Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff Höchste Bildqualität bei der Brust-Computertomographie

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Das Brust-CT Nu:view ist eine schmerzfreie, kompressionslose Alternative zur herkömmlichen Mammographie, scannt die Brust und erzeugt vollwertige, dreidimensionale Aufnahmen. Für die bildgebenden Elemente des Nu:view wird der kohlenstofffaserverstärkte Kunststoff von Crosslink verarbeitet.

Dr. Carsten Ridder, programmverantwortlicher Arzt des Mammographie-Screening-Programms im MVZ Prof. Dr. Uhlenbrock & Partner in Dortmund, ist begeistert von der Bildauflösung des Brust-CT Nu:view. „Die Bilder des Mamma-CT sind dreidimensional. In der isotropen Matrix werden alle drei Ebenen sichtbar. Hier kann sich ein Tumor nicht verstecken. Und auch Fachunkundige können diese Bilder erkennen und lesen.“ Zudem überzeugt ihn die offene, röhrenlose Gestaltung des Geräts, bei der auch Frauen mit Klaustrophobie keine Probleme haben.

Seit 2021 kann der radiologische Facharzt und Partner des MVZ seinen Patientinnen eine schmerzfreie Alternative zur herkömmlichen Mammographie im Rahmen der Brustkrebsvorsorge anbieten. Das Erlanger Unternehmen Advanced Breast-CT, kurz AB-CT, entwickelt und vertreibt seit 2018 den Brust-Computertomographen Nu:view zur frühzeitigen Erkennung von Brustkrebs. Dieser scannt die Brust und erzeugt vollwertige, dreidimensionale Aufnahmen der weiblichen Brust, die das Weichgewebe sehr differenziert darstellen. Die neue Technologie erlaubt dabei die kompressionslose Untersuchung der weiblichen Brust. Die Scanzeiten fallen mit sieben bis zwölf Sekunden niedrig aus, die Patientinnen erhalten für den Bereich der Mammografie eine sehr geringe Strahlendosis, vergleichbar mit der üblichen Mammographie.

Spiral-CT- und Photon-Counting-Technologie liefert höchste 3D-Bildqualität

Diese Neuheit basiert auf der Spiral-CT- und Photon-Counting-Technologie. Im Gegensatz zur herkömmlichen Szintillation wird bei Nu:view durch den Einsatz von direkt konvertierenden Detektoren aus Cadmiumtellurid (CdTe) jedes Röntgenphoton direkt in einen elektrischen Impuls umgewandelt. Mit dem Nu:view ist es erstmals möglich, mit nur einer Aufnahme alle Teile der weiblichen Brust in echter 3D-Darstellung abzubilden – überlagerungsfrei und hochauflösend (150 Mikrometer in alle Raumrichtungen) sowie mit hervorragender Weichgewebedifferenzierung. Eine nahtlose RIS-/PACS-Integration sorgt für einen optimierten Workflow.

Beim Nu:view handelt es sich um ein gemeinsames Entwicklungsprojekt, für das AB-CT viele Fachleute mit ins Boot geholt hat. So auch das Unternehmen Crosslink Murtfeldt Composites (CMC), ein Unternehmen der Murtfeldt Gruppe. Die Cadolzburger sind Experten im Bereich faserverstärkter Verbundkunststoffe für medizinische Anwendungen. Das von ihnen eingesetzte CFK (kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) eignet sich hervorragend für die bildgebenden Elemente des Nu:view. Zudem wurden mechanische Komponenten, Steuerung, Steuerungsplatinen u.v.m. mit Partnern wie Crosslink erarbeitet, somit also die komplette Wertschöpfungskette gemeinsam definiert und entwickelt.

Brust-CT Nu:view arbeitet ohne Kompression dank Ergonomie der Auflagefläche

Die Position der Frau während der Untersuchung trägt wesentlich dazu bei, dass Nu:view ganz ohne Kompression auskommt. Sie liegt bäuchlings auf der Auflagefläche des Mamma-CT, deren oberer Teil, der Brustschutz, aus Crosslink Faserverbund-Kunststoffen hergestellt wurde. André Gödde, Sales Manager bei Crosslink, erläutert die Vorteile des eingesetzten Faserverbundwerkstoffs: „Ein wichtiger Aspekt ist, dass das verwendete Carbon die Bildgebung nicht beeinflusst. Zudem ist Carbon so gestaltbar, dass es zu komplexen Geometrien verarbeitet werden kann.“ Die Crosslink Bauteile sind ergonomisch so ausgelegt, dass die Patientin möglichst bequem liegt, während sie dabei gleichzeitig für die Untersuchung der Brust eine optimale Position einnimmt.

Die Herstellung der Carbonbauteile beruht auf manueller Präzisionsfertigung: Crosslink hat die Auflagefläche gemeinsam mit AB-CT entwickelt und produziert diese für alle Mamma-CT. Die Fläche besteht aus Carbon und ist in Teilbereichen mit einer dünnen Bleischicht als Strahlenschutz versehen. Ihre leicht gebogene Form ist sehr dünn und gibt ein hervorragendes Messfeld ab. Zudem bietet die Auflage den Frauen ergonomisch optimalen Liegekomfort und stellt die wichtigste Komponente für die Positionierung der weiblichen Brust im Rahmen der Anwendung dar. Dank des ausgeklügelten Strahlenschutzes wird die Streustrahlung auf ein Minimum reduziert.

Eine weitere Besonderheit des Gerätes ist es, dass die Patientinnen sogar leicht bekleidet mit einem metallfreien Sport-BH oder Shirt untersucht werden können. Bei der separaten Bestrahlung der linken und rechten Brust mit einer jeweiligen Dauer von sieben bis zwölf Sekunden werden die Patientinnen einmal umgelagert. Ein weiteres Bauteil von Crosslink, die Brustsenke, dient dazu, dass die zu untersuchende Brust der Frau in diesem Trichter optimal positioniert und von allen Seiten kompressionslos bestrahlt werden kann. Die Röhre und der Detektor mit einer Auflösung von 0,1 mm bilden die technische Einheit und befinden sich unterhalb der Liege.

Die treibende Kraft dieser neuen Technologie ist der Medizinphysiker Prof. Dr. Dr. Willi Kalender, der schon u. a. maßgeblich an der Entwicklung der Spiral-Computertomographie beteiligt war. 2008 begann der Professor gemeinsam mit Doktoranden des Instituts für Medizinische Physik der Universität Erlangen die Entwicklung des kompressionsfreien Computertomographen. 2014 wurde der erste Prototyp des Mamma-CT gebaut. Nach erfolgreichem Durchlauf der Freigabeverfahren übernahm Sohn Benjamin Kalender 2018 die Vermarktung des neuen Produktes und brachte Nu:view von der Forschung in die Wirtschaft. Aktuell sind acht Geräte weltweit in Betrieb, vier in Kliniken, drei in Privatpraxen. Fünf weitere Geräte sind verkauft und befinden sich in der Produktionsphase.

„Absolut Hightech“, urteilt Radiologe Ridder. „Der Vorgang ist schmerzfrei, strahlungsarm und schnell.“ Diesem positiven Feedback schließen sich die anderen Kunden an. Auch der internationale Radiologenverband hat sich durchweg positiv geäußert. Wie geht es weiter? „Die Geräte werden aktuell in der gleichen Ausführung gefertigt. Man kann hier durchaus von einer Serienfertigung kleineren Maßstabs sprechen, mit vielen manuellen Ausführungen“, erläutert Benjamin Kalender die Vorgehensweise von AB-CT. „Allerdings arbeiten wir intensiv weiter an Forschung und Entwicklung, um die Technik weiter voranzutreiben. Hier besteht noch Innovationspotential.“ So sei ein erster Ansatz, die Revisionsklappe ebenfalls aus Faserverbund herzustellen, die derzeit aus einer komplexen und schweren Schweißbaugruppe besteht. AB-CT ist durchweg positiv gestimmt, was die Zukunft angeht und setzt dabei auch zukünftig stark auf Crosslink als Partner.

* Die Autorin: Anke Theißen, Murtfeldt Kunststoffe GmbH & Co. KG

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