Photonenzählender Computertomograph

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 467675629

Die photonenzählende Computertomographie ermöglicht durch die neuartige, photonenzählende Detektortechnologie eine detaillierte Energiequantifzierung der Röntgenquanten. Dadurch wird die Signalauswertung der niederenergetischen Strahlung bei gleichzeitig sehr hoher räumlicher Auflösung und niedriger Röntgendosis möglich. Zusätzlich können multienergetische / multispektrale Datensätze erhoben werden. Die photonenzählenden Detektoren können mit Hilfe einer direkten Impulskonvertierung multispektrale/multienergetische Bildinformationen bei gleichzeitig sehr niedriger Strahlendosis und Kontrastmitteldosis (bzw. -konzentration) sammeln. Gleichzeitig wird das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) deutlich verbessert und das elektronische Rauschen eliminiert.Photonenzählende Detektoren registrieren jedes einzelne Röntgenquantum und messen gleichzeitig dessen Energie. Damit sind bei jedem Scan Energie-Informationen verfügbar, die zur Gewinnung von Gewebe- oder Materialinformationen für eine spezifischere Diagnose verwendet werden können, beispielsweise unter Einsatz unterschiedlicher Kontrastmittel oder durch Herausrechnen von Bildinformationen oder Strukturen, die bisher andere Pathologien überlagerten.Hochauflösende Scans werden möglich, es können extrem kleine anatomische Strukturen in sehr hoher Qualität dargestellt werden, z. B. um feine Details der hirnversorgenden und intrazerebralen, pulmonalen, mesenterialen, peripheren und koronaren Gefäße zu erkennen oder Stents zu evaluieren.Im Rahmen dieses Projektes sollen Fragestellungen der kardialen und vaskulären Bildgebung. Bearbeitet werden. Die Darstellung koronarer Stents soll sowohl im bewegten Phantom als auch in Patientenstudien im direkten Vergleich zur Koronarangiographie untersucht werden. Im Bereich der vaskulären Bildgebung analysiert diese Arbeitsgruppe die pulmonalen Gefäße zur Diagnostik der Lungenarterienembolie, Gefäße der unteren Extremität zur Darstellung der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit (pAVK) und hirnversorgende und intrazerebrale Arterien bezüglich arteriosklerotischer und entzündlicher Wandveränderungen. Darüber hinaus sollen im Rahmen dieses Projektes Fragestellungen zur Texturanalyse und Trabekeldarstellung am Extremitätenskelett untersucht werden, zum Beispiel zur Detektion okkulter Frakturen von Hand- und Fußwurzelknochen sowie Becken- und Wirbelsäulenfrakturen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Beurteilung von Knochenmarksinfiltrationen im Kontext maligner Erkrankungen wie des multiplen Myeloms oder der Leukämie. Auf ersten eigenen Ergebnissen aufbauend wird die Arbeitsgruppe die verbesserten spektralen Eigenschaften des photonenzählenden Computertomographen einsetzen, um noch spezifischere Knochenmarksdiagnostik zu betreiben, zum Beispiel zur Beurteilung der Knochenmarksinfiltrationen beim multiplen Myelom mittels photonenzählender Computertomographie.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Photonenzählender Computertomograph
• Gerätegruppe: 3230 Tomographie- und Schichtgeräte (Röntgen-)
• Antragstellende Institution: Julius-Maximilians-Universität Würzburg
• Leiter: Professor Dr. Thorsten Bley