Schärfer, schneller, kleiner

Kompakter Röntgenscanner erleichtert Chirurgen den Blick in den Körper
Ein neuartiges Bildgebungsverfahren soll während der OP Aufnahmen in Echtzeit liefern. Nach den Plänen des Fraunhofer-Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK) in Berlin wird ihr Röntgenscanner zudem durch seine grundlegend neue Bauform die Operateure weit weniger einschränken als herkömmliche Computertomographen. Das Projekt ist einer der Gewinner des Innovationswettbewerbs Medizintechnik 2007. Es wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit bis zu 300.000 Euro für die Durchführung eines Schlüsselexperiments gefördert.


Das neue Röntgensystem wird speziell für die dreidimensionale Bildaufnahme während einer Operation entwickelt. Es soll kürzere Aufnahmezeiten als herkömmliche Geräte ermöglichen und schärfere Bilder liefern. Möglich wurde der neue Ansatz dank verbesserter mathematischer Verfahren, erklärt der Projektleiter Emanuel Jank. "Erst in den letzten Jahren wurden die 3D-Rekonstruktionstechniken entwickelt, die uns neuartige Aufnahmekonzepte erlauben." Anders als in aktuellen Computertomographen (CT) müssen sich Röntgenquelle und Detektor nicht mehr kreisförmig um den Patienten bewegen. Denkbar sind Konstruktionen mit der Röntgenquelle unterhalb und dem Detektor oberhalb des OP-Tisches. Aus den aus unterschiedlichen Winkeln gewonnenen Aufnahmen berechnet ein Computer dann ein dreidimensionales Bild.

Die 3D-Bildgebung ist in der Medizin längst unverzichtbar. Mithilfe der Bilder eines Computertomographen können Ärzte die Lage von Implantaten beurteilen. Während einer OP werden bislang zwei Arten von Geräten eingesetzt: CTs und die wegen ihrer C-förmigen Gestalt sogenannten "3D-C-Bögen". Beide Systeme haben Nachteile: Röhrenförmige CT-Geräte umschließen den Patienten und behindern so die Arbeit der Chirurgen. C-Bögen lassen dem Operateur zwar mehr Platz, müssen jedoch langsam um den OP-Tisch gedreht werden. Dadurch erfordern die Aufnahmen mehr Zeit und können verwackeln.

 


So könnte ein möglicher 3D-Röntgenscanner für den Einsatz im OP aussehen: Röntgenquelle (unten) und Detektor (oben) bewegen sich unabhängig voneinander in verschiedenen Ebenen. Eine Rotation um den Patienten ist nicht notwendig. Die Operateure können freier agieren. (Quelle: Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik)


Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. Emanuel Jank, Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK), Bereich Medizintechnik, Pascalstraße 8-9, 10587 Berlin,
Tel.: 030 39006-134, Fax: 030 39006-336,
E-Mail: emanuel.jank@ipk.fraunhofer.de

Kooperationspartner:
Prof. Dr.-Ing. J. Krüger, Fraunhofer IPK, Bereich Medizintechnik, Pascalstraße 8-9, 10587 Berlin
 
Dr.-Ing. Timo Krüger, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Klinik für MKG-Chirurgie/Navigation und Robotik, Augustenburger Platz 1, 13353 Berlin

Klaus Hörndler, Ziehm Imaging GmbH, Donaustraße 31, 90451 Nürnberg