Ob Röntgen-Thorax-Aufnahme oder Computertomographie (CT) des Kopfes: Röntgenologische Untersuchungen arbeiten bisher praktisch immer nach dem gleichen Grundprinzip: Röntgenstrahlen werden von unterschiedlichen Geweben unterschiedlich stark absorbiert. Die Strahlen, die nicht absorbiert werden, erreichen den Röntgenfilm (beziehungsweise den digitalen Detektor) und erzeugen dort das Röntgenbild oder die CT-Aufnahme. Knochen beispielweise absorbieren Röntgenstrahlung sehr stark: Sie sind „röntgendicht“ und deswegen von den sie umgebenden Muskeln und Bindegeweben, die viel mehr Röntgenstrahlen durchlassen, auf Röntgenbildern und CT-Aufnahmen deutlich abgrenzbar.
Phasenkontrast-Bildgebung nutzt Welleneigenschaften
Nicht alle Gewebe und Körperregionen sind für die klassische Röntgen-Technologie so gut darstellbar wie die Knochen. „Schwierig darzustellen sind zum einen sehr feine Strukturen, zum anderen Strukturen mit sehr ähnlicher Röntgendichte“, betont der Physiker Professor Dr. Franz Pfeiffer von der TU München. Diese Lücke schließen möchte die Phasenkontrast-Bildgebung. Sie arbeitet auch mit Röntgenstrahlen, ihr liegt aber eine völlig andere Methode der Bilderzeugung zugrunde. Prof. Pfeiffer stellt beim diesjährigen 98. Deutschen Röntgenkongress / 8. Gemeinsamen Kongress der DRG und ÖRG (24.-27. Mai 2017, Leipzig) seine Untersuchungsergebnisse vor. Darüber hinaus verleiht ihm die Deutsche Röntgengesellschaft den Alfred-Breit-Preis (im Rahmen der Röntgen-Vorlesung am 26. Mai 2017, 11.00-12.30 Uhr).
Röntgenstrahlung als Teilchen oder Welle interpretierbar
„Röntgenstrahlung lässt sich wie Licht sowohl als Teilchen als auch als Welle interpretieren“, erläutert Pfeiffer. „Die klassische Röntgen-Bildgebung arbeitet mit der Absorption von Teilchen, sie nutzt also die Teilchen-Eigenschaften der Röntgenstrahlung. Bei der Phasenkontrast-Bildgebung arbeiten wir dagegen mit den Wellen-Eigenschaften der Röntgenstrahlung.“ Wellen werden an Grenzflächen optisch gebrochen, ähnlich wie bei einem Prisma. Sie können die Richtung ändern und miteinander interferieren. „All diese Eigenschaften der Röntgenstrahlung wurden in der klinisch-medizinischen Bildgebung bisher überhaupt nicht genutzt“, so Pfeiffer.