Die Formel 1 der Bildgebung


Wissenschaftler testen einen Magnetresonanztomographen mit sieben Tesla. Ihr Ziel: Die besten Ganzkörperaufnahmen, die es gibt. Doch es sind einige Hürden zu nehmen.

Süddeutsche Zeitung, Beilage, S. 32, 29. März 2007


SZ290307 - Es rattert, hart, metallisch. Der Krach bleibt erträglich dank des Oropax in den Gehörgängen. Dann bricht das Hämmern ab. Stille. „Achtung, jetzt wird es wieder laut”, sagt die Stimme des Mediziners Jens Theysohn durch einen kleinen Lautsprecher. Dann wieder Stille. „So, das war’s. Ich hole Sie jetzt langsam da raus.” Die fahrbare Liegefläche schiebt sich wieder aus der Röhre. „Jetzt haben wir mehr als tausend Fotos vom Inneren ihres Kopfes gemacht”, sagt Theysohn. Beeindruckend: In circa 20 Minuten die Bildausbeute mehrerer Sommerurlaube. Aber es geht hier gar nicht um die Anzahl der Bilder, sondern um ihre technische Qualität. Theysohn bedient einen Magnetresonanztomographen (MRT) der nächsten Generation.

Mit diesen auch als Kernspintomographen bekannten Geräten durchleuchten Mediziner den Körper; Scheibe für Scheibe und in 3D und alles ohne schädliche Röntgenstrahlung. Die 32 Tonnen schwere „Wuchtbrumme” steht im Erwin L. Hahn Institut für Magnetresonanz auf dem Gelände der Zeche Zollverein in Essen. Das Besondere an der Essener Anlage ist die Stärke ihres Magnetfeldes: sieben Tesla. Tesla ist die Einheit für die magnetische Flussdichte oder einfach die Stärke des Magneten. Ein gewöhnlicher Hufeisenmagnet zieht mit 0,001 Tesla Eisen an. Gängige MRT in deutschen Krankenhäusern und Gesundheitszentren arbeiten mit 1,5 bis 3 Tesla. Das Essener MRT ist eines von nur zwölf Geräten dieser Leistungsklasse weltweit. In Deutschland gibt es ein zweites Hochfeld-Gerät in Magdeburg, in Tübingen wird derzeit ein drittes aufgebaut.

Die Uni Duisburg-Essen arbeitet für das Mammutprojekt mit der niederländischen Universität von Nijmegen zusammen. „Die Kollegen nutzen das Gerät vor allem, um dem Gehirn bei der Arbeit zuzuschauen, um zu verstehen, welche Hirnbereiche wann genutzt werden”, sagt Mark Ladd, Leiter der Abteilung Biomedizinische Bildgebung am Uniklinikum Essen. Der geschäftsführende Direktor des Instituts und sein Team wollen den Riesenmagneten für einen neuen Bereich nutzbar machen: die klinische Diagnostik im gesamten Körper. Die Hoffnung: Noch bessere Bilder aus allen Bereichen des Körpers, um Krankheiten und Missbildungen schneller auf die Spur zu kommen. Um herauszufinden, ob es das kann, schleusen die Wissenschaftler mehrere hundert Probanden in den nächsten Jahren durch das Magnetfeld der Röhre.

Man spürt das gewaltige Magnetfeld nicht. Aber man kann es erahnen. Eine Brille, die auf einem Regal etwa einen Meter vom MRT entfernt liegt, dreht sich immer wieder in dieselbe Richtung zurück. Abgeschirmt wird der Raum durch Stahl in den Wänden: „An den dicksten Stellen sind das fünfzig Zentimeter, an den dünnsten immer noch 15”, sagt Ladd. Die gesamte Ummantelung wiegt mehr als der Airbus-Riese A 380: 425 Tonnen.

Auf dem Papier ist der sieben Tesla MRT den kleineren Geräten überlegen: Die Auflösung ist dank des stärkeren Magneten besser, die meisten Bilder sind sichtbar feiner und schärfer gezeichnet, die Kontraste sind stärker. Frühstadien von Tumoren, Mikroverletzungen, Entzündungen oder Missbildungen könnten damit erkannt werden. Doch ob das tatsächlich zu besseren Diagnosen führt und am Ende den Patienten hilft, das muss sich erst noch zeigen. Denn die Stärke des Magneten bringt auch Probleme mit sich: „Je stärker das Magnetfeld ist, desto anfälliger sind wir für kleine Störungen wie etwa luftgefüllte Hohlräume”, sagt Ladd. Und: Die Körperteile dürfen nicht zu groß sein. „Einen Kopf, ein Knie- oder Handgelenk kann man mit sieben Tesla problemlos durchleuchten.” Aber der Rumpf erschließt sich noch nicht: „Wir sind – wie alle anderen auch in dem Bereich – noch nicht in der Lage, eine Leber zu untersuchen”, sagt Ladd. Und damit ist auch das Hauptziel, mit dem der Essener MRT beworben wird, noch in weiter Ferne: die Ganzkörperaufnahmen.

Das Problem: Zusätzlich zu den Magnetfeldern arbeiten MRT mit Radiowellen. Bei 1,5 Tesla liegt die Frequenz etwas unterhalb des UKW-Bereichs von Radiosendern (88 bis 108 Megahertz). Die Wellenlänge ist so groß, dass es im vergleichsweise breiten Rumpf kaum Probleme gibt. Deshalb gibt es bereits Ganzkörperaufnahmen, die mit schwächeren Magneten erstellt wurden. Das Sieben-Tesla-Gerät arbeitet aber mit 300 Mhz. Die Wellenlänge schrumpft. „Da kommt es dann zu Überlagerungen, Wellen verstärken sich oder löschen sich aus”, sagt Ladd. Das Signal wird unscharf, die Bilder werden schlecht. Und: Höhere Frequenzen werden stärker vom Gewebe gedämpft.

Um den gesamten Körper in einer Prozedur mit der für sieben Tesla üblichen Bildqualität zu durchleuchten, gibt es noch eine Menge technischer Hürden zu nehmen. Doch die stellen für Ladd und sein Team eine Herausforderung dar. Das was man hier entwickelt, könne auch bei den kleineren Geräten von Nutzen sein. „Das ist ein bisschen wie in der Formel 1: Man entwickelt an den Grenzen, wo die Probleme am größten sind, und liefert so auch Lösungen für normale Pkw.” Und nach den ersten hundert Probanden und unzähligen Vergleichsaufnahmen ist bei Ladd die anfängliche Skepsis verschwunden: „Ich bin inzwischen überzeugt, dass wir Erfolg haben werden.”

Süddeutsche Zeitung, Beilage, S. 32, 29. März 2007

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