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Fa. Mediri
:
Scharf trotz Herzschlag -
Ultraschall stabilisiert in Zukunft Körperbilder
Bewegungen der Organe sollen Mediziner beim Blick
in das Innere des menschlichen Körpers nicht mehr
stören. Dies ermöglicht ein neuartiges Verfahren zur Bildstabilisierung, das Medizinphysiker in
Heidelberg mit finanzieller Unterstützung des
Bundesministeriums für Bildung und Forschung
(BMBF) entwickelt haben. Sie kombinieren ein
schnelles, aber vergleichsweise schlechte Aufnahmen lieferndes Bildgebungsverfahren auf
Ultraschallbasis mit der Magnetresonanztomografie
(MRT). Die MRT arbeitet langsamer, produziert jedoch schärfere Bilder. In zwei bis drei
Jahren sollen die neuen Kombigeräte marktreif sein.
Zielorgan schärfer einstellen
„Das
schnelle Ultraschallsystem dient dazu, die
Bewegung der inneren Organe zu messen“, erklärt
Privatdozent Dr. Matthias Günther, Projektleiter und
Geschäftsführer der mediri GmbH in Heidelberg. Der
Tomograf – das eigentliche Aufnahmegerät – stellt sich in
Sekundenbruchteilen auf die Bewegungen des Organs ein,
das untersucht werden soll. Auf diese Weise kann die
Aufnahmeeinheit des MRT-Geräts ohne merkliche
Verzögerung dem Zielorgan folgen und so trotz dessen
Bewegung stabile MRT-Bilder aus dem Körperinnern liefern.
Im Prinzip funktioniere die Technik wie beim Fotografieren eines schnell vorbeifahrenden Rennwagens, erklärt Günther. Wenn der Fotograf beim Auslösen mit der
Kamera der Bewegung des Wagens folgt, erscheint
dieser auf dem Foto gestochen scharf. Der Hintergrund und
die Strecke werden dagegen zu einer verwischten
Kulisse.
Keine Bewegung ...!
Eingesetzt werden soll die neue Technik vor allem bei
Aufnahmen des Rumpfes. Denn die MRT der inneren
Organe hat Medizinern schon immer besondere Schwierigkeiten bereitet: Jeder Herzschlag, jedes Luftholen und jede
Bewegung des Darms schieben, zerren, quetschen an
Herz, Magen oder Nieren. Das hat Bewegungsmuster zur
Folge, die sehr viel komplizierter sind als die gleichmäßige Fahrt eines Rennautos. Eine besondere Herausforderung für die Techniker bestand darin, mathematische Verfahren zu entwickeln, mit deren Hilfe sich auch
in verrauschten Ultraschallbildern die beweglichen Konturen der zu untersuchenden Organe noch
automatisch verfolgen lassen.
Doppelter Gewinn
Mit
dem neuen als Ultraschall-Tracking bezeichneten
Verfahren sollen neben der MRT künftig auch Röntgenverfahren und die Strahlentherapie für Krebspatienten
präziser werden. Der Bewegungsdetektor könnte die
Nebenwirkungen der Strahlentherapie erheblich verringern, da sich die Röntgenstrahlen besser auf das
erkrankte Gewebe beschränken lassen. Momentan fehle
noch die Technik, um bei Röntgenaufnahmen
sowohl mit der Strahlenquelle als auch mit dem Film den
Bewegungen des Zielorgans in Echtzeit folgen zu
können. „Es ist viel leichter, die Magnetfelder der MRT
so
anzupassen, dass die Bewegung des Organs ausgeglichen wird“, so der Medizinphysiker. An der erfolgreichen Umsetzung arbeiten die Forscher mit erneuter
Unterstützung des BMBF. Nach 2004 zählte das Wissen
schaftlerteam im Jahre
2006 zum zweiten Mal zu den
Gewinnern des Innovationswettbewerbs zur Förderung der
Medizintechnik. Seit 2006 fördert das BMBF im Wettbewerbsteil „Transfer“ auch solche Projekte, deren Machbarkeit bereits wissenschaftlich belegt wurde, um diese
Vorhaben mit industrieller Beteiligung zu unterstützen.
Auf
beiden MRT-Bildern ist ein mit Wasser gefüllter Ballon
zu
sehen, der in einem Wassertank schwimmt und zwischen
vier Stäben eingeklemmt wurde. Im linken Bild ohne
Bewegungskorrektur erscheinen die Kanten des Wassertanks
scharf, der sich bewegende Ballon und die Stäbe
unscharf. Bei aktivierter Bewegungskorrektur wird die
Bewegung des Ballons mithilfe von Ultraschall gemessen
und
in Echtzeit an den MR-Tomografen übertragen. Der
Ballon und die Stäbe werden jetzt scharf abgebildet. Die
Ränder des Wassertanks sind dagegen verschwommen.
Quelle: mediri GmbH
Ansprechpartner:
PD
Dr. Matthias Günther
mediri GmbH
Vangerowstraße 18
69115
Heidelberg
E-Mail: m.guenther(at)mediri.com
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