imagingmethoden

Imagingmethoden sind Verfahren zur Erzeugung von Bildern innerer Strukturen und Prozesse. Sie beruhen auf unterschiedlichen Signalen (Licht, Strahlung, Schall, Elektronen) und liefern qualitative oder quantitative Informationen. In der medizinischen Bildgebung dienen sie der Diagnose, Therapieplanung und -überwachung; in der Wissenschaft der Visualisierung materieller Strukturen.

Hauptkategorien der Bildgebung umfassen optische Bildgebung, Röntgen- bzw. CT-Bildgebung, Magnetresonanztomographie, Ultraschall sowie Nuklearmedizin und Elektronenmikroskopie. Die optische Bildgebung nutzt Lichtsignale und liefert hohe Oberflächen- oder Gewebeauflösung mit begrenzter Eindringtiefe (Lichtmikroskopie, Fluoreszenz, konfokale Laser-Scanning Mikroskopie, Zwei-Photonen). Röntgen-CT basiert auf der Absorption von Röntgenstrahlen und erstellt schichtweise Darstellungen des Körpers. Die MRT arbeitet mit Kernspinresonanz, bietet exzellenten Weichteilkontrast ohne ionisierende Strahlung und eignet sich gut für funktionelle und strukturelle Informationen. Ultraschall verwendet Schallwellen, liefert Echtzeitbilder, ist mobil einsetzbar und strahlungsarm. Nuklearmedizinische Verfahren wie PET und SPECT zeigen Stoffwechsel- oder Funktionsprozesse durch Radiotracer. Die Elektronenmikroskopie (TEM, SEM) erreicht extrem hohe Auflösung auf Nanometern, erfordert jedoch Vakuum und aufwändige Probenvorbereitung.

Vorteile und Einschränkungen variieren: Auflösung, Eindringtiefe, Kontrastmechanismen, benötigte Infrastruktur und Strahlungsbelastung. Multimodale Ansätze wie PET-CT oder PET-MRT kombinieren Struktur- und Funktionsinformation und verbessern die diagnostische Aussagekraft. Laufende Entwicklungen umfassen fortgeschrittene Kontrastmittel, verbesserte Rekonstruktion und KI-gestützte Auswertung, sowie Echtzeit-3D-Bildgebung.