Röntgengeräte können zukünftig auch Weichteilgewebe abbilden
Hoffnung für die frühzeitige Erkennung von Lungenkrankheiten: Neue Röntgengeräte sollen zukünftig mit Phasenkontrastbildern auch Weichteile darstellen können. Erste sogenannte In-vivo-Aufnahmen zeigen Lungen von Mäuse-Patienten.
Erste In-Vivo-Phasenkontrasttomographie einer Maus: Während sich auf dem klassischen Röntgenbild (links) kein Weichteil erkennen lässt, zeigen die Phasenkontrastbilder deutlich den Zustand der Lunge. Bislang liefert solche Aufnahmen nur ein teurer Magnetresonanztomograph.
Foto: Munich Centre for Advanced Photonics
Normalerweise entsteht ein Röntgenbild durch Strahlen, die den Körper mehr oder weniger gut passieren. Durch Weichteile kommen sie fast ungehindert hindurch – dort ist das Bild sehr hell. Knochen und andere feste Strukturen schlucken die Strahlen – das Bild bleibt dort dunkel.
Die neue Phasenkontrast-Röntgentomographie nutzt zusätzlich eine andere Eigenschaft der Röntgenstrahlen: Denn diese werden nicht nur absorbiert, sondern auch mehr oder weniger stark abgelenkt. Wie stark hängt vom Material ab, auf das sie treffen.
Diese zusätzliche Information fließt dann in die Berechnung des sogenannten In-vivo-Phasenkontrastbildes ein. Es zeigt Weichteile so kontrastreich und scharf, wie man es ansonsten nur von Magnetresonanztomographen gewohnt ist. Diagnosen mit diesem Gerät sind allerdings deutlich teurer.
Erster Patient war eine Maus im Kleintierscanner
Ein Team um den dänischen Physiker Martin Bech und Professor Franz Pfeiffer vom Lehrstuhl für Biomedizinische Physik der Technischen Universität München hat den Beweis erbracht, dass die neue Technik funktioniert und erstaunliche Ergebnisse liefert.
Sie bauten gemeinsam mit dem Hightech-Unternehmen Bruker, das ursprünglich in Stuttgart und Karlsruhe beheimatet war und heute seine Zentrale in den USA hat, einen Kleintierscanner, der einem Puppenbett ähnelt. Sie legten eine Maus hinein und scannten ihr Atemsystem einschließlich Lunge.
Es entstanden neben einem konventionellen Röntgenbild auch eine Phasenkontrastaufnahme, die auf Strahlenbrechung basiert, sowie eine Dunkelfeldaufnahme, die auf Lichtstreuung beruht. Die Informationen, die diese Bilder liefern, sind weitaus detaillierter als ein konventionelles Röntgenbild allein. Die Bildqualität war durch die Atembewegungen und den schnellen Herzschlag des kleinen Versuchstiers nicht beeinträchtigt.
Das neue Verfahren könnte vor allem die Diagnose von Lungenerkrankungen und Atemwegsveränderungen erleichtern. Am Klinikum Großhadern der Ludwig-Maximilians-Universität, ebenfalls in München, wird jetzt untersucht, wie sich die neue Röntgentechnik für den Menschen einsetzen lässt. Die dortigen Mediziner wollen auch herausfinden, für welche weiteren Krankheitsbilder das Verfahren in Frage kommt.
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