Phasenkontrast-Röntgentomographie liefert erste in-vivo-Aufnahmen

Wissenschaftler vom Physik-Department und am Institut für Medizintechnik der Technischen Universität München (TUM) haben mit der Phasenkontrast-Röntgentomographie kontrastreiche Aufnahmen der Lunge einer lebendigen Maus erzeugt.

  • Marianne Heukenkamp
  • geschrieben am: 23.12.2013
  • Autor: M. Heukenkamp
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Erste in-vivo Vielfach-Kontrast-Röntgenaufnahmen
einer Maus.
links: Konventionelle Röntgenaufnahme aufgrund von
Abschwächung. Mitte: Differentielle Phasenkontrast-
Aufnahme aufgrund von Röntgenbeugung.
rechts: Dunkelfeldaufnahme aufgrund von Kleinwinkel-
Röntgenstreuung. Die weißen Balken entsprechen 1 cm.
Bild: M. Bech / TUM

Bildgebung für kontrastarmes Gewebe

Das Bildgebungsverfahren der Phasenkontrast-Röntgentomographie ist relativ jung und eignet sich besonders zur Darstellung von Weichteilgewebe im Körper. Anders als beim herkömmlichen Röntgen (siehe Teilabbildung 1) wird nicht nur die Intensität, mit der die Röntgenstrahlen das Gewebe durchdringen gemessen, sondern mithilfe des Phasenkontrast-Verfahrens auch die Ablenkung der Strahlen im Körper gemessen. Es entstehen mehrere Bilder, aus denen sich eine genaue Darstellung von kontrastarmen Gewebebereichen wie z.B. Lungengewebe erstellen lässt

Lebende Maus im Kleintierscanner

Das Forscherteam an der TUM arbeitet seit längerem an der Entwicklung und Erprobung des Verfahrens. Ziel der Forschungen ist es, das Verfahren in die klinische Praxis zu überführen. Nun wurde zum ersten Male ein lebendes Wesen mit Hilfe der Phasenkontrast-Röntgentomographie untersucht. Eine Maus wurde mithilfe eines eigens entwickelten „Mäusebettes“ geröntgt. Zum Vergleich verschiedener Verfahren und ihrer jeweils diagnostischen Vorteile wurden drei Aufnahmen angefertigt: einmal mit dem konventionellen Röntgen, das die kontrastreichen Körperbestandteile wie die Knochen deutlich hervortreten lässt, dann mit der Phasenkontrast-Röntgentomographie, die insbesondere das Lungengewebe im Detail darstellt und schließlich mit der Dunkelfeldmethode.

Lungendiagnostik verbessern

Die in-vivo-Aufnahmen von der Maus zeigen, wie hoch der Kontrast ist, mit dem das Lungengewebe dargestellt wird. Damit erweist sich das Verfahren als besonders geeignet für die Diagnose von Lungenkrankheiten wie der Lungenfibrose oder des Lungenemphysems. Besonders auffällig ist, dass unwillkürliche Eigenbewegungen wie Herzschlag und Atmung die Qualität de Aufnahme kaum verschlechtern.

Der erste Schritt auf dem Weg zur klinischen Anwendung ist damit erfolgreich getan.