An einem mobilen Magnetresonanztomographie-Gerät (MRT) für medizinische Diagnosen arbeiten Forscher des Fachbereichs Informationstechnik der Fachhochschule Dortmund. Das so genannte Low-Field-MRT ist nicht nur kleiner, leichter und damit beweglicher, es kostet auch nur einen Bruchteil der großen MRT-Röhren.
Was ist Magnetresonanztomographie (MRT): Durchblick dank Magnetfeld
MRT: Zurück zu den Anfängen mit niedrigeren Magnetfeldstärken
„Wir knüpfen mit unserer Arbeit an die Ursprünge des MRT an“, erklärt Prof. Dr. Benjamin Meküc vom Fachbereich Informationstechnik der FH Dortmund. Anfang der 80er-Jahre hat die Magnetresonanztomographie mit Magnetfeldern niedriger Stärke gearbeitet, diese dann aber stetig gesteigert, um genauere Bilder von Organen und Gewebe zu bekommen. Inzwischen werden supraleitende Magnete eingesetzt, die zwar ein starkes Feld erzeugen, aber auch aufwendig mit flüssigem Helium gekühlt werden müssen.
Bessere Signalverarbeitung braucht im MRT kein so homogenes Magnetfeld mehr
Im Projekt A4IM nutzen sie nun wieder weniger starke Magnetfelder. „Das ist möglich, weil die Signalverarbeitung inzwischen viel besser ist“, sagt Prof. Menküc. „Das Magnetfeld muss nicht mehr 100 Prozent homogen sein. Kleinere Inhomogenitäten können wir technisch ausgleichen.“
Magnetresonanztomographie: Wie ein Magnetfeld von 7 Tesla die Bildgebung verbessert
Das schafft neue Möglichkeiten für kostengünstigere MRT-Geräte. Darum fördert die Europäische Union das Projekt mit insgesamt etwa 2,5 Mio. Euro. Einen Teil davon bekommt die FH Dortmund, die bei A4IM im Konsortium mit vielen weiteren europäischen Hochschulen und Forschungsinstituten agiert.
„Alle Partner arbeiten an einem eigenen Prototyp, aber jede Einrichtung hat ihren Schwerpunkt. Die FH Dortmund ist federführend bei der Entwicklung der Steuerungselemente und der dafür nötigen Programmierung“, sagt Prof. Menküc. Daten tauschen die Forscher mit den Partnern aus.
An der FH Dortmund hat Nils Allek für seine Abschlussarbeit im Studiengang Digitale Technologien am Prototyp des Low-Field-MRT mitgearbeitet. Er ist jetzt wissenschaftlicher Mitarbeiter im A4IM-Projekt.
Kleinere und leichtere MRT-Geräte für die Zukunft
„Die Prototypen sind deutlich kleiner als gängige MRT-Geräte“, sagt Nils Allek. „Es lassen sich etwa Kopf, Arm oder Beine separat im bildgebenden Verfahren untersuchen.“ Der Vorteil: Die kleineren Geräte wiegen nur 200 kg statt mehrerer Tonnen. Sie können leichter transportiert und dank der niedrigeren Kosten auch dort eingesetzt werden, wo sich ein großes MRT nicht rechnet. Prof. Menküc spricht von rund 50.000 Euro für ein Low-Field-MRT – das ist ein Bruchteil der Anschaffungskosten für die üblicherweise mehrere Millionen teuren Großgeräte.
Bis 2026 läuft das A4IM-Forschungsprojekt an der FH Dortmund und bei den Partner-Einrichtungen. Erweisen sich die Prototypen als so zuverlässig, wie die ersten Daten erahnen lassen, ist die medizinische Zertifizierung der nächste Schritt.
Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Prof. Dr. Benjamin Menküc
Fachhochschule Dortmund, Informationstechnik
E-Mail: benjamin.menkuec@fh-dortmund.de
Mehr über MRT-Untersuchungen
Jährlich werden in der Europäischen Union (EU) etwa 40 Millionen MRT-Untersuchungen durchgeführt. Die Zahlen schwanken je nach EU-Land stark.
In vielen Nicht-EU-Ländern wiederum sind MRT-Untersuchungen gar nicht verfügbar. Das Low-Field-MRT bietet das Potenzial für einen besseren Zugang zu dieser Diagnosetechnik. Die kompakteren Geräte können es künftig sogar ermöglichen, Scans bei Patienten zu Hause oder direkt auf einer Intensivstation durchzuführen.
Mit Open-Source-Hardware-Designs und Open-Source-Software folgt das Projekt A4IM (Affordable low-field MRI reference system) dem EU-Ziel, die Verfügbarkeit, Zugänglichkeit und Erschwinglichkeit von Medizinprodukten zu verbessern.
