Am Anfang stand ein Zufall: In einer ganz anderen Studie fiel dem Radiologen Priv.-Doz. Dr. med. Josua Decker, geschäftsführender Oberarzt für Forschung und Translation am Universitätsklinikum Augsburg, auf, dass die Leber von Patientinnen im CT-Bild häufig heller erscheint, als sie es eigentlich sollte. Zunächst schien die Erklärung naheliegend, dass es vielleicht am geringeren Gewicht liegen könnte. Doch als der Forscher und sein Team die Aufnahmen und Daten genauer auswerteten, zeigte sich: Es gibt einen systematischen Unterschied zwischen Männern und Frauen, der sich nicht allein durch das Körpergewicht erklären lässt. 

Der entscheidende Faktor ist das Blutvolumen. Frauen haben bei gleicher Körpergröße und gleichem Gewicht im Durchschnitt etwa einen Liter weniger Blut als Männer. Wenn aber die Menge des Kontrastmittels nur nach dem Körpergewicht berechnet wird, verteilt sich dieselbe Dosis bei Frauen in deutlich weniger Blut. „Wenn ich bei gleichem Gewicht und gleicher Größe rund einen Liter weniger Blut habe, ist die gleiche Menge Kontrastmittel im Grunde eine Überdosierung“, erklärt der Radiologe. Die Folge: Für viele Patientinnen bedeutet das faktisch eine Überdosierung, ohne dass die Aussagekraft der Untersuchung besser wird.

Gerade z.B. bei der Darstellung der Leber ist die richtige Dosierung wichtig. Jodhaltige Kontrastmittel heben Unterschiede im Gewebe hervor, damit z.B. Metastasen sichtbar werden. Oberhalb eines bestimmten Schwellenwerts bringt eine höhere Dosis aber keinen zusätzlichen diagnostischen Gewinn – „das Bild wird dann nicht mehr besser, nur stärker aufgehellt“, so der Mediziner.
Lange blieb dieser Effekt eher ein Bauchgefühl erfahrener Radiologinnen und Radiologen. Doch in Augsburg wollte man es genau wissen. 

Von der Beobachtung zur Studie

Aus der zufälligen Beobachtung wurde eine Forschungsfrage – und schließlich ein strukturiertes Projekt. Ein Jahr lang diskutierte das Team mit der Ethik-Kommission der Bayerischen Landesärztekammer: Denn Forschung am Menschen ist in Deutschland zu Recht streng reguliert. Niemand sollte unnötig belastet werden, keine übersehenen Tumoren oder Schäden durch zusätzliche Untersuchungen dürfen in Kauf genommen werden. 

Entscheidend war daher: Die Dosierungen mussten sich innerhalb der bestehenden Leitlinien bewegen. Die Empfehlungen der Bundesärztekammer sehen eine Mindestdosis von etwa 0,3 Gramm Jod pro Kilogramm Körpergewicht vor, um Tumoren sicher erkennen zu können; gleichzeitig darf eine Gesamtmenge von 45 Gramm Jod pro Untersuchung nicht überschritten werden. „Wir haben ganz bewusst nicht unterdosiert“, betont der Forscher. „Wir wollten auf keinen Fall eine Lebermetastase übersehen – das wäre fatal.“ Innerhalb dieses Korridors definierte das Team zwei überlappende Dosisbereiche – immer leitlinienkonform, aber unterschiedlich berechnet: einmal klassisch nach Gewicht, einmal angepasst an das Blutvolumen.

Unterstützung fand der Clinician Scientist bei der Margarete-Ammon-Stiftung mit Sitz in Thannhausen (Landkreis Günzburg), die das Projekt mit 80.000 Euro fördert. Die Stiftung entdeckte er bei der Suche nach Fördermöglichkeiten im Internet – ein glücklicher Zufall, der die aufwendige Studie erst möglich machte.

Am Universitätsklinikum Augsburg hat Patientensicherheit oberste Priorität. Das Projekt passt deshalb genau zur strategischen Ausrichtung des Hauses: Diagnostik so zu gestalten, dass sie für alle Patientinnen und Patienten so sicher wie möglich ist.

Blutvolumen statt nur Körpergewicht

Der Kern der Studie: Die Kontrastmitteldosis soll nicht länger nur nach Kilogramm auf der Waage berechnet werden, sondern nach dem tatsächlich im Körper zirkulierenden Blutvolumen. Dieses lässt sich mit etablierten Formeln bestimmen, die Körpergröße, Gewicht und Geschlecht berücksichtigen.

Rund 400 Frauen und Männer wurden in die Studie eingeschlossen – alle mobil, also in der Lage, sich wiegen und messen zu lassen. „So etwas funktioniert nur, wenn man sehr genau ist“, sagt der Radiologe. „Wir hatten in dieser Zeit einen motivierten Doktoranden, der die Probandinnen und Probanden auf den Zentimeter und das Kilo genau vermessen hat.“ Bettlägerige Patientinnen und Patienten, Menschen mit Amputationen oder Querschnittslähmungen sind Sonderfälle, für die die aktuellen Standardformeln bislang kaum etwas hergeben. Gerade deshalb versteht der Forscher sein Projekt nicht nur als Gendermedizin, sondern als Schritt hin zu personalisierter Medizin: Weg vom „Schema F“, hin zu individuell angepasster Dosierung.

Die Ergebnisse sind deutlich: Vor allem bei Frauen kann die Kontrastmittelmenge im Durchschnitt um 5 bis 15 Prozent gesenkt werden, ohne dass die Bildqualität leidet. Kolleginnen und Kollegen berichteten zwar, dass die Aufnahmen etwas „anders aussehen“ als gewohnt – weniger grell, etwas weniger „überstrahlt“ –, aber die entscheidenden Befunde waren weiterhin sicher zu stellen. „Die diagnostische Qualität bleibt erhalten“, fasst der Mediziner zusammen. In der täglichen Praxis komme es zudem äußerst selten vor, dass jemand bemängelt, es sei „zu wenig Kontrastmittel“ gegeben worden. Die Gefahr einer Unterdosierung bei Männern scheint also gering zu sein – eher zeigt sich umgekehrt, dass Frauen bislang systematisch zu viel erhalten haben.

Hightech-CT macht den Unterschied sichtbar

Ein Grund, warum das Thema so lange unbeachtet blieb: Bisher ließ sich routinemäßig gar nicht genau messen, wie viel Kontrastmittel tatsächlich im Organ ankommt. Das änderte sich mit einem hochmodernen Photon-Counting-CT, welches am UKA 2021 als erstes Gerät in Deutschland und als drittes weltweit installiert wurde. 

Diese neue Generation von CT-Geräten arbeitet mit einer besonderen Detektortechnologie, die einzelne Röntgenphotonen „zählt“ und sehr präzise zwischen verschiedenen Geweben unterscheiden kann. Damit lässt sich auf der Ebene einzelner Bildpunkte berechnen, wie stark die Leber durch das Kontrastmittel aufgehellt wurde. „Mit herkömmlichen Geräten konnten wir das nur vermuten“, sagt der Forscher. „Jetzt können wir es zum ersten Mal wirklich systematisch messen.“

Erst mit diesem Gerät wurde sichtbar, was zuvor nur eine Vermutung war: Frauen erhalten mit der üblichen, gewichtsbezogenen Dosierung im Schnitt eine höhere wirksame Kontrastmenge in der Leber als Männer – ohne, dass sie davon einen diagnostischen Vorteil haben.

Mehr Sicherheit, mehr Nachhaltigkeit

Eine geringere, besser angepasste Dosis hat gleich mehrere Vorteile. Zum einen geht es um Patientensicherheit: Schwere Nebenwirkungen von jodhaltigen Kontrastmitteln sind zwar selten, aber jedes Risiko, das ohne Qualitätsverlust vermeidbar ist, sollte reduziert werden. Zum anderen werden wertvolle Ressourcen geschont. Kontrastmittel sind teuer; mehrere Tausend Euro Einsparung pro Jahr allein durch die optimierte Dosierung sind realistisch.

Hinzu kommt ein Umweltaspekt: Jodhaltige Kontrastmittel werden über den Urin ausgeschieden und sind mittlerweile in zunehmender Konzentration im Grundwasser nachweisbar. Einige Kliniken bitten ihre Patientinnen und Patienten deshalb bewusst, nach einer CT-Untersuchung noch im Haus auf die Toilette zu gehen, um das Abwasser gezielt zu reinigen. Wenn insgesamt weniger Kontrastmittel verbraucht wird, entlastet das auch die Umwelt.

Wie geht es weiter?

Noch handelt es sich um ein Forschungsprojekt, dessen Ergebnisse wissenschaftlich ausgewertet, veröffentlicht und von Fachgesellschaften diskutiert werden müssen. Ziel ist es, so fundierte Daten zu liefern, dass sich weltweit sagen lässt: Hier liegt ein strukturelles Problem vor, das in Leitlinien berücksichtigt werden sollte. „Wir möchten, dass man diese Frage nicht mehr als Kuriosität abtut, sondern als das behandelt, was sie ist: relevant für Millionen von Untersuchungen“, sagt der Radiologe.

Josua Decker und sein Team denken schon weiter: Ähnliche Fragestellungen stellen sich auch im MRT, wo andere Kontrastmittel mit eigenen Risiken eingesetzt werden. Erste Auswertungen deuten darauf hin, dass auch hier geschlechtsspezifische Unterschiede bestehen könnten. Die nächste Studie ist bereits in Vorbereitung.

Im Alltag wäre eine konsequent blutvolumenadaptierte Dosierung allerdings ein organisatorischer Kraftakt: Alle müssten tagesaktuell gewogen und gemessen werden, idealerweise automatisch. „Es hört sich alles schön an, hat aber auch Hürden“, räumt der Mediziner ein. Technische Lösungen wie 3D-Kameras, die Körpermaße erfassen, sind denkbar, aber noch Zukunftsmusik.

Dennoch zeigt das Projekt eindrucksvoll, wohin die Reise gehen kann: Eine Medizin, die Unterschiede ernst nimmt, ohne jemanden zu benachteiligen. Eine Radiologie, die Frauen nicht „ein bisschen zu viel“ und Männern „so ungefähr richtig“ gibt, sondern sich am individuellen Menschen orientiert. Was mit einem zufälligen Blick auf zu helle Leberbilder begann, könnte so zu einem wichtigen Baustein moderner Frauen- und Gendermedizin werden – und ein Beispiel dafür, wie Forschung, Hightech und ein klares Bekenntnis zur Patientensicherheit die Medizin gerechter, sicherer und individueller machen.