Tierärztliche Hochschule Hannover Entwicklung von Methoden zur ...

2.2 Mikro-Computertomographie
2.2.1 Grundlagen der Mikro-CT
LITERATURÜBERSICHT
Die Mikro-Computertomographie (µCT) ist ein hochauflösendes, röntgenbasiertes
Schnittbildverfahren. Die ersten µCT-Geräte wurden bereits am Anfang der 80er Jahre
entwickelt (BOWEN et al. 1986; BURSTEIN et al. 1984; CHO et al. 1984; ELLIOTT u.
DOVER 1982; FELDKAMP et al. 1984; KUJOORI et al. 1980; SATO et al.1981), etwa ein
Jahrzehnt nach den ersten klinischen CT-Geräten. Die µCT basiert, wie auch die klinische
CT, auf den bereits beschriebenen physikalischen Grundlagen der Computertomographie.
Dennoch gibt es einige wesentliche Unterschiede zwischen den beiden Gerätetypen. Bezogen
auf die Bildqualität, besteht der größte Unterschied vor allem in der maximal erreichbaren
Ortsauflösung (ENGELKE et al. 1999; LUTZ 2001). Mit den neuesten klinischen
Ganzkörper-CT-Geräten ist eine isotrope Ortsauflösung von bis zu 240 µm möglich. Bei
µCT-Scannern liegt die Ortsauflösung üblicherweise zwischen etwa 5 und 50 µm. Einige
Geräte erreichen eine Ortsauflösung von 1 µm oder sogar noch weniger, wofür die
Bezeichnung „Nano-CT“ eingeführt wurde (STOCK 2008; TKACHUK et al. 2006). Der
Übergang von konventioneller CT zu µCT ist grundsätzlich willkürlich, aber häufig wird bei
einer Ortsauflösung < 100 µm (ENGELKE et al. 1999; HOLDSWORTH u. THORNTON
2002) oder < 50 µm (STOCK 2009) von µCT gesprochen.
Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass die Größe des Messfeldes (Field Of View, FOV)
bei Mikro-Computertomographen meistens auf nur wenige Zentimeter begrenzt ist. Bei den
klinischen CT-Geräten ist ein Messfeld-Durchmesser von 50 cm oder mehr üblich. Die
gegenüber der klinischen CT höhere Ortsauflösung der µCT stellt außerdem besondere
Anforderungen an die für die µCT-Scanner erforderlichen Komponenten wie die
Positioniermechanik, die Röntgenquelle und den Detektor.
Aufgrund verschiedener Anwendungsbereiche (Kap. 2.2.2) kann bei µCT-Scannern zwischen
Geräten für die in-vitro-Bildgebung und in-vivo-Bildgebung bzw. Kleintierbildgebung (engl.:
small animal imaging) unterschieden werden. Um eine Verwechslung mit der Bildgebung von
kleinen Haustieren in der Veterinärmedizin zu vermeiden, wird in der vorliegenden Arbeit der
Begriff Versuchstierbildgebung verwendet. Die µCT seit kommt einigen Jahren ebenfalls in
der Humanmedizin auch klinisch zum Einsatz. Auf jeden Fall ist das Interesse an der Mikro-
Computertomographie ungebrochen, was der sprunghafte Anstieg der Publikationen über
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