Spektrale Computertomographie in der onkologischen Diagnostik

Die spektrale Computertomographie (CT), auch als Dual-Energy-CT bekannt, stellt eine innovative Entwicklung in der medizinischen Bildgebung dar. Seit über zwei Jahrzehnten im klinischen Einsatz hat sich die Technologie stetig weiterentwickelt. Jeder große CT-Gerätehersteller bietet mittlerweile eigene Systeme an, die sich in der Technik zur Datengewinnung unterscheiden. Die Einführung der Photon-Counting-CT (PCCT) markiert einen aktuellen Schritt in dieser Entwicklung, der speziell in der onkologischen Diagnostik vielversprechende Anwendung findet.

Die spektrale CT nutzt zwei oder mehr unterschiedliche Röntgenspektren zur Gewebedarstellung. Sie erfasst die Energieabhängigkeit des Massenschwächungskoeffizienten µ, der sich von Gewebeart zu Gewebeart unterscheidet. Dies ermöglicht eine detailliertere Charakterisierung von Geweben und Kontrastmitteln im Vergleich zu herkömmlichen CT-Systemen.

Zielsetzung und Wirkung

Verbesserte Gewebecharakterisierung und Kontrastierung.
Präzisere Tumoridentifizierung und -charakterisierung.
Potenzielle Dosisreduktion durch optimierte Bildgebung.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

Onkologische Diagnostik, insbesondere bei Tumoren der Leber, Lunge, des Pankreas und der Nieren.
Identifizierung und Charakterisierung von Metastasen (Tochtergeschwülsten).
Überwachung von Therapieansprechen bei Krebsbehandlungen.

Kontraindikationen (Gegenanzeigen)

Allgemeine Kontraindikationen für die CT (unabhängig von der Kontrastmittelgabe)

Absolute Kontraindikationen

Keine absoluten Kontraindikationen für die reine CT (Computertomographie) ohne Kontrastmittelgabe
Ausnahme: fehlende Einwilligungsfähigkeit bei fehlender rechtlicher Vertretung

Relative Kontraindikationen

Schwangerschaft – insbesondere im ersten Trimenon (Schwangerschaftsdrittel) aufgrund potenzieller Strahlenempfindlichkeit des Embryos (ungeborenes Kind)
Kinder und Jugendliche – nur bei strenger Indikationsstellung und Anwendung niedrigstmöglicher Strahlendosis (ALARA-Prinzip: so wenig Strahlung wie möglich)
Häufige Voruntersuchungen mit ionisierender Strahlung – kumulative Strahlenexposition (gesamte Strahlenbelastung) sollte beachtet und dokumentiert werden
Akute internistische Instabilität – z. B. bei schwerer Dyspnoe (Atemnot), hämodynamischer Instabilität (Kreislaufversagen) oder Lagerungsintoleranz (Unverträglichkeit bestimmter Lagerungen)
Klaustrophobie (Platzangst) – ggf. Sedierung (Beruhigungsmittel) erforderlich, insbesondere bei längeren Untersuchungen

Zusätzliche Kontraindikationen bei geplanter Kontrastmittelgabe (jodhaltige Kontrastmittel)

Absolute Kontraindikationen

Schwere jodinduzierte Kontrastmittelallergie (schwere Unverträglichkeit gegenüber jodhaltigem Röntgen-Kontrastmittel) in der Anamnese (Vorgeschichte) – z. B. anaphylaktische Reaktion (schwere allergische Reaktion)
Deutlich eingeschränkte Nierenfunktion (starke Funktionsstörung der Nieren; glomeruläre Filtrationsrate < 30 ml/min/1,73 m²)
Nicht kontrollierte Hyperthyreose (nicht eingestellte Schilddrüsenüberfunktion)
Mastozytose (krankhafte Vermehrung spezieller Immunzellen mit erhöhter Reaktionsbereitschaft)
Metformin-Therapie (Blutzuckersenkung mit Metformin) bei gleichzeitig eingeschränkter Nierenfunktion ohne adäquates Pausen- und Monitoringkonzept

Relative Kontraindikationen

Schwangerschaft – nur bei vitaler Indikation (lebenswichtiger Grund) und strenger Nutzen-Risiko-Abwägung
Stillzeit – ggf. Stillpause in Abhängigkeit vom verwendeten Kontrastmittel
Leichte bis moderate Niereninsuffizienz (mäßige Einschränkung der Nierenfunktion; glomeruläre Filtrationsrate 30-59 ml/min/1,73 m²)
Paraproteinämien (vermehrte krankhafte Eiweiße im Blut), insbesondere bei Dehydratation (Flüssigkeitsmangel)
Einnahme nephrotoxischer Medikamente (nierenbelastende Medikamente)
Vorbestehende Allergien oder Asthma bronchiale
Unzureichende Hydratation (unzureichende Flüssigkeitszufuhr)

Das Verfahren

Die spektrale CT baut auf der traditionellen CT-Technik auf und integriert fortgeschrittene Detektorsysteme und Software zur Datenauswertung. Die Techniken umfassen:

Dual-Source-CT (DSCT): Zwei Röntgenröhren und Detektorarrays liefern simultan Daten mit unterschiedlichen Röntgenspektren. Diese Methode ermöglicht eine präzise spektrale Trennung und detaillierte Gewebedarstellung.
Rapid-kV-Switching: Schneller Wechsel zwischen verschiedenen Spannungen während eines Scan-Durchlaufs. Diese Technik ermöglicht die Erfassung von Daten bei unterschiedlichen Energieniveaus in einem einzigen Scan.
Split-Filter-Technologie und Sandwich-Detektoren: Durch unterschiedliche Filter oder mehrschichtige Detektorsysteme wird eine simultane Erfassung verschiedener Energielevel ermöglicht.
Photon-Counting-Detektoren (PCCT): Diese Detektoren zählen einzelne Röntgenphotonen und bieten eine präzisere Energiezuordnung und höhere Bildqualität.

Mögliche Komplikationen

Frühkomplikationen

Allergische Reaktionen auf Kontrastmittel.
Leichte Beschwerden oder Schmerzen an der Injektionsstelle des Kontrastmittels.

Spätkomplikationen

Seltene Fälle von Nierenschädigung durch Kontrastmittel, insbesondere bei vorbestehender Niereninsuffizienz.
In sehr seltenen Fällen Langzeitwirkungen aufgrund der Strahlenexposition.

Fazit

Die spektrale Computertomographie (CT), insbesondere mit den neuesten Entwicklungen wie der Photon-Counting-CT (PCCT), stellt einen signifikanten Fortschritt in der onkologischen Diagnostik dar. Im Vergleich zu traditionellen CT-Verfahren ermöglicht sie eine wesentlich detailliertere und spezifischere Bildgebung, die entscheidend für die Identifikation, Charakterisierung und das Monitoring von Tumoren sein kann. Ihre Fähigkeit, Gewebearten genauer zu differenzieren und Tumoren präziser zu identifizieren, macht sie zu einem unverzichtbaren Werkzeug in der modernen Medizin.