Röntgenstrahlen ermöglichen es, unterschiedliche Gewebestrukturen im Körper sichtbar zu machen. Damit können Ärzte nicht nur Knochenbrüche diagnostizieren, sondern auch andere krankhafte Veränderungen wie Tumore entdecken. Doch das Verfahren ist mit einem gewissen Risiko für die Patienten verbunden. Denn die Strahlen können das Erbgut verändern und somit auch das Krebsrisiko erhöhen. Gerade in routinemäßigen Vorsorgeuntersuchungen verzichten Mediziner daher oft auf das Röntgen.

Die Methode des Röntgens hat sich in den letzten Jahren erheblich weiterentwickelt. Neben dem Röntgenverfahren, bei dem die Strahlen auf einer Fotoplatte sichtbar gemacht werden, ist seit neuerem das digitale Röntgen verfügbar. Dabei digitalisiert ein Detektor im Unterschied zum herkömmlichen Röntgen die aufgenommenen Bilder. Die bestehenden digitalen Verfahren haben allerdings noch eine relativ geringe Umwandlungseffizienz von Photonen in Elektronen, mit deren Hilfe die Röntgenstrahlen sichtbar gemacht werden. Daher ist die eingesetzte Bestrahlungsdosis in der Praxis immer noch hoch.

„Unser Ziel ist es, einen neuartigen digitalen Röntgendetektor zu entwickeln, der eine verbesserte Aufnahmequalität bei gleichzeitiger Reduzierung der Strahlendosis ermöglicht“, erläutert Dr. Gerhard Strobl. Basis des neuen Detektors soll Gallium Arsenid (GaAs) sein. Dieses Halbleitermaterial bietet ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis bei der Umwandlung von Photonen in Elektronen. Ein digitaler Detektor auf Basis von GaAs ist damit sehr sensitiv. Mithilfe dieses Detektors soll das sogenannte Coloured X-Ray Imaging (CXI) ermöglicht werden: ein Verfahren, das detaillierte Röntgenaufnahmen, die Unterscheidung unterschiedlicher Materialien und bessere Untersuchungsmöglichkeiten für Kontrastmittel liefert. Darüber hinaus erlaubt die hohe Sensitivität des GaAs-Detektors eine bis zu 20-fache Reduzierung der Bestrahlungsdosis.

GaAs absorbiert Röntgenstrahlung besonders gut in dem Energiebereich, der in der Zahnmedizin und der Mammographie eingesetzt wird. Durch einen auf GaAs basierenden Röntgendetektor würde die Strahlenbelastung bei solchen oft zur Vorbeugung dienenden Untersuchungen minimiert. Damit würde gerade die Mammographie auch jüngeren Patientinnen offen stehen und Tumore könnten frühzeitig entdeckt werden.

Das Projekt ist einer der Gewinner des Innovationswettbewerbs zur Förderung der Medizintechnik 2006 und soll vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit bis zu 1,5 Millionen Euro für die Durchführung eines Transferprojekts gefördert werden.