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Bessere Bilder aus dem Körperinneren

29.08.2007
UDE: Feierliche Eröffnung des Erwin L. Hahn Institutes

Ein Zentrum für die Entwicklung der hochauflösenden Magnetresonanztomografie (MRT) eröffnet die Universität Duisburg-Essen zusammen mit ihrer Partnerhochschule, der Radboud Universität in Nimwegen, mit dem deutsch-niederländischen Erwin L. Hahn Institute for Magnetic Resonance Imaging.

In diesem Institut werden interdisziplinär zusammengesetzte Forschergruppen mit bester technologischer Ausstattung an der Anwendung und Weiterentwicklung dieser hochinteressanten Zukunftstechnologie arbeiten. Es verfügt über einen der weltweit ersten 7-Tesla-Ganzkörper-tomografen, dessen Leistungsvermögen das der bislang üblichen Diagnosegeräte um ein Vielfaches übersteigt. Wegen der Stärke des magnetischen Streufelds musste das Gerät mit 430 Tonnen Stahl abgeschirmt werden. Das Forschungszentrum ist in einem renovierten Gebäude mit 1.200 m² Büro- und Laborfläche der ehemaligen Kokerei auf den heutigem Weltkulturerbe Zeche Zollverein untergebracht.

Viele Patienten kennen die Magnetresonanz-Tomografie (MRT) bereits als Diagnosemethode, mit der innere Organe und Gewebe ohne Strahlenbelastung plastisch dargestellt werden können. MR-Tomografen nutzen ein Magnetfeld, üblicherweise mit einer Feldstärke von 1,5 Tesla, das die Wasserstoffatome im menschlichen Körper wie Magnetnadeln ausrichtet. Hochempfindliche Antennen messen dann mit Radiowellen die Konzentration der Wasserstoffatome. Ein Computer berechnet daraus ein dreidimensionales Mehrschicht-Schnittbild durch den Körper. Das Körpergewebe enthält die Wasserstoffatome hauptsächlich im Wasser, das etwa drei Viertel des menschlichen Gewichts ausmacht. Die MRT liefert sehr genaue und differenzierte Darstellungen aller Körpergewebe, vor allem nicht-knöcherner Strukturen, wie z.B. Weichteile, Organe, Gelenkknorpel, Meniskus und Gehirn. Schon geringfügige Veränderungen im Körper, beispielsweise kleine Entzündungsherde, können auf diese Weise entdeckt werden.

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Die 7-Tesla-Technologie verspricht Bilder mit verbesserter Auflösung bis hin zur Dimension einer menschlichen Zelle mit entsprechenden Kontrastmitteln. Weil heute für viele Krankheiten noch keine zellulären Ursachen diagnostizierbar sind, wäre dies ein Durchbruch bei der Krankheitsfrüherkennung, wenn die mehrjährigen Forschungsvorhaben erfolgreich sind. Dieses gilt etwa für Anwendungen in der Neurologie, zum Beispiel für die Entdeckung von Alzheimer in Frühstadium – hier gibt es bereits 7-Tesla-Forschungen, aber eben auch für Erkrankungen von Lunge, Leber, Herz und Nieren. Und genau in diesem Forschungsansatz liegt die Weltneuheit. Dazu müssen Radiowellenantennen entwickelt, Kontrastmittel erprobt und Bildtechniken optimiert werden.

Dem Menschen beim Denken zusehen

Die interdisziplinären Forschungsgruppen werden sich auch maßgeblich mit der Erforschung der Funktion des Gehirns befassen. Mit dem neuen Tomografen kann man gewissermaßen einem Menschen beim Denken zusehen, denn es sind die Hirnareale zu erkennen, die gerade aktiv sind. Kognitionswissenschaftlern aus unterschiedlichen Disziplinen eröffnet ein solches Gerät neue Perspektiven: aktivierte Hirnareale und deren Verbindungen lassen sich mit bisher unerreichbarer Empfindlichkeit und Auflösung direkt und nicht-invasiv darstellen.

Aus diesem Grunde wird das Institut nicht nur Physiker und Mediziner beschäftigen, sondern auch mit Soziologen und Psychologen kooperieren. Mitglieder des Vorstands im neuen Institut seitens der Universität Duisburg-Essen sind Prof. Dr. Mark E. Ladd (Medizinische Fakultät, Biomedizinische Bildgebung) und Prof. Dr. Edgar Heineken (Fachbereich Ingenieurwissenschaften, Abteilung für Angewandte Kognitions- und Medienwissenschaft). Die Radboud Universität Nimwegen wird von Prof. David G. Norris (F.C. Donders Centre for Cognitive Neuroimaging) im Vorstand vertreten.

An der Universität Duisburg-Essen bestehen in den Geisteswissenschaften, der Psychologie und in der Medizinischen Fakultät mehrere Arbeitsgruppen, die schon mit dem Einsatz der Magnetresonanztechnologie vertraut sind bzw. Schwerpunkte in der kognitiven Forschung etabliert haben. Die weitere Entwicklung der MRT-Technologie kann nur interdisziplinär erreicht werden. Das Forschungszentrum hat somit die Aufgabe, naturwissenschaftliche, technologische, klinische und sozioökonomische Forschungsinhalte zu verbinden.

Das Erwin-Hahn-Institut ist eine gemeinsame Einrichtung der Universität Duisburg-Essen mit dem F.C. Donders Centre for Cognitive Neuroimaging an der Radboud-Universität in Nimwegen. Das Donders Centre ist ein weltweit angesehenes Zentrum der Kognitionsforschung. Das Hahn Institut ist nach dem 1921 geborenen Physiker Erwin L. Hahn benannt, der emeritierter Professor der University of California in Berkeley ist und die Magnetresonanz maßgeblich mitentwickelt hat. Er lebt und forscht heute weiterhin in Kalifornien.

Die Ausrichtung der universitären Forschung auf zukunftsträchtige Technologien für die medizinische und kognitionswissenschaftliche Forschung bietet für die Universität Duisburg-Essen langfristige wissenschaftliche Entwicklungsperspektiven sowie ein in Europa einmaliges Profil. Das Forschungszentrum wird als ‘Center of Excellence’ Wissenschaft auf höchstem Niveau fördern. Studenten, jungen Ärzten, und Wissenschaftlern verschiedener Disziplinen dient es als international konkurrenzfähige Ausbildungsstätte und dem innovativen industriellen Umfeld wird es neue Kooperationsmöglichkeiten bieten.

Redaktion: Beate H. Kostka, Tel 0203/379-2430

Beate Kostka | Universitaet Duisburg-Essen
Weitere Informationen:
http://www.hahn-institute.de

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