Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

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

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung
17.07.2018 | Österreichische Akademie der Wissenschaften

nachricht Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?
16.07.2018 | Forschungsverbund Berlin e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Im Focus: First evidence on the source of extragalactic particles

For the first time ever, scientists have determined the cosmic origin of highest-energy neutrinos. A research group led by IceCube scientist Elisa Resconi, spokesperson of the Collaborative Research Center SFB1258 at the Technical University of Munich (TUM), provides an important piece of evidence that the particles detected by the IceCube neutrino telescope at the South Pole originate from a galaxy four billion light-years away from Earth.

To rule out other origins with certainty, the team led by neutrino physicist Elisa Resconi from the Technical University of Munich and multi-wavelength...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

Conference on Laser Polishing – LaP: Feintuning für Oberflächen

12.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Optische Kontrolle von Herzfrequenz oder Insulinsekretion durch lichtschaltbaren Wirkstoff

17.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Umweltressourcen nachhaltig nutzen

17.07.2018 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Textilien 4.0: Smarte Kleidung und Wearables als Innovation

17.07.2018 | Innovative Produkte

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics