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Bildgebung

Wie photonenzählende CT klinische Entscheidungsprozesse neu definiert

Photonenzählende Computertomographie (CT) wird als wegweisende Innovation in der medizinischen Bildgebung die Gesundheitsversorgung neu definieren. Mit weltweit über 1,5 Millionen gescannten Patient*innen seit ihrer Einführung im Jahr 2021 hat sich photonenzählende CT bereits jetzt als bahnbrechend in der diagnostischen Bildgebung erwiesen.

Andrea Lutz

Veröffentlicht am 11. April 2025

Photonenzählende CT verändert die klinische Praxis. Durch das „Zählen“ jedes einzelnen Röntgenphotons, das den Körper durchdringt, lassen sich mit Hilfe dieser Technologie detaillierte Bilder erfassen, die sowohl anatomische als auch funktionelle Informationen beinhalten.

Tiefgreifende klinische Auswirkungen

Die photonenzählende CT-Technologie unterstützt die präzise Erkennung und Beurteilung kleiner anatomischer Strukturen bei geringer Strahlendosis. Zugleich reduziert sie Artefakte und verbessert die diagnostische Genauigkeit für eine schnellere Entscheidungsfindung und optimierte Arbeitsabläufe in der Bildgebung.

Photonenzählende CT verändert unsere Arbeit, unsere Fachdisziplin, die Art, wie wir darüber sprechen, unsere Prioritäten und letztlich die gesamte Infrastruktur der diagnostischen Medizin [1].
Filippo Cademartiri, MD, PhD, IRCCS SYNLAB SDN, Neapel, Italien

Bislang war NAEOTOM Alpha¹ das einzige kommerziell erhältliche und für den klinischen Einsatz zugelassene photonenzählende Ganzkörper-CT-System. Jetzt umfasst die NAEOTOM Alpha-Klasse¹ (EN) einen zweiten Dual-Source-Scanner und das weltweit erste photonenzählende Single Source CT-System für Ganzkörperaufnahmen. Damit wird diese Technologie für noch mehr Gesundheitsversorger und ihre Patient*innen verfügbar.

DIe Infografik zeigt, dass 54% der mit photon-counting CT untersuchten Patienten eine invasive Koronarangiographie erspart blieb.

Klinisches Bild eines Herzens, aufgenommen mit photonenzählender CT

Infografik zeigt, dass 100% der venösen Liquorfisteln mit photonenzählender CT gefunden wurden.

Photonenzählende CT-Aufnahme des Bauches in 3D

Klinisches Bild eines Kopfes, aufgenommen mit photonenzählender CT

Die Infografik zeigt, dass photonenzählende CT-Bilder im Vergleich zu herkömmlichen CT-Bildern bis zu 20,6 % weniger Bildrauschen aufweisen.

Photonenzählende CT-Aufnahme des Abdomens in 3D

Die Abbildung zeigt, dass mehr als 500 wissenschaftliche Arbeiten zur photonenzählenden CT veröffentlicht wurden.

DIe Infografik zeigt, dass 54% der mit photon-counting CT untersuchten Patienten eine invasive Koronarangiographie erspart blieb.

Bildgebende Verfahren aus einer Hand

Radiolog*innen bezeichnen photonenzählende CT als eine neue Modalität² mit „Auswirkungen weit über die Radiologie hinaus“ und stellen sich "einen auf die photonenzählende CT zentrierten Bildgebungsansatz"² vor. Da sie nie dagewesene Details und Effizienz liefert, wird sich die Technologie auf zahlreiche medizinische Bereiche auswirken – von Onkologie und Kardiologie bis hin zur Pädiatrie und Notfallversorgung. Photonenzählende Computertomographie wird Bildqualität verbessern und eine neue Ära der Präzisionsmedizin einläuten.

Wo photonenzählende CT in der klinischen Routine bereits unerlässlich geworden ist

Tauchen Sie ein in die Welt der Photonenzählung und erfahren Sie von wichtigen Vertretern unterschiedlicher klinischer Disziplinen, welche Vorteile die Technologie in ihrem Umfeld bringt:

Verbesserte Visualisierung feiner Gehirnstrukturen

In der Neurologie hat photonenzählende CT durch ihre hohe räumliche Auflösung die Visualisierung feiner Hirnstrukturen und subtiler Anomalien verbessert. Sie erhöht die diagnostische Genauigkeit bei der Erkennung von Krankheiten wie ischämischen Schlaganfällen und Hirntumoren und reduziert zugleich die Strahlenbelastung.²
„Bis zu 40 Prozent aller ischämischen Schlaganfälle sind auf Verschlüsse der Gefäße M2 oder M3 zurückzuführen. Mit NAEOTOM Alpha können wir die Sichtbarkeit solcher kleinen Arterien im Gehirn optimieren und folglich mehr Patient*innen mit akutem ischämischem Schlaganfall behandeln.“
Dr. med. Pieter Jan van Doormaal, interventioneller und neurointerventioneller Radiologe, Erasmus MC, Rotterdam, Niederlande

Präzise Gewebedifferenzierung in der Onkologie

In der Onkologie verbessert photonenzählende CT die Tumorerkennung und -charakterisierung durch präzise Gewebedifferenzierung. So lässt sich das Ansprechen auf eine Behandlung genau beurteilen. Die Strahlenbelastung sinkt zugleich, was besonders denjenigen Patient*innen zugutekommt, deren Krankheitsverlauf durch wiederholte Bildgebung überwacht werden muss.²
„Wir sehen eine verbesserte Darstellung von Tumorläsionen und erkennen kleinere parenchymatöse Läsionen. Der Vorteil wird besonders deutlich in herausfordernden Fällen wie etwa bei adipösen Patient*innen. So erkennen wir, ob die Therapien wirksam sind oder nicht.“
Prof. Dr. med. Konstantin Nikolaou, Ärztlicher Direktor, Abteilung für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Universitätsklinikum Tübingen, Deutschland

Hochauflösende Bildgebung von Lungenstrukturen

In der Pulmologie bietet photonenzählende CT eine hochauflösende Darstellung der Lungenstrukturen und subpleuraler Strukturen. Das ermöglicht eine präzise Erkennung von kleinen Knoten und pulmonalen Gefäßanomalien. Expert*innen bestätigen, dass die Fähigkeit, bei niedrigerer Strahlenbelastung kleine Lungenstrukturen präzise zu differenzieren, besonders wertvoll für die wiederholte Bildgebung bei chronischen Atemwegserkrankungen ist [5, 6].

Detaillierte kardiologische Beuteilungen

In der Kardiologie ermöglicht photonenzählende CT eine ultrahochauflösende Bildgebung der Koronararterien und eine präzise Erkennung von Ablagerungen.² Wie Expert*innen festgestellt haben, eignet sich photonenzählende CT aufgrund der verbesserten Gewebecharakterisierung und der geringeren Strahlendosis ideal für detaillierte Herzuntersuchungen sowie für die Nachsorge [7].
„Unser Ziel war es, Koronarstents abbilden und besser denn je durch Koronarkalk hindurchsehen zu können. Das hat sich glücklicherweise auch so bestätigt.“
Dr. med. Conor Murray, Leitender Radiologe und CEO, ChestRad, Perth, Australien

Schnelle, hochauflösende Bildgebung in der Notfallversorgung

In der Notfallmedizin liefert die photonenzählende CT in kritischen Fällen wie Trauma, Schlaganfall und Lungenembolie schnelle, hochauflösende Bilder. Durch die Reduzierung der Strahlendosis und die Verbesserung der Materialdifferenzierung gewährleistet sie präzise Informationen und stellt gleichzeitig die Sicherheit der Patient*innen in der Notfallversorgung an erste Stelle.

Präzisionsbildgebung für Einblicke in Knochen und Weichteilgewebe

Photonenzählende CT bietet eine hohe räumliche Auflösung und einen verbesserten Gewebekontrast für die Darstellung komplexer Strukturen oder Knorpel. Die Reduzierung von Metallartefakten und die Multi-Energy-Bildgebung unterstützen die diagnostische Genauigkeit bei der Betrachtung von Knochen und Weichgewebe.
„So detaillierte Bilder habe ich in der Knochenbildgebung noch nie gesehen. Alle unsere Patient*innen mit Fragestellungen dieser Art leiten wir auf jeden Fall zum photonenzählenden CT.“
Prof. Dr. med Dieter Szolar, Diagnostikum Graz, Ö��ٱ��𾱳��

Verbesserte Visualisierung feiner Gehirnstrukturen

In der Neurologie hat photonenzählende CT durch ihre hohe räumliche Auflösung die Visualisierung feiner Hirnstrukturen und subtiler Anomalien verbessert. Sie erhöht die diagnostische Genauigkeit bei der Erkennung von Krankheiten wie ischämischen Schlaganfällen und Hirntumoren und reduziert zugleich die Strahlenbelastung.²
„Bis zu 40 Prozent aller ischämischen Schlaganfälle sind auf Verschlüsse der Gefäße M2 oder M3 zurückzuführen. Mit NAEOTOM Alpha können wir die Sichtbarkeit solcher kleinen Arterien im Gehirn optimieren und folglich mehr Patient*innen mit akutem ischämischem Schlaganfall behandeln.“
Dr. med. Pieter Jan van Doormaal, interventioneller und neurointerventioneller Radiologe, Erasmus MC, Rotterdam, Niederlande

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Bereits jetzt ein Wegweiser zur richtigen Behandlung

Die Integration der Photonenzählung in die Routine-CT-Bildgebung bietet eine hohe Bildauflösung und verbesserte Gewebecharakterisierung, wobei die NAEOTOM Alpha Systeme anatomische Details mit einer Schichtdicke von 0,2 Millimetern darstellen können. Zusammen mit der zeitlichen Auflösung von bis zu 66 Millisekunden und einer in vielen Fällen reduzierten Strahlendosis werden kleine Anomalien sichtbar. Diese Funktionen ermöglichen frühe und genaue Diagnosen, eine personalisierte Behandlungsplanung und eine verbesserte Überwachung des Krankheitsverlaufs. In einer Studie heißt es: "Patienten, die sich einer photonenzählenden CT unterzogen, wurden seltener an eine anschließende invasive Koronarangiographie überwiesen als Patienten, die sich einer CT mit einem energieintegrierenden Detektor unterzogen [7].“

Und der Kardiologe Prof. Dr. med. Constantin von zur Mühlen³ an der Abteilung für Kardiologie und Angiologie am Universitäts-Herzzentrum Freiburg-Bad Krozingen, Deutschland, bezeichnet die photonenzählende CT als „die perfekte Methode zur Quantifizierung von Verkalkungen und zur Bewertung des Ausmaßes von Verkalkungen oder verkalkten Stenosen.“

Wir können bei diesen Patient*innen ein interventionelles Verfahren vermeiden.
Professor Dr. med. Constantin von zur Mühlen, Abteilung für Kardiologie und Angiologie, Universitäts-Herzzentrum Freiburg-Bad Krozingen, Deutschland³

KI-gesteuerte Arbeitsabläufe

Eine KI-Unterstützung ist in alle photonenzählenden CT-Systeme integriert. Damit wird jeder Schritt nahtlos gesteuert, von der Vorbereitung der Patient*innen über die Bildaufnahme, Rekonstruktion und Auswertung bis hin zur Nachbearbeitung. Dies erhöht die Effizienz und Genauigkeit. Solcherart optimierte Arbeitsabläufe ermöglichen Versorgungsteams stets hochwertige Ergebnisse für unterschiedlichste Patient*innengruppen – und zwar unabhängig vom gewählten Verfahren oder vom Erfahrungsstand der Bedienenden. Die Auswirkungen sind tiefgreifend: Dank rascherer ärztlicher Diagnosen beginnt die Behandlung früher, was letztendlich die Behandlungsergebnisse verbessern, das Fortschreiten der Krankheit verlangsamen und die Ängste der Patient*innen lindern kann.

Immer höhere Präzision: Photonenzählende CT wird die Zukunft der Bildgebung bestimmen

Philipp Fischer, Leiter von CT bei Siemens Healthineers, hebt die tiefgreifenden klinischen Auswirkungen hervor, die photonenzählende CT bereits jetzt auf die Gesundheitsversorgung hat. Er ist überzeugt, dass diese Technologie die Zukunft der CT-Bildgebung prägen wird. Im Zuge der Umstellung des Gesundheitswesens von konventioneller Computertomographie auf photonenzählende Systeme betont Fischer das immense Potenzial dieser Entwicklung. Photonenzählende CT ist mehr als nur ein Fortschritt – sie wird die diagnostischen Möglichkeiten revolutionieren und immer präzisere, effizientere und patient*innenfreundlichere Bildgebungslösungen bieten.

Von Andrea Lutz

Andrea Lutz ist Journalistin und Business-Trainerin mit den Schwerpunkten Medizin, Technik und Healthcare IT. Sie lebt in Nürnberg, Deutschland.

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¹NAEOTOM Alpha, NAEOTOM Alpha.Peak, NAEOTOM Alpha.Pro, and NAEOTOM Alpha.Prime sind in einigen Ländern noch nicht käuflich zu erwerben. Aufgrund von medizinproduktrechtlichen Vorgaben kann die zukünftige Verfügbarkeit nicht zugesagt werden.

²Daten liegen vor.

³Professor Dr. med. Constantin von zur Mühlen ist bei einer Institution angestellt, die von Siemens Healthineers für Kooperationen finanziell unterstützt wird.

Die hierin enthaltenen Aussagen basieren auf Ergebnissen, die von Kunden von Siemens Healthineers in deren jeweiligem spezifischem Nutzungsumfeld erzielt wurden. Es ist zu beachten, dass es kein „typisches“ Krankenhaus oder Labor gibt und die Resultate von verschiedenen Variablen abhängen (wie z.B. der Größe des Krankenhauses, der Zusammensetzung der Proben, des Behandlungsspektrums, des Grads der IT-Integration und/oder des Grades der Automatisierung). Aus diesem Grunde ist nicht gewährleistet, dass andere Kunden dieselben Ergebnisse erzielen werden.

Verweise

[1] Cademartiri F. INSIGHT INTO PHOTON COUNTING CT TECHNOLOGY. Available from . Last accessed Feb 3, 2025.

[2] Hagar MT, Soschynski M, Saffar R, Rau A, Taron J, Weiss J, et al. Accuracy of ultrahigh-resolution photon-counting CT for detecting coronary artery disease in a high-risk population. Radiology [Internet]. 2023;307(5).

[3] Madhavan AA, Yu L, Brinjikji W, Cutsforth-Gregory JK, Schwartz FR, Mark IT, et al. Utility of photon-counting detector CT myelography for the detection of CSF-venous fistulas. AJNR Am J Neuroradiol [Internet]. 2023;44(6):740–4.

[4] Pourmorteza A, Symons R, Reich DS, Bagheri M, Cork TE, Kappler S, et al. Photon-counting CT of the brain: In vivo human results and image-quality assessment. AJNR Am J Neuroradiol [Internet]. 2017;38(12):2257–63.

[5] Aurumskjöld M-L, Sjunnesson L, Pistea A, Ásbjörnsson G, Wellman F, Bozovic G. A new era of high-resolution CT diagnostics of the lung: improved image quality, detailed morphology, and reduced radiation dose with high-resolution photon-counting CT of the lungs compared to high-resolution energy-integrated CT. Acta Radiol. 2024;65(10):1211–1221.

[6] Graafen D, Halfmann MC, Emrich T, Yang Y, Kreuter M, Düber C, et al. Optimization of the reconstruction settings for low-dose ultra-high-resolution photon-counting detector CT of the lungs. Diagnostics (Basel) [Internet]. 2023;13(23).

[7] Sakai K, Shin D, Singh M, Malik S, Dakroub A, Sami Z, et al. Diagnostic performance and clinical impact of photon-counting detector computed tomography in coronary artery disease. J Am Coll Cardiol. 2025;85(4):339–348.