Hybride Medizingeräte: MR-PET – eine komplexe, aber beherrschbare Einheit

„Holen Sie sich Anwender ins Boot“

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Tübinger Forscher haben sich an der Entwicklung eines Hybridgerätes beteiligt, in dem MRT und PET integriert werden. Für Prof. Claus Claussen war das eine gewaltige Ingenieursleistung – die ohne Partner in der Klinik nicht denkbar gewesen wäre.

Herr Prof. Claussen, Sie haben an der Entwicklung eines integrierten MR-PET-Scanners mit gearbeitet. Was bringt ein solches hybrides Gerät für die Medizin?

Mit dem neuen Gerät können wir den ganzen Körper eines Patienten simultan und synchron – also in einer einzigen Untersuchung – mit zwei Verfahren darstellen: mit der hohen Kontrastauflösung, die das MR mitbringt, wie auch mit der Möglichkeit, selbst geringste Veränderungen in der Stoffwechselaktivität durch radioaktive Tracer nachzuweisen. Beides ist sehr wichtig für die Onkologie, und die einmalige Untersuchung beschleunigt den Prozess. Für die Behandlung von Kindern ist diese neue Art der Bildgebung ein großer Fortschritt, weil die Strahlenexposition hier niedriger ist als bei einem PET-CT.
Wie weit ist die Entwicklung gediehen?
Heute gibt es einige wenige Geräte für die Ganzkörperuntersuchung, von denen eines bei uns in Tübingen steht. Überall läuft die Evaluierung an, die zum medizinischen CE-Kennzeichen führen wird. Das technische CE-Zertifikat liegt vor.
Was wird in den klinischen Studien untersucht, und wann ist das Gerät am Markt?
Für Hirntumore haben wir schon Ergebnisse, die die Vorteile der kombinierten Untersuchung belegen. Diese stammen aus früheren Studien mit einem Vorgängergerät. Die aktuellen Tests werden mit Patienten durchgeführt, die eine medizinische Indikation für ein PET-CT haben – das ist zum Beispiel bei Hodgkin-Lymphomen oder Bronchialkarzinomen der Fall. Wir gehen davon aus, dass alle erforderlichen Ergebnisse für das medizinische CE-Zertifikat für die Ganzkörperuntersuchung bis Ende 2011 vorliegen.
Was waren aus Ihrer Sicht die interessantesten Schritte im Verlauf der Entwicklung?
Es war eine riesige technologische Herausforderung, PET-Detektoren zu entwickeln, die ohne Störung im Magnetfeld arbeiten können. Unser Labor für präklinische Entwicklung war daran schon früh beteiligt. Die neuen so genannten Lawinendetektoren – im Englischen Avalanche Photo Diodes oder auch kurz APD genannt – verzerren das PET-Bild auch unter dem Einfluss starker Magnetfelder nicht und sind damit den bisherigen Photomultiplier-Detektoren überlegen. Nur so war es möglich, beide Verfahren in einem Gerät unterzubringen, das nicht wesentlich größer ist als ein 3-Tesla-MRT. Dahinter steckt eine gewaltige Ingenieurleistung.
Wenn die Technik komplexer wird, leidet manchmal die Bedienfreundlichkeit….
Natürlich, aber wir haben hier insofern gute Voraussetzungen, als das MR-PET-Gerät – wie andere Geräte von Siemens auch – auf der Bedienoberfläche Syngo basiert. Diese ist mit Medizinern entwickelt worden und bietet Informationen, die auf das Wesentliche reduziert sind. Daher sind wir mit der Bedienbarkeit zufrieden.
Welche weiteren Eigenschaften wünschen Sie sich vom Gerät?
Wir stehen erst am Anfang der Untersuchungen. Zunächst einmal wünschen wir uns, dass die simultane und synchrone Bildgebung unsere Erwartungen erfüllt.
Ersetzt hybride Technik andere Verfahren?
Bedingt. Mit einem MR-PET kann man ohne Qualitätseinbußen beide Untersuchungen auch einzeln ausführen oder den Untersuchungsbereich auf beispielsweise ein Gelenk beschränken. Eine Ganzkörperuntersuchung dauert aber etwa eine halbe Stunde – damit sind wir zwar schneller als ein PET-CT, aber nicht so schnell wie eine CT. Insgesamt gehe ich jedoch davon aus, dass mittelfristig die Zahl der PET-CT sinken wird.
Kombinierte Verfahren liegen im Trend. Was raten Sie den Entwicklern?
Suchen Sie sich frühzeitig wissenschaftliche und klinische Partner, die von Anfang an mit im Boot sind. Nur so verhindern Sie es, dass Sie am Markt vorbei entwickeln.
Dr. Birgit Oppermann birgit.oppermann@konradin.de

MRT und PET in einem Gerät
An der Kombination verschiedener bildgebender Verfahren arbeiten derzeit mehrere große Hersteller von Medizingeräten. Der Gedanke dahinter: Statt den Patienten zwei Mal zu untersuchen, sollen anatomische Daten sowie Informationen über die Stoffwechselaktivität in einem Schritt aufgenommen werden.
Das ist zum Beispiel für die Krebstherapie wichtig, wenn ein Tumor zum einen lokalisiert, zum anderen aber auch in seiner Aktivität bewertet werden soll. Wird der Patient, wie heute üblich, in zwei verschiedenen Geräten untersucht, entstehen beim Zusammenführen der Daten Probleme. Die Daten lassen sich nicht genau übereinanderlegen, da die Position des Patienten bei den Untersuchungen nie zu 100 % übereinstimmt. Das macht es schwierig, die Daten zu interpretieren. Darüber hinaus erfordert die Nachbearbeitung viel Zeit.
Beides wollen die Anbieter hybrider Geräte durch den gemeinsamen Einsatz von PET und MRT verbessern. Technisch ist das eine Herausforderung, da die Magnetfelder des MRT-Scanners den PET-Scanner bei seiner Aufgabe stören und Artefakte erzeugten.
Radiologen am Universitätsklinikum in Tübingen experimentieren mit so einem neuen System, das Untersuchungen am Kopf ermöglicht. Die bisherigen Ergebnisse, die in Zusammenarbeit mit Siemens entstanden, sollen in Zukunft dazu verwendet werden, das gekoppelte Verfahren auch für den ganzen Körper einzusetzen. Ein entsprechendes Gerät wurde Anfang 2011 installiert.
An der Klinik für Radiologie und Nuklearmedizin der Universität Genf beteiligt sich Chefarzt Prof. Osman Ratib an der Entwicklung eines Ganzkörper-PET/MRT-Scanners, der in Zusammenarbeit mit Philips entsteht und derzeit noch vorwiegend für Forschungszwecke eingesetzt wird. Ein gut sechsminütiges Interview mit dem Wissenschaftler zu den Vorteilen, Möglichkeiten und Einsatzgebieten der Technik ist in englischer sowie in französischer Sprache seit Januar im Internet verfügbar. Auch die Installation des Hybridgerätes in einem speziellen Container außerhalb des Krankenhauses wird dort gezeigt und vom Mediziner kommentiert. Die entsprechenden Links haben wir in unserem Online-Magazin hinterlegt: www.medizin-und-technik.de/onlineweiterlesen
GLOSSAR Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) weist schwach radioaktiv markierte Substanzen im Körper des Patienten nach, die sich vor allem in Bereichen ansammeln, in denen Zellen sehr aktiv sind – also an Entzündungsherden oder in Tumoren.
Die Kernspin- oder Magnetresonanztomographie (MRT) basiert auf dem Verhalten der Wasserstoffatome in einem sehr starken Magnetfeld. Sie eignet sich für die Darstellung vieler Organe und weicher Gewebe, mit Hilfe schneller Aufnahmeverfahren sogar für Aufnahmen vom schlagenden Herzen.

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