Phasenkontrast-Radiografie ermöglicht Reduzierung der Strahlendosis

Innovationen künftig auch in Arztpraxis anwendbar

Seit der ersten öffentlichen Röntgenaufnahme von Conrad Röntgen im Jahre 1895 sind die bildgebenden Verfahren, die detaillierte Einblicke in Organismen ermöglichen, nicht mehr aus der Medizin wegzudenken. Sie erlauben immer präzisere Diagnosen und können dazu beitragen, den Mechanismus gewisser Krankheiten wie Alzheimer oder Osteoporose besser zu verstehen. Zudem erleichtern sie das Verständnis von Materialeigenschaften in der Technik. Mit der Entwicklung der Phasenkontrast-Radiografie und der Röntgen-Mikrotomografie, die diese Woche der Öffentlichkeit präsentiert wurden, spielt das Paul Scherrer Institut (PSI) im schweizerischen Villigen in diesem Bereich eine wichtige Rolle.

Die traditionellen Röntgenverfahren beruhen darauf, dass unterschiedliche Materialien die Röntgenstrahlung verschieden stark absorbieren. In Proben, in denen es keine nennenswerte Unterschiede der Absorption gibt, ist es jedoch schwierig feine Details sichtbar zu machen. Die Phasenkontrast-Radiografie ermöglicht es nun, die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Lichtwellen – so genannte Phasenverschiebung – zu messen und so zusätzliche Details sichtbar zu machen. „Durch den verbesserten Kontrast kann die Strahlendosis erheblich reduziert werden. So lässt sich zum Beispiel die Mammographie zur Früherkennung von Brustkrebs schonender durchführen“, so Forscher Christian David im pressetext-Gespräch.

Ein weiteres am PSI erforschtes Verfahren ist die Röntgen-Mikrotomografie, mit der man detailliert ins Innere der zu untersuchenden Probe blicken kann. Die Aufnahmen weisen dabei eine besonders hohe Bildqualität auf: Innerhalb weniger Minuten können dreidimensionale Bilder mit einer Auflösung im Bereich von einem tausendstel Millimeter (Mikrometer) gemacht werden. Mit diesem Verfahren ist das PSI auch an einem Forschungsprojekt der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich, der Universität Zürich und des Gesundheitsunternehmens Novartis http://www.novartis.ch beteiligt, in dem nach frühen Anzeichen von Alzheimer in den Blutgefässen von Mäusen gesucht wird.

Beide Verfahren finden bisher nur unter Verwendung von Röntgenstrahlung aus Synchrotrons wie etwa die Synchroton Lichtquelle Schweiz (SLS) statt. „Das sind Großforschungsanlagen mit einer Größe von einem Kilometer, welche mehr als 100 Mio. Euro kosten“, erklärt David. Die Forscher haben jetzt jedoch eine Methode entdeckt, mit der beide Verfahren mit gewöhnlichen Röntgenröhren ausgeführt werden können. „Damit steht die Tür für eine breite Anwendung offen – zum Beispiel in einer Arztpraxis, am Flughafen oder in einer Produktionsanlage. Ein Patent wurde bereits beantragt, weitere sind in Arbeit“, so David abschließend gegenüber pressetext.

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Reanne Leuning pressetext.schweiz

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