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Kombi-Tomografie: Scan mit weniger Strahlung

27.08.2012
Sensorik in neuem Gerät von Urknall-Experimenten in CERN inspiriert

Radiologische Untersuchungen zur Krebsdiagnose bedeuten eine beachtliche Strahlenbelastung für den Körper. Doch norwegische Forscher haben jetzt ein System entwickelt, das Positronen-Emissions-Tomografie (PET) und Magnetresonanz-Tomografie (MRT) kombiniert und bessere Scans liefert. Zugleich sinkt die nötige Strahlung für die PET um die Hälfte. Möglich macht das eine neue Detektor-Konstruktion, die von den Urknall-Experimenten am Kernforschungszentrum CERN.


Teilchenphysiker: werken am neuen Tomographen (Foto: Yngve Vogt)

"Es gibt große Ähnlichkeiten zwischen CERN-Detektoren und einem PET-Scanner. Die Größe ist zwar nicht vergleichbar, das Konzept einer zylindrischen Struktur, bei der Strahlung aus dem Zentrum kommt, aber gleich", erörtert Erlend Bolle, Teilchenphysiker an der Universität Oslo http://www.uio.no/english , auf Nachfrage von pressetext. Der neue Tomograf setzt daher auch auf einen wirklich dreidimensionalen Detektor.

Kombinierte Vorteile

Eine PET kann Krebszellen mithilfe auf Zuckermolekülen aufgebrachter radioaktiver Isotope genau lokalisieren. Denn die kranken Zellen setzen den Zucker schneller um, wodurch sie mehr Positronen freisetzen, die dann durch zwei in entgegengesetzte Richtung abgestrahlte Photonen (Lichtteilchen) sichtbar werden. Erforderlich ist dabei auch ein anatomischer Vergleichsscan, der normalerweise separat durchgeführt wird. Heute kommen dafür meist Computertomografen zum Einsatz, obwohl ein MRT bessere Bilder liefert und keine ionisierende Strahlung freisetzt. Das Osloer System, bei dem das PET-Gerät in den Magnetresonanz-Tomografen passt und ein Kombiscan erfolgt, bietet also allein dadurch Vorteile.

Besonders spannend ist aber die PET-Komponente. "Statt die Strahlung aus dem Körper wie traditionelle Scanner in 2D zu erfassen, zeichnen wir alle Ereignisse in drei Dimensionen auf", sagt Bolle. Das erlaubt den genauen Ursprung von Photonen auch dann zu rekonstruieren, wenn diese zuvor gestreut wurden - was bei etwa 50 Prozent der Lichtteilchen der Fall ist, die in herkömmlichen PET-Scannern dadurch für die Auswertung verloren sind. Bisherige Geräte erfordern zudem, das ein Patient möglichst genau im Zentrum der Maschine liegt, während die Osloer Entwicklung bei beliebiger Position funktioniert. Im Endeffekt kann der neue PET-Scanner mit halb so viel Strahlung ebenso gute Aufnahmen machen wie bisherige Modelle - oder bei gleicher Strahlungsdosis deutlich bessere Bilder liefern.

Tierisch gut

Der aktuelle PET-MRT-Kombiscanner der Osloer Forscher ist auf Tiere - wie Versuchstiere in Krebsforschungseinrichtungen - zugeschnitten und damit der erste seiner Art. "Der Tier-Scanner ist nur ein erster Schritt, um die Technologie zu demonstrieren", betont Bolle. Dem Telichenphysiker zufolge gibt es Pläne für eine größere Umsetzung, wie sie für Menschen nötig wäre. Zudem befasst sich das Team mit möglichen Spezialanwendungen.

Dass solche Kombiscanner auch für die Humanmedizin interessant sind, zeigt schon die Tatsache, dass Siemens und Philips unlängst eine PET-MRT-Kombination für Patienten vorgestellt haben."Unser Scanner könnte helfen, die Strahlenbelastung bei klinischen Scans zu senken, speziell bei Mammografien und Gehirnscans. Wir hoffen, dass unsere Technologie bei Philips und Siemens auf Interesse stößt", sagt Bolle.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.cern.ch

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