Hightech-Tomograf: In der Superröhre

Von

Münchner Ärzte testen eine Weltneuheit: Ein einzigartiger Tomograf entlarvt Tumorzellen und bestimmt gleichzeitig ihre exakte Position. Das Verfahren könnte die Krebsdiagnostik revolutionieren - unklar ist allerdings, ob es jemals bezahlbar sein wird.

SPIEGEL ONLINE

Sorgenvolle Patienten, die vor den Stationszimmern warten, Ärzte in weißen Kitteln, die geschäftig durch die Flure laufen. Alltag im Klinikum rechts der Isar. Im Haupteingang, einem großen, offenen Foyer, schauen Menschen fragend auf eine der vielen Wegweisertafeln oder bitten den geduldigen Pförtner um Hilfe. Unübersichtlichkeit ist das erste, auf das Besucher der Münchner Klinik treffen.

Die Pressesprecherin weiß, wo es lang geht. Erst links durch einen langen Korridor, dann ein Übergang zu einem anderen Gebäudeteil, eine Treppe, irgendwann wieder rechts. Bis zum Ziel bleibt ausgiebig Zeit für einen freundlichen Plausch. Kaum einer ahnt, dass in dem labyrinthartigen Gebäude, irgendwo in den hintersten Winkeln der Abteilung für Nuklearmedizin, eine einzigartige Weltneuheit steht, die Mediziner und Forscher verzückt.

Auf einmal sind die Wände strahlend weiß, fast riecht man noch den frischen Anstrich. Die Räume sind karg eingerichtet, in einem kleineren steht ein schmaler Schreibtisch, zwei einfache Computerbildschirme obendrauf. Es dauert eine Weile, bis der Blick plötzlich von einem futuristischen Blau hinter einer großen Glasscheibe angezogen wird. Dort steht sie, die neue Superröhre, ein weißer Koloss, auf den die Münchner Mediziner so stolz sind.

Fotostrecke

8  Bilder
Bilder aus der Superröhre: Der Körper in Scheiben
Biograph mMR hat Siemens seine neueste Hightech-Maschine der Medizinsparte getauft und bezeichnet sie selbst als "Pionierleistung der medizintechnischen Bildgebung". Die meisten aber sprechen vom MR-PET, denn das ist, was die Superröhre kann: PET- und MRT-Aufnahmen gleichzeitig. Beide Verfahren bieten einen Blick in das Innere des Körpers und werden schon seit langem angewendet.

Das eine, die Positronen-Emissions-Tomografie (PET) entlarvt Krebszellen im Körper über deren erhöhte Stoffwechselaktivität. Das andere, die Magnetresonanztomografie (MRT) bildet die anatomischen Gegebenheiten in hoher Auflösung ab. Mit dem MR-PET können Ärzte erstmals die Lage der Organe im gesamten Körper, ihre Funktion sowie den Zellstoffwechsel gleichzeitig in einem Bild untersuchen. Bisher waren dafür zwei getrennte zeit- und kostenraubende Untersuchungen notwendig, denn einst schien unmöglich, beide Methoden in einem Gerät zu vereinen.

Der Grund liegt in der Physik hinter den Verfahren. Alexander Drzezga, Oberarzt der Nuklearmedizin der TU München und einer der ersten Forscher, die das Gerät unter Realbedingungen testen dürfen, erklärt das Prinzip mit Hilfe von einfachen Skizzen. Die PET-Methode misst geringste Mengen radioaktiver Strahlung. Wird einem Patienten eine leicht radioaktive Substanz gespritzt, zeigt die PET an, in welchen Körperregionen sie sich anreichert. Ein MR-Tomograf arbeitet dagegen mit Radiowellen und einem starken Magnetfeld. "Dieses aber würde die elektronische Messung der radioaktiven Strahlung bei der PET beeinflussen", erklärt Drzezga.

Blick in den Körper: So funktionieren bildgebende Verfahren
Computertomografie (CT)
Ein Computertomograf erzeugt Röntgenstrahlen. Die Strahlenquelle befindet sich in einem Ring und rotiert bei der Untersuchung um den Patienten. Auf der gegenüberliegenden Seite befinden sich Detektoren. Die Röntgenstrahlen durchdringen den Körper und werden dabei von Organen, Knochen und Muskeln unterschiedlich abgeschwächt. Während der Untersuchung wird der Patient auf seiner Liege kontinuierlich durch den Ring geschoben. Aus den Messdaten erzeugt der Computer zahlreiche Schnittbilder und setzt diese zu zwei- oder dreidimensionalen Bildern zusammen. Vorteile: Verglichen mit gewöhnlichen Röntgengeräten liefert die CT detailliertere und schärfere Bilder. Das Verfahren ist relativ schnell. Nachteile: Die Strahlenbelastung ist noch höher als bei der klassischen Röntgendiagnostik. Zudem ist CT nicht für jede Gewebedarstellung gleich gut geeignet. Vor allem Knochen und die Lunge können gut damit untersucht werden. Andere Weichteile wie etwa das Gehirn werden dagegen sehr ungenau abgebildet.
Magnetresonanztomografie (MRT)
Die MRT, auch Kernspintomografie genannt, macht sich die magnetischen Eigenschaften von Wasserstoffkernen zunutze. Proteine, Fette, Kohlenhydrate sowie das Wasser im Körper enthalten einen hohen Anteil an Wasserstoffatomen. Ähnlich wie kleine Kompassnadeln nehmen die sonst ungeordneten Kerne dieser Atome durch das starke Magnetfeld des MR-Tomografen eine bestimmte Richtung ein. Radiowellen lassen sie aus dieser aufgezwungenen Orientierung ausbrechen. Nach dem Abschalten der Radiosignale "schnalzen" sie wieder in ihre alte Richtung zurück. Dabei senden sie elektromagnetische Wellen aus, die von Detektoren gemessen werden. Daraus berechnet der Computer die Schnittbilder des Körpers. Vorteile: Beim MRT entsteht anders als beim Röntgen oder CT keine Strahlenbelastung. Besonders gut eignet sich das Verfahren zur Darstellung der Weichteile wie etwa dem Gehirn oder auch Knorpelgewebe - in hoher Auflösung. Nachteile: Die Bewegung von Organen - oder des Patienten - können die Aufnahmen stören.
Positronen-Emissions-Tomografie (PET)
Während MRT und CT Gewebe und anatomische Strukturen sichtbar machen, liefert die PET Aussagen über die Stoffwechselaktivität von Zellen und Gewebe. Dazu spritzt der Arzt dem Patienten sogenannte Tracer. Das sind schwach radioaktiv markierte Substanzen, die am Stoffwechsel verschiedener Gewebetypen im Körper beteiligt sind - je nachdem, für welchen Tracer man sich entscheidet. Detektoren, die sich um den Körper drehen, erfassen die Strahlung, die durch den Zerfall des Tracers entsteht. Somit zeigen die Bilder, wo im Körper sich der Tracer ansammelt. Vorteile: Die Methode eignet sich vor allem für die Erkennung von Tumoren, denn diese haben generell eine hohe Stoffwechselrate. Man kann aber auch gut beispielsweise die Stoffwechselaktivität von Gehirnregionen darstellen. Nachteile: Der Patient wird einer schwachen Strahlenbelastung ausgesetzt. Das Verfahren ist besonders kostspielig und wird nicht immer von den Krankenkassen übernommen.
PET-CT
Die Kombination aus PET und CT war eines der ersten Hybrid-Bildgebungsverfahren, indem zwei Methoden in einem Gerät miteinander verschmolzen werden. PET-CT ist in der Tumordiagnostik zu einer besonders beliebten Methode geworden und wird gerne angepriesen, da es die Diagnose erheblich verbessert hat. Die CT-Einheit erkennt sehr genau, wo eine verdächtige Geschwulst sitzt. Ob es sich tatsächlich um Krebs handelt, wird mit Hilfe der PET-Einheit entschieden. Die Nachteile der CT (siehe Reiter CT) bleiben jedoch erhalten.
MR-PET
Das erste Kombigerät aus PET und MRT, mit dem Ganzkörperaufnahmen möglich sind, wird seit November 2010 für die klinische Anwendung getestet. Das Gerät erlaubt es Ärzten erstmals, die Lage der Organe im Körper, ihre Funktion sowie den Zellstoffwechsel gleichzeitig in einem Bild zu sehen. Ob das Gerät jedoch jemals im klinischen Routinebetrieb zum Einsatz kommen wird, ist angesichts der Kosten bisher noch nicht klar.
Sonografie (Ultraschall)
Bei der Sonografie, im Volksmund Ultraschall genannt, durchdringen hochfrequente Schallwellen den Körper. Treffen sie dort auf Hindernisse, werden sie reflektiert. Echo und Laufzeit des Schalls sind je nach Gewebestruktur unterschiedlich, was von den entsprechenden Sensoren gemessen wird.
Der Arzt zeichnet eine weitere Skizze. Punkte als Elektronen, kleine Vierecke als Kristalle und mehrere Pfeile illustrieren, wie die Siemens-Entwickler dieses physikalische Problem geknackt haben. Dabei geht es um technische Raffinessen, die für den Laien kaum verständlich sind. Vereinfacht ausgedrückt sind das Herz der neuen Technologie spezielle Photodioden, die verhindern, dass der Magnet die PET-Detektoren stört.

Über zwölf Millionen Euro hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG in das Entwicklungsprojekt investiert. Dafür werden in Deutschland insgesamt vier dieser MR-PET-Scanner installiert. Neben München sollen Leipzig, Essen und Tübingen im Laufe des Jahres je eine dieser Superröhren erhalten und in klinischen Studien testen. In München arbeitet ein ganzes Konsortium daran, die Scanner für die klinische Anwendung zu etablieren. Beteiligt sind jeweils Radiologen und Nuklearmediziner der beiden Universitäten Münchens, LMU und TUM.

Diesen Artikel...
Aus Datenschutzgründen wird Ihre IP-Adresse nur dann gespeichert, wenn Sie angemeldeter und eingeloggter Facebook-Nutzer sind. Wenn Sie mehr zum Thema Datenschutz wissen wollen, klicken Sie auf das i.

Auf anderen Social Networks teilen

  • Xing
  • LinkedIn
  • Tumblr
  • studiVZ meinVZ schülerVZ
  • deli.cio.us
  • Digg
  • reddit
Forum - Diskutieren Sie über diesen Artikel
insgesamt 52 Beiträge
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    
1. ...
butter_milch 18.01.2011
Ein paar Panzer weniger und das ganze mit Steuergeldern mitfinanzieren um so jedem den Zugang zu ermöglichen. Und schon ist das ganze bezahlbar.
2. umschichten
el`Ol 18.01.2011
Wenn man bei den schönen neuen Medikamenten genauer darauf achten würde, ob sie wirklich etwas können, wären für das eingesparte Geld schon ein paar Hightechgeräte (auch Schwerionen-Bestrahlung) drin.
3. Frage
mitbürger 18.01.2011
Stimmt es eigentlich, dass in München mehr Kernspintomographen stehen als in ganz Italien, oder ist das nur ein gemeines Gerücht?
4. High - Tech - Tomograf
turkisharmy 18.01.2011
Der Mensch ist so genial und doch so dumm!!!! Die Fortschritte in der Medizintechnik sollten und müssen jedem Menschen zugänglich sein ohne dass man immer nach den scheiß Kosten fragt, wozu entwickelt man das alles? Nur damit es wenigen Champagnerschlürfern und Suppentüttenfressern zu Verfügung steht??
5. Moeglich...
sgift 18.01.2011
Zitat von mitbürgerStimmt es eigentlich, dass in München mehr Kernspintomographen stehen als in ganz Italien, oder ist das nur ein gemeines Gerücht?
Sicher ist es nicht, aber moeglich: Muenchen hat ja zwei Unikliniken und ist auch ansonsten keine schlecht ausgestattete Stadt. Das ist eben der Vorteil, wenn man keinen komplett korrupten Regierungschef hat, der mit seinen krummen Geschaeften beschaeftigt ist. Wahrscheinlich haben aber diese beiden Unikliniken auch den Forschungsoutput von ganz Italien - oder das ist auch nur ein boeses Geruecht ;-)
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    
News verfolgen

HilfeLassen Sie sich mit kostenlosen Diensten auf dem Laufenden halten:

alles aus der Rubrik Wissenschaft
Twitter | RSS
alles aus der Rubrik Medizin
RSS
alles zum Thema Medizintechnik
RSS

© SPIEGEL ONLINE 2011
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH

SPIEGEL ONLINE Schließen


  • Drucken Versenden
  • Nutzungsrechte Feedback
  • Kommentieren | 52 Kommentare
  • Zur Startseite