Neues Verfahren senkt Strahlenbelastung bei Krebsdiagnostik

Bildgebende Verfahren sind in der modernen Medizin unverzichtbar. Bei der Brustkrebsfrüherkennung kommt häufig die Mammographie zum Einsatz, die mit Röntgenstrahlen arbeitet und zweidimensionale Bilder liefert. Für eine dreidimensionale Darstellung wird oft die Computertomographie (CT) eingesetzt, allerdings mit deutlich höherer Strahlenbelastung. 

Während die natürliche jährliche Strahlenexposition bei rund 2,1 Millisievert liegt, erreicht ein Brust-CT etwa das Dreifache. Das Projekt „Multi-Med“ soll hier Abhilfe schaffen: Die Forschenden kombinieren Röntgentechnologie mit Radarbildgebung, um Diagnostik, Überwachung und Therapie schonender zu gestalten. 

Radar ist außerhalb der Medizin weit verbreitet, etwa in der Luftfahrt oder in Fahrerassistenzsystemen. Für die medizinische Bildgebung ist es bislang ein Außenseiter. Dabei bietet Radar einen entscheidenden Vorteil: Es kann dreidimensionale Aufnahmen erstellen, ohne Strahlenrisiko für Patientinnen und Patienten. 

Zwar ist die Auflösung geringer als bei anderen Verfahren, doch liefert Radar wertvolle Materialinformationen, indem es Unterschiede in elektrischer Durchlässigkeit und Leitfähigkeit erkennt. So lassen sich Gewebeveränderungen identifizieren, die mit anderen Verfahren nur schwer erkennbar sind. 

Die zentrale Herausforderung besteht darin, die beiden Messwelten zu verbinden. Hierzu entwickeln die Forschenden Co-Registrierungsverfahren, die Radar- und Röntgendaten präzise räumlich zueinander in Beziehung setzen. 

Zur Verbesserung der Bildqualität arbeiten die Teams an neuen Radar-Rekonstruktionsalgorithmen. Diese sollen die Darstellung innen liegender Körperbereiche optimieren und Gewebeeigenschaften detaillierter erfassen. Parallel wird auch die Röntgen-CT-Rekonstruktion angepasst, sodass Radardaten in den CT-Algorithmus einfließen. Das Ergebnis sind klarere Bilder, weniger Artefakte und eine reduzierte Strahlenbelastung. 

Für erste Praxistests wurden sogenannte Messphantome entwickelt, künstliche Modelle, die realistische Gewebestrukturen nachbilden. Mit ihnen lassen sich Radar- und Röntgenmessungen unter kontrollierten Bedingungen erproben. 

MEDICA.de; Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft