Weltweit stärkster Kernspintomograf für Patienten
Mit 9,4 Tesla-Magnetfeldern entstehen in Tübingen hochaufgelöste Bilder von Tumoren für die Diagnose.
Am Hochfeld-Magnetresonanzzentrum des Max-Planck-Instituts für biologische Kybernetik wurden in Kooperation mit der Abteilung Neuroradiologie und dem Zentrum für Neuroonkologie des Universitätsklinikums Tübingen erstmals Patienten mit einem Gehirntumor am 9,4 Tesla-Kernspintomografen untersucht. Derzeit sind weltweit nur drei Magnetresonanzsysteme mit dieser hohen Magnetfeldstärke von 9,4 Tesla installiert. Tübingen ist das erste Zentrum, in dem es auch für Patienten eingesetzt wird.
Der besondere Vorteil der Magnetresonanztomografie ist, dass die Untersuchungen – im Gegensatz zur Röntgendiagnostik oder Computertomografie – ohne Strahlenbelastung für den Patienten durchgeführt werden können. Mit der Magnetresonanztomografie können insbesondere Weichteile mit hoher Auflösung untersucht werden, wodurch exzellente Darstellungen des Gehirns, aber auch von Knorpel, Herz oder anderen Organen, mit guter räumlicher Auflösung, möglich sind.
Abb.: Das für die Forschung entwickelte Hochfeld-MRT-Gerät des Max-Planck-Instituts für biologische Kybernetik. Inzwischen werden damit auch Patienten untersucht, die an Hirntumoren erkrankt sind. (Bild: S. Müller-Naumann / MPI f. biolog. Kybernetik)
Klinische Kernspintomografen, wie sie auch in vielen Arztpraxen zu finden sind, haben klassischerweise 1,5 Tesla bis 3 Tesla Magnetfeldstärke. Das Magnetresonanztomografie-System, wie es in Tübingen am Max-Planck-Institut zu finden ist, bietet die Möglichkeit, sehr hoch aufgelöste Bilder zu erzeugen, die noch Unterschiede in Gewebsstrukturen unterhalb eines Millimeters zeigen. Von dieser Technik sollen nun auch Patienten profitieren. Die Tübinger Wissenschaftler sind unter der Anleitung von Klaus Scheffler vom Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik und Direktor am Tübinger Universitätsklinikum sowie Ulrike Ernemann, ärztliche Direktorin am Tübinger Universitätsklinikum die ersten, die diese Methode zur Diagnostik auch bei Patienten und nicht nur bei gesunden Probanden einsetzten.
Die Magnetresonanztomografie-Untersuchungen der Patienten wurden mit einer speziell für das 9,4 Tesla-Gerät entwickelten Technik aufgenommen – der SAR-optimierten Turbo-Spin-Echo-Technik. SAR ist die „spezifische Absorptionsrate“ für den betreffenden Patienten. Sie ist das Maß für die Absorption von elektromagnetischen Feldern in biologischem Gewebe. Die Turbo-Spin-Echo-Technik ist eine in der Magnetresonanztomografie verwendete Messsequenz, bei welcher mit Hilfe von Echos die unterschiedlichen Gewebearten von einander unterschieden werden können.
Neben hochauflösenden Bildern ist die Darstellung der Stoffwechselprodukte innerhalb des Gehirntumors ein weiteres Ziel der Wissenschaftler. Diese können entsprechend ihrer charakteristischen Verteilung Aufschluss über den vorliegenden Tumortyp geben. Die mit 9,4 Tesla aufgenommenen Magnetresonanzprotonenspektren im Tumor und in den gesunden Gehirnregionen zeigen eine Vielfalt von physiologischen und tumorspezifischen Stoffwechselprodukten, welche bei niedrigeren Feldstärken nicht eindeutig getrennt werden könnten. Hochgenaue Bilder des Tumors ermöglichen in vielen Fällen auch eine gezieltere Behandlung der Patienten im Rahmen der medikamentösen Therapie und Nachsorge. Mit Hilfe der Magnetresonanztomografie kann der Tumor auch längerfristig beobachtet werden um zu überprüfen, wie dieser auf die Behandlung reagiert.
Bisher ist die Hochfeld-Magnetresonanztomografie eine ergänzende Methode und kann die klassischen Untersuchungen nicht ablösen. Doch besteht die Hoffnung, dass mit ihr Krankheiten besser diagnostiziert und Tumore besser behandelt werden können. Die Tübinger Forscher arbeiten derzeit an der Weiterentwicklung ihrer Methoden, um sie auch bei anderen Fragestellungen einsetzen zu können, beispielsweise bei der Untersuchung neurodegenerativer Erkrankungen.
MPG / PH
