Dresden: Forscher entwickeln drahtlose Datenübertragung für CT-Scanner

CT-Scanner erzeugen große Datenmengen, da sie detaillierte Bilder des menschlichen Körpers aufnehmen. Gleichzeitig rotieren Teile des Scanners mit hoher Geschwindigkeit um den Patienten. Heute übertragen Systeme mit mechanischen Schleifringen die Daten zwischen den rotierenden und den feststehenden Komponenten des Systems.

Für DataCT arbeitet das BI mit Siemens Healthineers, dem Vodafone Chair for Mobile Communications Systems an der TU Dresden, dem Fraunhofer IZM und NXP Semiconductors zusammen, um eine drahtlose Technologie zu entwickeln, mit der Bilddaten in der anspruchsvollen Umgebung eines CT-Scanners zuverlässig übertragen werden können. Langfristiges Ziel ist es, höhere Datenraten zu ermöglichen, den Wartungsaufwand zu senken und die Wartungsfreundlichkeit künftiger CT-Systeme zu verbessern.

Bisher wird DataCT in zwei Förderphasen des Zukunftsclusters SEMECO entwickelt. In der ersten Projektphase von 2023 bis 2026 zeigte das Konsortium die Machbarkeit des drahtlosen Übertragungskonzepts: Die Forschenden charakterisierten die Übertragungsbedingungen in CT-Systemen durch Messungen, entwickelten erste maßgeschneiderte Hardware und bauten Demonstrationsplattformen auf. Darauf aufbauend konzentriert sich die zweite Phase, die im Mai 2026 begann, darauf, die Systemarchitektur zu vervollständigen, die anwendungsspezifische Hardware weiterzuentwickeln und die Technologie mit maßgeschneiderter Hardware in realistischen CT-Umgebungen zu validieren. Seit dieser Phase ist NXP Semiconductors als neuer Partner Teil des Forschungsteams.

Die neue Technologie verfolgt mehrere zentrale Ziele:

• Höhere Skalierbarkeit und schnellere Untersuchungen: Fortschritte in der Halbleitertechnik sollen es ermöglichen, dass drahtlose Übertragungschips ihre Leistungsfähigkeit kontinuierlich steigern. Höhere Datenraten könnten kürzere Zeiten bis zum fertigen Bild ermöglichen und zukünftige Generationen bildgebender Verfahren unterstützen.
• Höhere Zuverlässigkeit: Weniger verschleißanfällige Komponenten verringern das Ausfallrisiko und erhöhen die Verfügbarkeit des Systems im klinischen Alltag.
• Höhere Bildqualität:  Datenraten von bis zu 100 Gigabit pro Sekunde sollen eine nahezu verlustfreie Echtzeitübertragung der Bilddaten ermöglichen und so die Grundlage für noch detailliertere CT-Aufnahmen schaffen.
• Kompakte und übertragbare Lösungen: Die Technologie könnte auch für andere drahtlose Kommunikationsgeräte eingesetzt werden und als Grundlage für künftige portable Medizinprodukte dienen.

Übergeordnetes Ziel der Forschung ist es, zu untersuchen, wie moderne drahtlose Technologien die medizinische Bildgebung künftig leistungsfähiger und zuverlässiger machen können.