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Hochaufgelöste Bilder verbessern Brustkrebsdiagnose

Forschungsergebnisse auf World of Photonics

München (9. Juni 2009) – Wie sie die medizinische Diagnose revolutionieren wollen, zeigen Wissenschaftler des Exzellenzclusters "Munich-Centre for Advanced Photonics" während der Laser World of Photonics in München. Unter dem Titel "Laser-basierte Licht- und Teilchenstrahlen für medizinische Anwendungen" präsentieren sie am 15. Juni ab 14 Uhr im Forum in Halle B1 der Neuen Messe München erste Ergebnisse. Die Vorträge sind für Messebesucher kostenlos.

Je kleiner ein Tumor ist, wenn er bei der Mammographie entdeckt wird, desto größer sind die Chancen einer vollständigen Heilung. Dazu sind neue Strahlen nötig, die Wissenschaftler des Münchner Photonikzentrums mit Hilfe von Lasern erzeugen. Die Physiker erreichen in enger Zusammenarbeit mit Medizinern und Informatikern mit diesen Teilchenquellen eine neue Dimension der Bildqualität für die Diagnose.

Der Vorteil dieser Strahlen liegt darin, dass – anders als mit Röntgengeräten – nicht nur Knochen sichtbar werden, sondern auch kontrastreiche Bilder von Weichteilen möglich sind. Das Ziel des Kernphysikers Dietrich Habs ist ein Gerät, das so kompakt ist, dass es in jeder Klinik Platz findet. Die Diagnose von Brustkrebs könnte mit diesem Gerät wesentlich früher erfolgen, weil selbst kleinste Veränderungen sichtbar sind. Großgeräte wie der Beschleuniger in Grenoble liefern für wissenschaftliche Zwecke bereits heute solche Strahlen. Franz Pfeiffer zeigt, wie viel mehr Informationen in diesen Bildern stecken und was damit möglich ist. Er erhofft sich von den neuen Teilchenquellen einen zusätzlichen Sprung nach vorne. Die ungeheure Datenfülle dieser medizinischen Bilder zu verarbeiten, ist das Spezialgebiet des Informatikers Nassir Navab von der Technischen Universität München. Er bringt sie in eine Form, die dem Arzt ein Bild zeigt, das er leichter beurteilen kann als die Messdaten der Physiker.

Ein weiteres neues Verfahren zur sofortigen Tumordiagnose stellt Ronald Sroka vor, der auch durch die Vorträge leitet. Bisher ist eine Gewebeentnahme nötig, die nach einer mehrtägigen Untersuchung klärt, ob es sich um gut- oder bösartiges Gewebe handelt.

Mit Hilfe von Lasern lassen sich auch Teilchenstrahlen aus Ionen und Elektronen herstellen. Diese Ionenstrahlen versprechen eine wesentlich verbesserte Krebstherapie, weil die Strahlen viele Teilchen in sehr kurzer Zeit enthalten. Die Strahlen entwickeln eine viel höhere Wirksamkeit im Tumor, deshalb kann die Bestrahlungsdosis gesenkt werden. Aufbau und Funktionsprinzip eines kombinierten Geräts zur Diagnostik und Therapie erläutert Jan Wilkens, der als Medizinphysiker an der Schnittstelle zwischen Grundlagenforschung und klinischem Alltag steht.

Die speziellen optischen Bauteile für die neuen Laser müssen die Wissenschaftler in den meisten Fällen selbst herstellen. Auf dem Stand der Bayerischen Hochschulen (B 2.449) präsentieren sie die Details des aufwändigen Verfahrens.

Abb.: Links: konventionelle Röntgenaufnahme eines Hühnerflügels; rechts: Bild mittels eines neuen Verfahrens, das im Vortrag vorgestellt wird. (Bild: Franz Pfeiffer)

Quelle: Pressemitteilung des Munich Centre for Advanced Photonics (MAP) vom 09.06.2009.