Bessere Diagnoseverfahren in Sicht – Tagung zur Ultrahochfeld-Magnetresonanz-Tomographie in Berlin

Zur Früherkennung könnte die Ultrahochfeld-Magnetresonanz-Tomographie (UHF-MRT) beitragen, denn sie ermöglicht Einblicke ins Körperinnere von bisher unerreichter Genauigkeit. „Diese neue Spitzentechnologie wird bald reif für die Anwendung in der Klinik sein“, sagte Prof. Thoralf Niendorf, Leiter der Berlin Ultra high-Field Facility (B.U.F.F.) des Max-Delbrück-Centrums (MDC) in Berlin-Buch, zum Abschluss einer Tagung am Wochenende zu aktuellen Entwicklungen der UHF-MRT.

Niendorf und Kollegen aus dem Berliner Exzellenzcluster NeuroCure haben erst kürzlich in einer Studie an Mäusen gezeigt, dass Schädigungen des Hirns, wie sie bei MS typisch sind, lange vor Ausbruch der Erkrankung und dem Auftreten klinischer Symptome sichtbar gemacht werden können. Das bietet zwar keine unmittelbare Chancen auf Heilung, doch es könnte die Früherkennung und die Therapie der Multiplen Sklerose entscheidend verbessern.

Grundlage für derlei Erfolge sind Magnetfelder von immenser Stärke. Heute übliche MRT-Geräte erzeugen ein Magnetfeld mit Feldstärken von bis zu 3 Tesla, Ultrahochfeld-MRT-Geräte dagegen haben Feldstärken von 7 bis etwa 12 Tesla. Diese hohen Feldstärken stellen völlig neue Ansprüche an die Messverfahren. Beispielsweise können Aufnahmen des schlagenden Herzens nicht mehr wie üblich an das Signal des EKG gekoppelt werden, da das Magnetfeld die Aufzeichnung der Herzströme beeinflusst.

Niendorfs Gruppe am MDC nutzt deshalb das akustische Signal: das Pochen des Herzens gibt den Takt für die Aufnahmen vor. So fein sind die Magnetspulen des UHF-MRT abgestimmt, dass selbst die 600 Pulsschläge eines Mäuseherzens erfasst und verarbeitet werden können. Die Aufnahmequalität ist so gut, dass künftig womöglich auf die bisher üblichen Kontrastmittel verzichtet werden könnte. „In der Ultrahochfeld-MRT hat es in jüngster Zeit sehr viele Durchbrüche gegeben“, sagte Niendorf. „Wir haben große Hoffnung, dass diese Technologie in naher Zukunft Eingang in die klinische Anwendung finden wird.“

Neben den Ergebnissen von Prof. Friedemann Paul und Prof. Jan Sobesky vom Exzellenzcluster NeuroCure und dem Experimental and Clinical Research Center (ECRC) von Charité und MDC sowie von Prof. Niendorf und Dr. Jens Würfel aus der Berlin Ultra high-Field Facility gibt es weitere viel versprechende Resultate. So können mit der UHF-MRT neurodegenerative Erkrankungen besser als bisher voneinander unterschieden werden.

Läsionen im Gehirn von MS-Patienten beispielsweise zeigen durch die höhere Auflösung der Ultrahochfeld-MRT-Bilder ein deutlich anderes Muster als solche von Patienten mit der selteneren entzündlichen Gehirnerkrankung SUSAC. „Das kann man mit bisher in der Klinik üblichen 3-Tesla-MRT-Geräten nicht erkennen“, sagte Niendorf. „Nur wenn man weiß, mit welcher Erkrankung man es zu tun hat, kann man die Patienten adäquat behandeln.“ Auch kleinste Hirninfarkte vermag die UHF-Technologie aufzuspüren. So könnte in Zukunft eingegriffen werden, bevor es zu einem Schlaganfall großen Ausmaßes kommt.

Ein Problem ist allerdings die Vergleichbarkeit der Bilder. Um die UHF-Technologie reif für die Klinik zu machen, müsse sie gewisse Standards erfüllen, sagte Niendorf. Der Knackpunkt: Mit steigender Stärke des Magnetfelds entstehen immer mehr Bildfehler. Thoralf Niendorf und seine Kollegen am MDC setzen zur Lösung des Problems auf die so genannte Mehrkanaltechnologie. „Dabei wird das Bildsignal nicht wie bei üblichen Geräten nur von einem Radiosender erzeugt, sondern von bis zu 32 Sendern“, erläuterte Niendorf. Dadurch ist die zu untersuchende Körperregion einem gleichmäßigen Feld ausgesetzt. Das daraus entstehende Bild ist dann „von allen Seiten gut belichtet“, sagte Niendorf.

Veranstalter des eintägigen Symposiums mit über 200 Teilnehmern waren Prof. Niendorf, Prof. Jeannette Schulz-Menger (Charité – Universitätsmedizin Berlin) sowie Dr. Bernd Ittermann (Physikalisch-Technische Bundesanstalt, PTB), die in der interdisziplinären Kooperation B.U.F.F. zusammenarbeiten. Zu der Tagung waren Forscherinnen und Forscher aus aller Welt nach Berlin-Buch gekommen, darunter unter anderem renommierte MRT-Forscher wie Prof. Kamil Ugurbil (Minneapolis, USA), Prof. Siegfried Trattnig (Wien, Österreich), Prof. Oliver Speck (Magdeburg, Deutschland), Prof. Klaas Pruessmann (Zürich, Schweiz) und Prof. Rolf Grütter (Lausanne, Schweiz).

Kontakt:
Prof. Thoralf Niendorf
Berlin Ultra high-Field Facility
Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch
in der Helmholtz-Gemeinschaft
Robert-Rössle-Straße 10
13125 Berlin
Tel.: +49 (0) 30 94 06 – 4504
e-mail: thoralf.niendorf@mdc-berlin.de

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Barbara Bachtler Max-Delbrück-Centrum

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