HU).

Was ist MRT-Bildgebung? Wie werden MRT-Bilder produziert?

MRT steht für Magnetresonanztomographie (im Englischen MRI). Es ist eine Form der medizinischen Bildgebung, die keine Strahlung verwendet. Stattdessen nutzt sie eine Kombination aus starken Magnetfeldern, Radiowellen und Computertechnologie, um ein detailliertes Bild Ihrer Körperstrukturen zu erstellen.

MRT funktioniert nach dem Prinzip, dass Ihr Körper größtenteils aus Wasser besteht. Wasser besteht aus Wasserstoff- und Sauerstoffatomen. Das Wasserstoffatom, das aus einem einzelnen Proton und einem Elektron besteht, reagiert auf den während eines MRT-Scans angewendeten Prozess.

Das MRT-Gerät besteht aus einer tunnelartigen geschlossenen Röhre, in der der Patient während des Verfahrens liegt. Diese Röhre beherbergt einen starken Elektromagneten. Wenn der Patient im elektromagnetischen Feld liegt, neigen die Wasserstoffatome im Körper des Patienten dazu, sich parallel zu diesem Magnetfeld auszurichten. Als nächstes werden hochfrequente Radiowellen über das Magnetfeld angewendet. Wenn diese Radiowellen auf die Wasserstoffatome treffen, werden die Protonen angeregt und beginnen sich zu drehen, wodurch sie ihre Ausrichtung verlieren. Wenn die Radiowellen abgeschaltet werden, versuchen die Protonen, sich wieder am Magnetfeld auszurichten. Dabei geben die Protonen die überschüssige Energie, die sie gewonnen haben, in Form eines elektrischen Signals ab. Dieses wird vom MRT-Sensor aufgenommen und verarbeitet, um ein digitales Bild auf dem Computer zu erstellen.

Wie sieht ein MRT-Bild aus? Was sind T1- und T2-gewichtete Bilder im MRT?

Wenn Sie über MRT-Gerätebilder lesen, haben Sie vielleicht schon von den Begriffen T1-gewichtete Sequenzen und T2-gewichtete Sequenzen gehört. Diese Terminologie stammt von der Art der MRT-Pulssequenzen, die auf die Hochfrequenzwellen angewendet werden, um die MRT-Bilder zu erstellen. Diese Sequenzen bestimmen tatsächlich, wie ein MRT-Bild aussieht. In einer Pulssequenz können verschiedene Parameter variieren. Einige dieser Parameter umfassen:

• Repetitionszeit oder TR: Dies ist die Zeit, die von der Anwendung eines Anregungsimpulses bis zum nächsten Anregungsimpuls vergeht. Wenn die TR lang ist, haben die Protonen genügend Zeit, sich zu entspannen und sich wieder am Magnetfeld auszurichten. Wenn die TR kurz ist, entspannen sich die Protonen nicht vollständig zurück, und das elektrische Signal, das sie freisetzen, wird verringert.

• Echozeit oder TE: Dies ist die Zeit, zu der das elektrische Signal, das von den rotierenden Protonen freigesetzt wird, gemessen wird. Je länger die TE, desto wahrscheinlicher ist es, dass das elektrische Signal reduziert wird, da die Protonen zu ihrer Ausrichtung zurückgekehrt wären.

T1-gewichtete Sequenzen werden am häufigsten in MRT-Protokollen eingesetzt. Diese Sequenzen haben kurze TEs und kurze TRs. T1-gewichtete Sequenzen erstellen Bilder, die anatomisch leicht zu interpretieren sind. In T1-gewichteten Sequenzen nehmen verschiedene Gewebe unterschiedliche Erscheinungsbilder an, wie folgt:

• Fett hat eine hohe Signalintensität und erscheint weiß.

• Flüssigkeiten (wie Zerebrospinalflüssigkeit und Urin) haben eine geringe Signalintensität und erscheinen schwarz.

• Muskel hat eine mittlere Signalintensität und erscheint grau.

• Gehirn: Die graue Substanz hat eine mittlere Signalintensität und erscheint grau. Die weiße Substanz hat eine etwas höhere Signalintensität und erscheint weißlich-grau.

• Paramagnetische Kontrastmittel, wie Gadolinium, erscheinen weiß. Bei Verwendung von Gadolinium-Kontrastmitteln in einem MRT ist es möglich, eine „fettunterdrückte“ T1-Sequenz zu verwenden, sodass das Kontrastmaterial leicht von Fett unterschieden werden kann, da beide weiß erscheinen.

T2-gewichtete Sequenzen haben lange TRs und lange TEs. In T2-gewichteten Sequenzen haben Gewebe folgende Erscheinungsbilder:

• Flüssigkeiten (wie Zerebrospinalflüssigkeit und Urin) haben eine hohe Signalintensität und erscheinen weiß.

• Muskel hat eine mittlere Signalintensität und erscheint grau.

• Fett hat eine hohe Signalintensität und erscheint ebenfalls weiß, ist aber im Vergleich zu seinem Aussehen in T1-Bildern weniger weiß.

• Gehirn: Die graue Substanz hat eine mittlere Signalintensität und erscheint grau. Die weiße Substanz hat eine etwas geringere Signalintensität und erscheint dunkler grau.

T2-gewichtete Sequenzen können auch im fettunterdrückten Modus aufgenommen werden. Dies ermöglicht die Erkennung von Ödemen oder entzündlicher Flüssigkeit in Fettgewebe. Darüber hinaus gibt es einen weiteren Modus namens „Fluid Attenuation“-Modus (Flüssigkeitsunterdrückung). In diesem Modus wird das Signal, das von normalen Körperflüssigkeiten kommt, unterdrückt. Dies ist nützlich bei der Erkennung von Hirnödemen, wo das Signal der Zerebrospinalflüssigkeit unterdrückt würde.

Eine spezielle Form der T2-Sequenzierung wird in der Magnetresonanz-Cholangiopankreatikographie (MRCP) verwendet, bei der die TE extrem lang ist. Dies ermöglicht es, dass das Signal von den meisten Geweben verloren geht und nur Gewebe, die das Signal über lange Zeiträume behalten, wie flüssigkeitsgefüllte Strukturen, erkannt werden. Dies geschieht normalerweise bei Strukturen im Abdomen, die hyperintenser als die umgebenden Strukturen erscheinen, was eine einfache Unterscheidung ermöglicht.

Unterschiede zwischen CT- und MRT-Bildgebung

CT- und MRT-Bildgebung sind die am häufigsten verwendeten Bildgebungsmodalitäten, und Patienten sowie medizinisches Personal finden es manchmal schwierig, zwischen den beiden zu wählen. Es handelt sich jedoch um unterschiedliche Bildgebungsoptionen. Einige herausragende Merkmale verraten uns, wie man den Unterschied zwischen MRT- und CT-Bildern erkennt:

Die oben genannten Unterscheidungsmerkmale sollten dem Arzt helfen, die geeignetere Bildgebungsmodalität in einer bestimmten klinischen Situation zu wählen.

Anwendungen der CT-Bildgebung

Die CT-Bildgebung ist nützlich für die Sofortdiagnose und in Notfällen. Einige der häufigsten Anwendungen der CT-Bildgebung sind unten hervorgehoben:

• Knochenbrüche und andere Probleme: CT-Scans können verwendet werden, um Bruchlinien im Knochen zu erkennen und die Erosion von Knochen durch anatomische oder pathologische Strukturen festzustellen.

• Pathologische Läsionen: CT ist nützlich, um pathologische Anomalien wie Zysten und Tumore zu erkennen. Es kann das Ausmaß der Invasion von bösartigen Tumoren erkennen.

• Blutungen und vaskuläre Läsionen: CT kann innere Blutungen wie intrakranielle oder Subarachnoidalblutungen erkennen. Es kann auch verwendet werden, um Aneurysmen und atherosklerotische Läsionen zu identifizieren. Dies ist in Notfällen wie Schlaganfällen nützlich, wo eine sofortige Behandlung erforderlich ist.

Anwendungen der MRT-Bildgebung

In der medizinischen Bildgebung ist das MRT nützlicher, wenn klarere Bilder benötigt werden und größere Details visualisiert werden müssen. Einige der häufigsten Anwendungen der MRT-Bildgebung sind unten hervorgehoben:

• Gelenkbildgebung: MRT kann verwendet werden, um Verlagerungen der Gelenkscheiben zu betrachten. Sie können auch Bänder- oder Sehnenrisse und -ablösungen erkennen.

• Bildgebung von Gehirn und Rückenmark: MRT kann Bandscheibenvorfälle, Multiple Sklerose und andere Gehirnerkrankungen erkennen.

• Darm- und Bauchbildgebung: MRT kann verwendet werden, um Erkrankungen wie entzündliche Darmerkrankungen und Leberzirrhose abzubilden.

Wie öffnet man CT-Scan-Bilder? Wie betrachtet man MRT-Bilder? Wie speichert man sie?

CT- und MRT-Bilder werden in einem speziellen digitalen Format, dem DICOM-Format, erfasst. DICOM stellt sicher, dass die hohe Qualität der Bilder erhalten bleibt. Jeder CT- oder MRT-Scan enthält mehrere Bilder im DICOM-Format, die sicher und geschützt gespeichert werden müssen.

Um ein so großes Volumen an medizinischen Bildern zu speichern, verfügt jedes Krankenhaus normalerweise über einen PACS-Server. PACS (Picture Archiving and Communication System) ist ein zentraler Server, auf dem Bilder gespeichert werden und von dem sie bei Bedarf abgerufen werden können. In der Regel haben Krankenhäuser ein lokales, eigenständiges PACS und investieren viel Geld in die Erweiterung der Speicherkapazität des PACS, wenn es voll ist. Backups können mit höheren Kosten verbunden sein.

Die Cloud-basierten PACS-Lösungen von PostDICOM bieten eine bequeme, externe Speicherung für DICOM-Bilder. Da DICOM-Dateien im Internet gehostet werden, sind sie vor Datenverlust sicher und können von jedem Gerät aus abgerufen werden. Cloud-basierte PACS verfügen über drei Sicherheitsebenen, sodass Patientendaten vertraulich bleiben.

Das Cloud-basierte PACS von PostDICOM ist viel wirtschaftlicher als eigenständige PACS-Lösungen! Wenn Sie sich registrieren, können Sie einen Testzeitraum nutzen und den Cloud-Speicher völlig kostenlos verwenden. Zusätzlicher Speicherplatz kann zu geringen Kosten erworben werden, und Sie können Ihr Abonnement jederzeit basierend auf Ihren Speicheranforderungen erweitern oder reduzieren. PostDICOM ermöglicht es Ihnen auch, gespeicherte DICOM-Dateien kostenlos mit unserem webbasierten Zero-Footprint DICOM-Bildbetrachter anzusehen. Holen Sie also das Beste aus der CT- und MRT-Bildgebung heraus, indem Sie sich noch heute für die Cloud-Speicherlösung von PostDICOM registrieren!