Am UKE wird jetzt ein neues Bildgebungsverfahren erforscht, das mit magnetischen Eisenoxid-Partikeln arbeitet
Hamburg. Winzige Magnetpartikel sollen noch genauere Einblicke in den Körper ermöglichen. Dem Universitätsklinikum Eppendorf (UKE) wurde am Donnerstag ein Gerät für ein neues Bildgebungsverfahren übergeben, dessen Anwendungsmöglichkeiten jetzt erforscht werden sollen. Bei dieser Methode, dem sogenannten Magnetic Particle Imaging (MPI), werden magnetische Eisenoxid-Nanopartikel in den Blutkreislauf injiziert und durch Magnetspulen in dem Großgerät ausgerichtet. Dabei wird ein Signal ausgelöst, das von speziellen Antennen empfangen wird und mithilfe von komplizierten Rechenprozessen in Bilder umgesetzt wird.
Das Gerät ist das weltweit erste industriell gefertigte seiner Art; für Hamburgs Ersten Bürgermeister Olaf Scholz ein Grund, stolz zu sein. „Dass hier am Universitätsklinikum der erste Prototyp für diese neue vielversprechende Form der Bildgebungstechnik des Magnetic Particle Imaging installiert werden konnte, ist nicht nur zukunftsweisend für den Wissenschaftsstandort Hamburg. Nach Ansicht der Fachleute kann diese Technik einmal helfen, Leben zu retten, weil sie den Ärzten hier am UKE und überall in der Welt die Diagnose vieler Krankheiten erleichtern wird. Wir alle sind gespannt, ob es Ihnen gelingen wird, die Potenziale dieser Technik auszuschöpfen“, sagte er bei der Einweihungsfeier für das Gerät.
Ermöglicht wurde die Anschaffung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). Sie hat dem UKE dafür mehr als vier Millionen Euro zur Verfügung gestellt, 3,4 Millionen Euro für das Gerät und 660.000 Euro für weitere erforderliche Ausgaben, wie zum Beispiel für Baumaßnahmen und das Personal. „Das Magnetic Particle Imaging ist wissenschaftliches Neuland. Es verspricht der Forschung, ganz neue Möglichkeiten zu eröffnen“, sagte DFG-Präsident Prof. Peter Strohschneider. Man dürfe hoffen auf eine Erweiterung der analytischen Möglichkeiten der biomedizinischen Forschung. Versprechen sollte man aber noch nichts, betonte der DFG-Präsident.
Um die Möglichkeiten des neuen Verfahrens zu erforschen, wurde eine Professur eingerichtet, die vom UKE, der Technischen Universität Hamburg-Harburg und der Universität Hamburg finanziert wird.
Die Stärken des MPI liegen überall da, wo der Blutfluss gemessen wird. Deswegen werden insbesondere Anwendungsmöglichkeiten in der Herz-Kreislauf-Diagnostik, in der Schlaganfallforschung und in der Tumormedizin untersucht, zunächst aber nur an Tieren. „Denkbar sind zum Beispiel Untersuchungen der Bauchschlagader oder der Durchblutung des Herzens bei Mäusen“, sagte Prof. Gerhard Adam, Direktor der Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie am UKE. „Wenn wir in vier Jahren die erste Untersuchung beim Menschen vornehmen könnten, wäre das ein voller Erfolg“, sagte Adam.
Die Eisenoxid-Nanopartikel müssen noch verbessert werden
Die neue Technik, die bei der Firma Philips erfunden wurde, ist der Magnetresonanztomografie (MRT), die ebenfalls mit Magnetfeldern arbeitet, überlegen. „Das MPI ist wesentlich schneller und um den Faktor 106 für Nanopartikel empfindlicher als das MRT“, sagte Adam. Das liegt auch daran, dass nur die Signale der Eisenpartikel gemessen werden, ohne das umliegende Gewebe. Diese Partikel werden zwar auch beim MRT als Kontrastmittel verwendet, aber abgebildet werden dabei auch die umgebenden Gewebe, sodass es zu Überlagerungen kommt. Ein Vorteil des MPI ist auch seine Schnelligkeit. So können bei dem Prozess bis zu 46 dreidimensionale Bilder pro Sekunde erzeugt werden. Im Vergleich dazu ist das MRT wesentlich langsamer. Beide Verfahren können auch miteinander kombiniert werden. „Dabei werden dann das MRT-Bild mit dem anatomischen Hintergrund und das MPI-Bild übereinander projiziert“, erklärt Adam.
Allerdings ist das Verfahren noch nicht perfekt. So müssen zum Beispiel die Nanopartikel noch weiter verbessert werden. Aber grundsätzlich blickt Adam optimistisch auf das neue Verfahren: „MPI hat das Potenzial, die Bildgebung in vielen Bereichen zu evolutionieren, wenn nicht zu revolutionieren.“
Philips ist unterdessen schon beim nächsten Schritt. Seit 2010 forscht das Unternehmen in Hamburg an einem System für die Ganzkörperbildgebung, um herauszufinden, wie MPI im klinischen Alltag eingesetzt werden kann. Und um die Eisenoxid-Nanopartikel zu verbessern, wurde bereits ein Verbundforschungsprojekt ins Leben gerufen.