Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Apparativer Tastbefund mit Magnetresonanz-Elastographie

28.05.2001


UKBF entwickelt erweiterte Diagnostik von Krankheitsprozessen in Geweben


In der Abteilung für Medizinische Informatik des Fachbereichs Humanmedizin der FU Berlin/Universitätsklinikum Benjamin Franklin (UKBF) wird seit knapp zwei Jahren eine Methode weiterentwickelt, um erstmals die Bestimmung der Elastizität von tiefer im Körper gelegenen Strukturen mit Hilfe der Kernspintomographie (Magnetresonanz-Tomographie, MRT) zu ermöglichen. Laut Projektleiter Dr. Jürgen Braun liegen die Anwendungsmöglichkeiten vor allem in der Diagnose und Charakterisierung von Hirn- und Brusttumoren sowie von entzündlichen und nekrotischen Prozessen. Weitere Anwendungsmöglichkeiten eröffnen sich für Untersuchungen von Muskeln und Prostata. Längerfristig könnten so die üblichen Gewebe-Entnahmen (Biopsien) entfallen.

Eine der ältesten Methoden ärztlicher Diagnostik ist die Palpation, das Ertasten von Verhärtungen oder Erweichungen von Gewebe. Veränderungen der Gewebe-Elastizität deuten auf krankhafte Prozesse hin. Manuelle Tastbefunde sind auch heute noch ein wichtiger Teil der ärztlichen Praxis. Doch es bestehen zwei entscheidende Beschränkungen:

Der Arzt kann nur feststellen, d a s s etwas "nicht in Ordnung ist", meist aber nicht genau, w a s es ist (zum Beispiel ein gutartiger oder ein bösartiger Tumor).
Tiefliegende oder durch knöcherne Strukturen abgeschirmte Gewebe, wie zum Beispiel krankhafte Veränderungen im Gehirn, können manuell nicht erfasst werden.
Der klassische, manuelle Tastbefund wird daher seit längerem durch technische Verfahren ergänzt, zu denen Ultraschall (Sonographie) und die MRT gehören.
Die Sonographie liefert zweidimensionale Bilder mit relativ schwacher Ausleuchtung, schwachem Bildkontrast und beschränkter räumlicher Auflösung. Immerhin konnten kürzlich erste Ergebnisse beim Aufspüren von Brustkrebs mit der "Ultraschall-Elastographie" erzielt werden. Dagegen bietet die Kernspintomographie die Möglichkeit, auch tiefere Schichten in beliebiger Raumrichtung abzubilden. Doch die biomechanischen Eigenschaften von Geweben können damit bislang nicht sichtbar gemacht werden.
Man müsste die MRT "nur noch" mit den Vorteilen der Palpation verknüpfen, also ein "Apparatives Abtasten" entwickeln. Genau darum - also um die Darstellung der Elastizität - geht es bei dem UKBF-Projekt.

Bei der "Dynamischen Magnetresonanz-Elastographie" (MRE) versetzt Jürgen Braun mit seiner Arbeitsgruppe Gewebe in Schwingungen. Dazu werden außen am Körper geeignete mechanische oder piezoelektrische Anregungseinheiten angesetzt. Diese "Stempel" übertragen mechanische Schwingungen mit einer Frequenz zwischen 100-300 Hertz auf das Gewebe. Die Auslenkungen betragen dabei lediglich einige hundertstel Millimeter. Zur Aufnahme wird ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit der mechanischen Schwingungsübertragung synchronisiert. Die Anregung des Gewebes dauert einige Sekunden bei einer Gesamtaufnahmedauer eines MRT-Bildes von 20 Sekunden. Das so aufgenommene Bild gibt die Elastizitätsunterschiede und damit mögliche krankhafte Veränderungen im untersuchten Gewebe wieder.

In "Phantomstudien" konnte gezeigt werden, dass die Magnetresonanz-Elastographie funktioniert. Dazu wurden Gele benutzt, deren biomechanische Eigenschaften denen von Gewebe vergleichbar sind. Zudem wurden wichtige theoretische Grundlagen und eine physikalische Modellierung der MRE entwickelt, mit deren Hilfe alle Auswertungen der Experimente sowie der Simulationen künftiger Untersuchungen vorgenommen werden können.
In Kürze beginnen nun Untersuchungen am "lebenden Objekt". Dr. Braun schätzt, dass die Methode in ein bis zwei Jahren an Patienten angewendet werden kann.
Bis dahin werden unter anderem Maßeinheiten (Elastizitätsskalen) für unterschiedliche Gewebetypen erstellt, an denen sich der Arzt orientieren kann (ähnlich wie bei Laborwerten). In Zukunft - so die Hoffnung der UKBF-Forscher - könnte der Arzt somit an Hand des mit der dynamischen MRE aufgenommenen Bildmaterials beispielsweise schnell und zuverlässig zwischen gut- und bösartigen Gewebeveränderungen unterscheiden - und dies mit einer gesundheitlich unbedenklichen, nichtinvasiven Technik.

Ansprechpartner:
Dr. Jürgen Braun
Fachbereich Humanmedizin der FU / UKBF
Institut für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie
Abteilung Medizinische Informatik
Hindenburgdamm 30, 12200 Berlin
Tel.: (030) 8445-4506,-4510
E-Mail: braun@medizin.fu-berlin.de

Dipl.Pol. Justin Westhoff, UKBF- | idw
Weitere Informationen:
http://www.medizin.fu-berlin.de/medinf/
http://www.mwm-vermittlung.de/

Weitere Berichte zu: Gewebe MRE MRT Magnetresonanz-Elastographie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Therapieansatz: Kombination von Neuroroboter und Hirnstimulation aktiviert ungenutzte Nervenbahnen
16.01.2018 | Universitätsklinikum Tübingen

nachricht Europäisches Forschungsteam trickst Ebolavirus aus
16.01.2018 | Philipps-Universität Marburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Im Focus: The first precise measurement of a single molecule's effective charge

For the first time, scientists have precisely measured the effective electrical charge of a single molecule in solution. This fundamental insight of an SNSF Professor could also pave the way for future medical diagnostics.

Electrical charge is one of the key properties that allows molecules to interact. Life itself depends on this phenomenon: many biological processes involve...

Im Focus: Wie Metallstrukturen effektiv helfen, Knochen zu heilen

Forscher schaffen neue Generation von Knochenimplantaten

Wissenschaftler am Julius Wolff Institut, dem Berlin-Brandenburger Centrum für Regenerative Therapien und dem Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Fachtagung analytica conference 2018

15.01.2018 | Veranstaltungen

Tagung „Elektronikkühlung - Wärmemanagement“ vom 06. - 07.03.2018 in Essen

11.01.2018 | Veranstaltungen

Registrierung offen für Open Science Conference 2018 in Berlin

11.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ein „intelligentes Fieberthermometer“ für Mikrochips

16.01.2018 | Informationstechnologie

Diagnostik der Zukunft - Europäisches Projekt zur Erforschung seltener Krankheiten startet

16.01.2018 | Förderungen Preise

Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

16.01.2018 | Biowissenschaften Chemie