Blutfluss unter der Magnetlupe

supply regions brain without contrast — © Fraunhofer MEVIS
Mit Arterial Spin Labeling können Versorgungsgebiete bestimmter Blutgefäße im Gehirn ohne Kontrastmittel sichtbar gemacht werden - eine der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten.

Ob für die Diagnose von Schlaganfällen und Herzkrankheiten oder die Vermessung von Tumoren – die Perfusions-Magnetresonanztomographie ist ein schonendes Verfahren, um die Durchblutung von Organen zu erfassen. Bislang jedoch schöpfen längst nicht alle Kliniken die Möglichkeiten der Methode aus. Um ihre Verbreitung zu fördern, veranstaltet das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS in Bremen vom 21.-23. Juni den Workshop „Measurement of Perfusion and Capillary Exchange“. Die Veranstaltung informiert über die Einsatzfelder und den aktuellen Forschungsstand des Verfahrens.

Die Magnetresonanztomographie (MRT) erlaubt die schonende Aufnahme von 3D-Bildern aus dem Körperinneren. Eine spezielle Variante stellt die Perfusions-MRT dar: Sie macht sichtbar, wie Organe oder auch Tumoren durchblutet werden. „Durchblutungsmessungen liefern wichtige Informationen über den Zustand eines Organs“, sagt Fraunhofer-MEVIS-Forscher Matthias Günther, der Initiator des Workshops. „Damit lässt sich frühzeitig diagnostizieren, wenn ein Organ nicht richtig funktioniert.“

Zwar können Mediziner die Durchblutung auch mit anderen Verfahren erfassen, insbesondere mit Ultraschall, Computer-Tomographie (CT) und Positronen-Emissions-Tomographie PET. Doch die Perfusions-MRT besitzt einige Vorteile: Im Gegensatz zum Ultraschall macht sie auch den Blutfluss durch sehr feine Gefäße sichtbar. Und anders als CT und PET basiert sie nicht auf Röntgenstrahlung oder radioaktiven Substanzen, die das Gewebe unter Umständen schädigen können.

Heute kommt die Perfusions-MRT vor allem bei der Diagnose von Schlaganfällen zum Einsatz. Hier erfasst sie, welche Bereiche des Gehirns nach einem Anfall nicht mehr richtig durchblutet werden. Ferner vermag sie die Funktionsfähigkeit von Leber und Nieren zu untersuchen. Außerdem kann sie sichtbar machen, welche Regionen eines Tumors am stärksten durchblutet werden. Dort wächst das Geschwür am stärksten, ist aber auch für eine therapeutische Behandlung besonders anfällig – eine hilfreiche Information für Strahlentherapeuten.

Um eine Perfusions-MRT-Aufnahme zu machen, verabreichen die Mediziner in der Regel ein Kontrastmittel. Es fließt mit dem Blut durch die Gefäße und verrät sich im MRT-Bild durch seinen Kontrast. Unter anderem lässt sich damit nachweisen, wenn feine Blutgefäße im Gehirn im Laufe einer Erkrankung löchrig und durchlässig werden – dann können die Moleküle des Kontrastmittels durch die Poren hindurchschlüpfen. Der Workshop wird die Teilnehmer der Veranstaltung – zumeist Physiker, Ingenieure, Informatiker und Mediziner aus Universitätskliniken – auf den neuesten Stand bringen und ihnen die Grundlagen vermitteln, diese Techniken weiterzuentwickeln und im klinischen Alltag einzusetzen.

Seit einiger Zeit gibt es auch eine Variante, die ohne Kontrastmittel auskommt (das sog. Arterial Spin Labeling). Dabei wird das in ein Organ einfließende Blut vom MRT magnetisch markiert: Der MRT-Scanner „kippt“ die Atome aus ihrer zuvor im Magnetfeld des MRT ausgerichteten Lage. Dieses magnetisch markierte Blut kann der Scanner verfolgen, etwa auf seinem Weg durch die Gefäße des Gehirns. „Die kontrastmittelfreie Methode ist nicht invasiv und für die Patienten weniger belastend“, sagt Matthias Günther. „Außerdem bergen manche Kontrastmittel für Patienten, die häufig untersucht werden, das Risiko, sich im Körper anzureichern.“

In den letzten Jahren konnten Forscher bei der Weiterentwicklung der kontrastmittelfreien Methode einige Fortschritte erzielen: Insbesondere haben sie ihre Effizienz gesteigert und die Untersuchungszeiten von bis zu 15 Minuten auf 3 bis 5 Minuten reduziert. „Wir Forscher sind der Meinung, dass diese Methode mittlerweile einsatzreif ist“, sagt Günther. Im klinischen Alltag wird sie bislang jedoch eher sporadisch verwendet.

Der Grund: „Trotz seiner Vorteile trauen sich viele Kliniken noch nicht so recht an das Verfahren heran“, meint Günther. „Unser Workshop soll helfen, nicht nur die Vorbehalte abzubauen sondern auch dazu beitragen, dass die Methode für die Mediziner einfacher in der Anwendung wird.“ Zwar sind Bedienung und Handhabung durchaus anspruchsvoller als bei einem Standard-MRT, und der Umgang mit der neuen Technik erfordert eine gewisse Übung. „Doch mit unserer Veranstaltung wollen wir mögliche Anwender davon überzeugen, dass der Aufwand, sich mit der Methode zu beschäftigen, wirklich lohnt.“

Die Tagung „Measurement of Perfusion and Capillary Exchange“ findet vom 21. bis 23. Juni bei Fraunhofer MEVIS in Bremen statt. Hauptorganisator ist die European Society for Magnetic Resonance in Medicine and Biology (ESMRMB).

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