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Sonntag, 20.04.2014

Neue Technik verbessert Brustkrebs-Früherkennung

Innovatives Röntgenverfahren liefert mit geringerer Strahlendosis hochauflösendere 3D-Aufnahmen

Eine neue Technik kann Brustkrebs zukünftig besser und strahlungsärmer erkennen als bisher. Statt der bisher nur zweidimensionalen Aufnahmen der Brust bei der Mammografie ermöglicht sie kontraststarke 3D-Bilder - ohne dabei die Strahlenbelastung des Gewebes zu erhöhen. Entwickelt wurde die sogenannte Niedrigdosis-Phasenkontrast-Computertomografie von einem internationalen Forscherteam, an dem auch Forscher der Ludwigs-Maximilians Universität München (LMU) federführend beteiligt waren. Gegenüber der herkömmlichen Mammografie-Untersuchung senkt das neue Verfahren die Strahlenbelastung um das Vierfache, gegenüber der herkömmlichen Computertomografie (CT) sogar um das 25-Fache. Erreicht werde dies durch die Kombination eines speziellen Aufnahmeverfahrens mit einer neuen, effektiveren Auswertungsmethode, wie die Forscher im Fachmagazin "Proceedings of the National Academy of Sciences" berichten.
Vergleich zwischen einer herkömmlichen Computertomografie-Aufnahme einer Brustgewebeprobe (oben) und einer Aufnahme mit dem neuen Niedrigdosis-Phasenkontrast-CT

Vergleich zwischen einer herkömmlichen Computertomografie-Aufnahme einer Brustgewebeprobe (oben) und einer Aufnahme mit dem neuen Niedrigdosis-Phasenkontrast-CT

"Diese neue Technik öffnet die Tür zu einem klinischen Einsatz der Computertomografie bei der Früherkennung von Brustkrebs", erklärt Maximilian Reiser, Mitautor der Studie und Leiter der Radiologie-Abteilung an der LMU München. Bisher sei die Computertomografie dafür nicht geeignet gewesen, da sie das empfindliche Brustgewebe einer zu hohen Strahlendosis aussetzt.

Für eine dreidimensionale CT-Aufnahme muss das Gewebe mehrfach aus verschiedenen Blickwinkeln und in unterschiedlichen Ebenen mittels Röntgenstrahlen durchleuchtet werden. Bei der normalen, sogenannten "Dual-View"-Mammografie wird die Brust dagegen nur in zwei Ansichten - von der Seite und von oben - dargestellt. Dies senkt die Röntgenbelastung, liefert aber weniger präzise, dafür kontrastreiche Aufnahmen. "Zehn bis 20 Prozent der Tumore sind auf den Mammogrammen nicht zu erkennen", schreiben die Forscher. Die CT liefere zwar eine bessere Auflösung, dafür könne man wegen des geringeren Kontrasts bestimmte Tumorformen schlechter identifizieren. Das neue Verfahren kombiniert nun die Vorteile beider Methoden, vermeidet aber deren Nachteile.

Energiereichere Strahlung und effektivere Auswertung


Das neue Verfahren unterscheidet sich in drei wesentlichen Punkten von der normalen Tomografie: Es werden besonders energiereiche Röntgenstrahlen, sogenannte Synchrotron-Strahlen eingesetzt. Sie durchdringen Gewebe bereits in geringerer Dosis als normale Röntgenstrahlen. Beim normalen CT entstehen die helleren und dunkleren Flächen im Bild, weil die Gewebe die Strahlung unterschiedlich stark absorbieren. Das Phasenkontrast-CT registriert dagegen feine Schwingungsverschiebungen in dem Röntgenlicht, das von dem Gewebe zurückgeworfen wird. "Weil diese Verschiebungen zwei bis dreimal stärker sind als bei der Absorption, bekommt man einen höheren Kontrast", erklären die Forscher. Ein neues Auswertungs-Verfahren schließlich benötigt gegenüber den bisherigen weniger Bilder, um daraus eine hochaufgelöste 3D-Aufnahme zu rekonstruieren. Auch das senkt die Strahlenbelastung.

Noch allerdings seien die für die neue Technik benötigten Röntgengeräte zu groß, um in Arztpraxen und Kliniken eingesetzt zu werden, sagen die Forscher. Es werde daher noch einige Zeit dauern, bis das neue niedrig dosierte Phasenkontrast-CT für Patientinnen zur Verfügung stehe. "Viele Forschergruppen arbeiten aber schon intensiv daran, ein kleineres Gerät zu entwickeln", sagt Emmanuel Brun von der LMU München, einer der beiden Erstautoren der Studie. (doi:10.1073/pnas.1204460109)

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