Alternative zum Röntgen 07.06.2016, 09:53 Uhr

Kernspin in der Zahnmedizin ist strahlungsfrei und hochauflösend

Mit einer neuen kupfernen Doppelspule wollen Forscher und Ärzte der Uniklinik Freiburg bessere Bilder in der Zahnmedizin liefern. Die kleine Spule wird über die Zähne gelegt und verstärkt das Signal bei der Kernspintomographie. Das ergibt ein hochauflösendes Bild, das Knochen und Weichteile zeigt – strahlungsfrei und deshalb schonend für den Patienten.

Häufiger als 90 Mal pro Minute werden in Deutschland Zähne oder Kiefer geröntgt. Ein Großteil dieser insgesamt etwa 48 Millionen Aufnahmen jährlich könnte in Zukunft durch die strahlungsfreie Magnetresonanztomografie (MRT) ersetzt werden.

Häufiger als 90 Mal pro Minute werden in Deutschland Zähne oder Kiefer geröntgt. Ein Großteil dieser insgesamt etwa 48 Millionen Aufnahmen jährlich könnte in Zukunft durch die strahlungsfreie Magnetresonanztomografie (MRT) ersetzt werden.

Foto: dpa/Julian Stratenschulte

Vor einigen Jahren (2012) schreckte eine US-Studie die Öffentlichkeit mit der Aussage auf, dass häufiges Röntgen der Zähne schädlicher sei als bisher angenommen und zu einem erhöhten Risiko für einen gutartigen Hirntumor führe. Ein adäquater Ersatz für die Röntgenaufnahme als Mittel der Wahl bei den bildgebenden Verfahren in der Zahnmedizin wurde aber bisher noch nicht gefunden. Inzwischen gibt es jedoch eine neue Perspektive: Die strahlungsfreie Magnetresonanztomografie (MRT) könnte die konventionelle Röntgendiagnostik zukünftig weitgehend ablösen.

Eine Kupferspule erhöht die Signalstärke beim MRT

Die Kernspintomografie ist nicht nur strahlungsfrei, sondern hat auch den großen Vorteil, dass sie neben dem Hartgewebe wie Knochen auch das Weichgewebe wie Zahnfleisch und Nerven darstellt. Vor einer Operation können so die Kieferknochen, Gefäß-Nerven-Stränge und das umgebende Weichgewebe gezeigt werden und die Operateure können besonders schonend vorgehen.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Stadtbetrieb Wetter (Ruhr)-Firmenlogo
Bauingenieur/in (m/w/d) Fachrichtung Tiefbau / Straßenbau Stadtbetrieb Wetter (Ruhr)
Wetter (Ruhr) Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
Brandschutzbeauftragte*r mit Zusatzfunktionen Tram (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Planungsingenieur (w/m/d) Streckenplanung Die Autobahn GmbH des Bundes
Uwe Wenzel WW-Personalkonzepte e.K.-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) Wärmepumpensysteme und Regelungen Uwe Wenzel WW-Personalkonzepte e.K.
Großraum Hamburg Zum Job 
Landeshauptstadt München-Firmenlogo
Verkehrsingenieur*innen für die Verkehrswende (w/m/d) Landeshauptstadt München
München Zum Job 
Framatome-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) für nukleare Entsorgung Framatome
Karlstein am Main, Erlangen Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur als Bauwerksprüfer (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)-Firmenlogo
Projektingenieurin / Projektingenieur (w/m/d) Verfahrenstechnik Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)
Technische Universität Graz-Firmenlogo
Universitätsprofessur für Nachhaltige Antriebssysteme und angewandte Thermodynamik (m/w/d) Technische Universität Graz
Graz (Österreich) Zum Job 
Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)-Firmenlogo
Projektingenieurin / Projektingenieur (w/m/d) Elektrotechnik Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)
Lübeck Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
(Umwelt-)Ingenieur (w/m/d) für Boden, Abfall, Altlasten und Georisiken Die Autobahn GmbH des Bundes
Nürnberg Zum Job 
Fuest Familienstiftung-Firmenlogo
Bauzeichner, Bautechniker oder Innenarchitekt (m/w/d) Fuest Familienstiftung
Timm Technology GmbH-Firmenlogo
Sales Manager / Vertriebsingenieur (m/w/d) Timm Technology GmbH
Reinbek Zum Job 
Caljan GmbH-Firmenlogo
Maschinenbauingenieur / Konstrukteur Sondermaschinenbau (m/w/d) Caljan GmbH
Halle (Westfalen) Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
(Senior) Projektmanager*in Niederspannung (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
DFS Deutsche Flugsicherung GmbH-Firmenlogo
Ingenieur* Produktmanagement für Navigationsdienste DFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Langen (Hessen) Zum Job 
VAHLE-Firmenlogo
Ingenieur Automatisierungs- und Steuerungstechnik (m/w/d) VAHLE
Kamen, Großraum Dortmund Zum Job 
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB-Firmenlogo
Patentingenieur (m/w/d) der Fachrichtung Physik und/oder Elektrotechnik mit der Möglichkeit zur Ausbildung zum "European Patent Attorney (m/w/d/)" Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB
München Zum Job 
DFS Deutsche Flugsicherung GmbH-Firmenlogo
Flugsicherungsingenieur (w/m/d) DFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB-Firmenlogo
Europäischer Patentanwalt (m/w/d) der Fachrichtung Physik, Informatik, Elektrotechnik oder Nachrichtentechnik Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB
München Zum Job 

Bisher gab es aber auch Nachteile bei der Nutzung des MRT in der Zahnmedizin, denn die Aufnahme dauerte länger und die Bilder waren nicht hochauflösend, also nicht präzise genug. Ein Team aus Forschern und Ärzten des Universitätsklinikums Freiburg um Dr. Jan-Bernd Hövener und Professor Katja Nelson hat nun eine Methode entwickelt, mit der schnell und einfach hochauflösende Bilder gemacht werden können.

Forscher und Ärzte des Universitätsklinikums Freiburg haben eine MRT-Methode entwickelt, mit der schnell hochauflösende dreidimensionale Bilder gemacht werden können. Dafür haben sie eine kleine kabellose Doppelspule aus Metall gebaut, die über die Zahnbereiche gestülpt wird. Diese verstärkt so das MRT-Signal bis zu zehnfach. Die Spule ist mit allen MRT-Geräten kompatibel.

Forscher und Ärzte des Universitätsklinikums Freiburg haben eine MRT-Methode entwickelt, mit der schnell hochauflösende dreidimensionale Bilder gemacht werden können. Dafür haben sie eine kleine kabellose Doppelspule aus Metall gebaut, die über die Zahnbereiche gestülpt wird. Diese verstärkt so das MRT-Signal bis zu zehnfach. Die Spule ist mit allen MRT-Geräten kompatibel.

Quelle: Uniklinik Freiburg

Kernstück der Erfindung ist eine etwa ein Zentimeter große kabellose Spule aus Kupfer, die aus zwei parallel angeordneten Metallringen besteht. Sie wird über die Zähne gestülpt und erfasst etwa zwei bis vier Zähne und deren Umgebung. Mittels Hyperpolarisation verstärkt sie das MRT-Signal. Bei der Hyperpolarisation wird eine größere Zahl von Kernspins polarisiert, das heißt gleich ausgerichtet, was wiederum die Signalstärke erhöht. Durch die Doppelspule, die die Signale des umschlossenen Gewebes verstärkt, wird eine Auflösung von etwa einem Drittel Millimeter erreicht, was in etwa der des Röntgens nahekommt. Die Freiburger Forscher haben ihre neue Methode bereits patentieren lassen.

Wie funktioniert ein MRT?

Beim MRT kommt das Signal aus den Atomkernen im Wasser des menschlichen Körpers. Diese Kerne haben einen eigenen Drehimpuls, den sogenannten Kernspin, der ein minimales Magnetfeld erzeugt. Die magnetische Ausrichtung der Wasserstoffkerne ist normalerweise rein zufällig. Legt man jedoch an den Körper von außen ein starkes Magnetfeld an, dann ordnen sich diese Atomkerne alle in der gleichen Richtung an, und zwar in Längsrichtung des Körpers.

Die neue MRT-Methode ist schonend für den Patienten. Da für ihn keine Strahlenbelastung besteht, können Ärzte die Bildgebung auch erstmals zur regelmäßigen Kontrolle des Heilungsverlaufs einsetzen.

Die neue MRT-Methode ist schonend für den Patienten. Da für ihn keine Strahlenbelastung besteht, können Ärzte die Bildgebung auch erstmals zur regelmäßigen Kontrolle des Heilungsverlaufs einsetzen.

Quelle: Patrick Pleul /dpa

Zusätzlich zum Magnetfeld gibt das MRT-Gerät während der Messungen noch Radiowellen mit einer hohen Frequenz auf den Körper ab, wodurch sich die parallele Ausrichtung der Wasserstoffkerne im Magnetfeld verändert. Nach jedem Radiowellen-Impuls kehren die Wasserstoffkerne wieder in die Längsrichtung zurück, die durch den Magneten vorgegeben wird. Hierbei senden die Atomkerne Signale aus, die während der Untersuchung gemessen und dann vom Computer zu Bildern in unterschiedlichen Graustufen verarbeitet werden.

Forscher der ETH Zürich haben übrigens ein neues Verfahren entwickelt, mit dem man künstliche Zähne herstellen kann, die so stabil sind wie das natürliche Vorbild. Mehr dazu lesen Sie hier.

 

Ein Beitrag von:

  • Gudrun von Schoenebeck

    Gudrun von Schoenebeck

    Gudrun von Schoenebeck ist seit 2001 journalistisch unterwegs in Print- und Online-Medien. Neben Architektur, Kunst und Design hat sie sich vor allem das spannende Gebiet der Raumfahrt erschlossen.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.