22.11.2017 Farbe beim Röntgen – erster Preis für neues Verfahren

Marburger Doktorandin mit Dentsply Sirona Imaging Award geehrt

Ann-Christin Peter, Doktorandin am Fachbereich Medizin der Universität Marburg, entwickelte ein neues Röntgenverfahren für die zahnärztliche Praxis. Durch eine neue, farbgebende Technik können im Röntgenbild die Zahnersatz- und Füllmaterialien je nach Art ihrer chemischen Zusammensetzung in unterschiedlichen Farben dargestellt werden. Das überzeugte die Jury des Dentsply Sirona Imaging Award der Deutschen Gesellschaft für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde und der Bundeszahnärztekammer: Die Marburger Wissenschaftlerin wurde mit dem ersten Preis in Höhe von 2.500 Euro geehrt.

Klassische schwarzweiße Röntgenaufnahmen von Zähnen entstehen durch die von der Röntgenröhre ausgehende Strahlung, die Wangen, Zahnfleisch, Knochen, Zähne oder auch Zahnersatzmaterialien durchdringt, und von diesen verschiedenen Geweben und Materialien in unterschiedlichem Maße absorbiert wird. Im späteren Röntgenbild werden die Stellen, an denen viel Strahlung durchgekommen ist, dunkel und die Regionen, die wenig Strahlung absorbiert haben, hell dargestellt.

Eine wichtige Information geht bei dieser Untersuchungsmethode, die von Conrad Röntgen schon 1895 publiziert wurde, jedoch verloren: Röntgenstrahlung besteht aus einem Spektrum unterschiedlicher Energien: Harte, energiereiche Strahlung wird von den Geweben und Materialien nicht in dem gleichen Maße absorbiert wie weichere, energieärmere Röntgenstrahlung. Diese unterschiedlichen Energiespektren führen zu einer farbkodierten Darstellung.

Spezielle Röntgenanlagen kombinieren beide Effekte. Die Abbildung auf den Röntgenbildern wird dann sowohl durch die Dichte des Gewebes als auch die Energieverteilung der Röntgenstrahlung bestimmt. Mit entsprechenden Anlagen können beispielsweise Gepäckstücke an Flughäfen auf gefährliche Inhaltsstoffe untersucht werden. Der Kofferinhalt wird dann sowohl als Schattenbild mit den gut erkennbaren Umrissen der einzelnen Gepäckstücke als auch als Farbbild mit den farbkodierten Materialien dargestellt: Glasflaschen werden in anderer Farbe dargestellt als zum Beispiel Seife oder Sonnencreme. Dieses kombinierte Röntgenverfahren eignet sich besonders bei Stoffen, die aus Elementen höherer Ordnungszahl aufgebaut sind, wie Zähnen oder Füllmaterialien, da hier der Effekt deutlich größer ist.

Ann-Christin Peter realisierte ein solches Verfahren deshalb nun auch für handelsübliche Röntgenanlagen in zahnärztlichen Praxen zusammen mit ihrem Doktorvater Prof. Dr. Michael Gente. Hierfür waren umfangreiche Simulationsrechnungen mit Röntgenbildern von Knochen, Zähnen, Zahnersatz- und Füllungsmaterialien sowie Implantaten erforderlich.

Der Laborversuch zeigte: Durch Doppelaufnahmen mit unterschiedlicher Röhrenspannung oder auch durch geschickte Filterung der Strahlung ist eine Identifikation verschiedener Materialien und deren farblich differenzierte Darstellung im Röntgenbild möglich. Je nach eingesetztem Verfahren ist dies sogar ohne eine Erhöhung der Strahlendosis möglich. Für das Verfahren können weiterhin die üblichen dentalen Röntgenanlagen verwendet werden, da lediglich Modifikationen am Sensorsystem und an der Software der digitalen Auswertung der Bilder notwendig sind.

Der Preis

Um den Dentsply Sirona Imaging Award der Deutschen Gesellschaft für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde und der Bundeszahnärztekammer können sich Nachwuchs-wissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler bewerben, die nicht länger als fünf Jahre approbiert und nicht länger als zwei Jahre promoviert sind. Die Jury wird vom Vorstand der Arbeitsgemeinschaft Röntgen in der Deutschen Gesellschaft für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde ernannt. Der Preis wurde in Hamburg erstmalig vergeben. Dieses Jahr wurde das Preisgeld von der Firma Dentsply Sirona gestiftet.