Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forscher erarbeiten neues Verfahren für die Lungendiagnostik

19.07.2000


Kombinierte Messung von Durchblutung

(Perfusion) und Belüftung (Ventilation) der Lunge eines Gesunden und

eines Patienten mit Mukoviszidose. Die Abbildung zeigt, dass große

Teile der Lunge des Patienten nicht belüftet und nicht durchblutet

sind.


Mit Hilfe der Magnetischen Resonanz (MR)

kann geprüft werden, wie es um die Belüftung der Lunge steht. Eine

abwechselnde Beatmung mit Raumluft und reinem Sauerstoff führt zu

messbaren Änderungen der MR-Signale. Bilder:

Jakob


Zur Abklärung von Lungenerkrankungen müssen heute meistens mehrere Untersuchungsverfahren eingesetzt werden, die belastend für den Patienten sind, da sie entweder Röntgenstrahlen oder radioaktive Substanzen
benutzen. Hier wollen Physiker und Mediziner von der Universität Würzburg Abhilfe schaffen: In einem interdisziplinären Projekt entwickeln sie ein neues, den Patienten schonendes Verfahren zur Untersuchung der Lungenfunktion.

Lungenerkrankungen halten in den Statistiken bislang einen traurigen Rekord: Unter anderem steht das Lungenkarzinom an erster Stelle bei den Krebsfällen, chronische Lungenerkrankungen zählen zu den am meisten verbreiteten Atemwegsleiden. Um sich ein Bild von einer kranken Lunge zu verschaffen, stehen den Medizinern verschiedene Diagnosetechniken zur Verfügung. Die klassischen Verfahren sind die Röntgenaufnahme der Lunge, wodurch beispielsweise Tuberkulose oder Tumoren erkennbar werden, und die Computertomographie, die ebenfalls nicht ohne Röntgenstrahlung auskommt.

Soll die Funktion der Lunge bildhaft beurteilt werden, dann ist die Lungenszintigraphie die Methode der Wahl. Dabei handelt es sich aber um ein Verfahren, bei dem in den Organismus eingegriffen wird: Der Patient inhaliert radioaktive Edelgase oder bekommt radioaktiv markierte Partikel intravenös verabreicht. Die Radioaktivität verteilt sich dann mit dem Blut bzw. der eingeatmeten Luft in der Lunge, so dass deren Durchblutung und Belüftung erkennbar werden.

Die Lungenszintigraphie ist heute ein klinisch wichtiges Bildgebungsverfahren, hat dem Würzburger Physiker Dr. Peter M. Jakob zufolge aber methodische Nachteile. Sie ermögliche zum Beispiel nur eine geringe Ortsauflösung. Außerdem sei sie für den Patienten mit einer Strahlenbelastung verbunden und daher für Vorsorge- oder Mehrfachuntersuchungen eher ungeeignet.

Ziel des Würzburger Forschungsprojektes ist es, Lungenfunktionstests zu entwickeln, die auf dem nicht in den Organismus eingreifenden Verfahren der Magnetischen Resonanz (MR) beruhen. Die MR verwendet keine Röntgenstrahlen oder radioaktiven Verbindungen, sondern Magnetfelder, und ist laut Dr. Jakob nach heutigem Kenntnisstand gesundheitlich völlig unbedenklich.

Das Projekt wird von Wissenschaftlern des Physikalischen Instituts (Dr. Jakob, Diplom-Physiker Tungte Wang) und des Instituts für Röntgendiagnostik (Prof. Dr. Dietbert Hahn, Dr. Georg Schultz, Dr. Thomas Pabst) durchgeführt. Die Forscher streben danach, die Funktion der menschlichen Lunge mit einem MR-Ganzkörpergerät mit hoher diagnostischer Aussagekraft vermessen zu können. Diese Methode soll künftig das Repertoire der Lungenfunktionsdiagnostik erweitern.

Um die Belüftung der Lunge darzustellen, verwenden die Würzburger Forscher einen neuartigen Ansatz, bei dem reiner Sauerstoff als MR-Kontrastmittel eingesetzt wird: Der Patient inhaliert abwechselnd normale Luft und reinen Sauerstoff. Hierbei wird nur das Lungengewebe sichtbar gemacht, das im direkten Kontakt mit der Atemluft steht. Also lässt dieses Verfahren Rückschlüsse darauf zu, wie gut die Lunge an verschiedenen Stellen Sauerstoff aufnimmt, und so werden Funktionsstörungen erkennbar.

Dr. Jakob: "Dieses Verfahren ist beliebig oft wiederholbar, einfach einzurichten und kostengünstig. Mit ihm lassen sich nicht nur Erkrankungen der Lunge, sondern auch die Wirksamkeit von Therapien und Medikamenten überprüfen. Außerdem eignet es sich für Vorsorge- und Mehrfachuntersuchungen."

Ein Fernziel des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Projektes ist es, die neue Methode mit den bereits verfügbaren Techniken zu einem klinischen "Lungen-Gesamtpaket" zu schnüren. Ein solches würde prinzipiell eine umfassende Lungendiagnostik unter Berücksichtigung verschiedenster klinischer Aspekte mit einer einzigen Bildgebungsmethode in einer einzigen Untersuchung möglich machen.

Weitere Informationen: Dr. Peter M. Jakob, T (0931) 888-5109, Fax (0931) 888-5851, E-Mail:
peja@physik.uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich |

Weitere Berichte zu: Lungendiagnostik Röntgenstrahl

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Aktuelle Therapiepfade und Studienübersicht zur CLL
20.10.2017 | Kompetenznetz Maligne Lymphome e.V.

nachricht Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt
18.10.2017 | Universität Bern

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: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise