Hounsfield-Skala

In der Hounsfield-Skala wird die CT-Zahl anhand des linearen Schwächungskoeffizienten des betrachteten Gewebes (μ_Gewebe) im Verhältnis zu Wasser (μ_Wasser) und Luft (μ_Luft) berechnet:

• CT-Zahl (μ_Gewebe) = 1000 * (μ_Gewebe - μ_Wasser) / (μ_Wasser - μ_Luft)

In der Praxis hat sich der Bereich von -1.024 HE bis 3.071 HE durchgesetzt, also 4.096 Graustufen. Da das menschliche Auge nur ungefähr 20-50 Graustufen wahrnehmen kann, wird im computertomographischen Bild durch eine Fensterung immer nur ein Teil der Hounsfield-Skala eingeblendet. Soll z.B. Lungengewebe dargestellt werden ("Lungenfenster"), werden üblicherweise die Hounsfield-Einheiten -600 ± 1.700 in Graustufen dargestellt. Dichtere Gewebe (z.B. Knochen) werden dann gleichermaßen weiß dargestellt.

Physikalisch nicht korrekt, wird auch von der Dichte des Gewebes gesprochen. Je höher die Strahlenschwächung, also je positiver die Hounsfield-Einheit, desto heller erscheint das Gewebe. Umgekehrt erscheint z.B. Luft schwarz. Strukturen mit Vergleich zu ihrer Umgebung geringeren Abschwächung der Röntgenstrahlung werden als hypodens, solche mit höherer als hyperdens.

In der Dual-Energy-CT (DECT) können die CT-Zahlen der Hounsfield-Skala durch Messung einer Schicht mit zwei verschiedenen Röntgenspektren in Werte umgerechnet werden, die man bei Einsatz monochromatischer Röntgenstrahlung erhalten würde. Dadurch können frische Blutungen von alten Kalkeinlagerungen unterschieden, eine Knochendichtemessung durchgeführt und das Kontrastmittel herausgerechnet bzw. gesondert dargestellt werden. Weiterhin kann der Eisengehalt der Leber bestimmt werden.

• Luft: -1.000 HE (definitionsgemäß)
• Lungenparenchym: -700 bis -600 HE
• Fettgewebe: ca. -120 bis -90 HE
• Lymphe: -30 HE
• Wasser: 0 HE (definitionsgemäß)
• Urin, Galle: -5 bis 15 HE
• Liquor: 0 bis 15 HE
• Transsudat: < 10-18 HE
• Exsudat oder hämorrhagische Flüssigkeit: > 18-25 HE
• Lymphknoten: 10 bis 20 HE
• Nierenparenchym: 20 bis 45 HE
• Blut:
  • Blutplasma: 28 HE (abhängig vom Hämatokrit, d.h. niedriger bei Anämie)
  • sehr frische Blutung: isodens zum intravaskulären Blut (ca. 28 HE)
  • frische Blutung: Dichteanstieg auf bis zu 80 HE durch Resorption von Serumanteilen und Bildung von Blutkoageln (Anstieg des Hämatokrits im Hämatom)
  • alte Blutung: Dichteminderung durch Resorptionsvorgänge
• Muskelgewebe: 35 bis 55 HE
• Weiße Substanz: 30 bis 35 HE
• Graue Substanz: 40 bis 45 HE
• Leberparenchym: 60 HE
• Weichgewebe mit Kontrastmittel: 100 bis 300 HE
• Verkalkungen: über 100 HE (bei reinen Kalkplaques über 1.000 HE)
• Knochen:
  • Spongiosa: 50 bis 200 HE
  • Kortikalis: 250 bis 2.000 HE
• Metall: > 3.000 HE (mit Sternartefakten)

Angaben zu den HE-Werten von unterschiedlichen Geweben variieren in der Literatur

Abszesse weisen unterschiedliche CT-Werte auf. Das Spektrum reicht von 0 HE (infizierte Zyste, Serom, Biliom) bis 80 HE (infiziertes Hämatom). Reiner Eiter hat einen CT-Wert von ca. 30 HE. Abszesse können dabei ältere Hämatome vortäuschen, da beide ähnliche Dichtewerte aufweisen und eine Kontrastmittel-aufnehmende Membran besitzen (Abszessmembran bzw. resorptives Granulationsgewebe). Lufteinschlüsse sprechen für gasbildende Bakterien oder residuale Luft nach chirurgischen Eingriffen.

Bei Applikation von jodhaltigem Kontrastmittel gilt als Faustregel, dass der CT-Wert pro mg Jod/cm³ um ca. 23 HE (bei 120 kV) ansteigt. Bei niedrigerer Röhrenspannung wird die Dichte kontrastmittelaufnahmender Strukturen erhöht, das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert und Strahlendosis gespart. So steigt der CT-Wert beispielsweise bei 80 kV um 40 HE.