91ÌÒÉ«

Jedes Jahr sterben allein in Deutschland mehr als 100.000 Menschen an schweren Lungenerkrankungen. Vorläufer einer lebensgefährlichen chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (chronic obstructive pulmonary disease, COPD) ist in der Regel eine chronische Bronchitis. Eine schwer wiegende Begleiterscheinung sind teilweise zerstörte Lungenbläschen und eine Aufblähung der Lunge (Emphysem). Doch in normalen Röntgenaufnahmen sind die feinen Unterschiede im Gewebe kaum sichtbar.

Zusätzlich zum normalen Röntgenbild analysierten die ²Ñü²Ô³¦³ó±ð²Ôer Wissenschaftler daher auch die vom Gewebe gestreute Strahlung. Aus diesen Daten errechneten sie dann detaillierte Bilder der Lungen der untersuchten Mäuse. Anhand solcher Bilder kann der Arzt nicht nur sehen ob ein Patient erkrankt ist sondern auch, welche Stellen der Lunge wie stark betroffen sind.

„Gerade die frühen Stadien von Erkrankungen besser erkennen, quantifizieren und lokalisieren zu können wäre sehr hilfreich“, sagt Professor Maximilian Reiser, Leiter des Instituts für Klinische Radiologie der Ludwig-Maximilians-±«²Ô¾±±¹±ð°ù²õ¾±³Ùä³Ù ²Ñü²Ô³¦³ó±ð²Ô. „Wir erhoffen uns eines Tages mit der neuen Technik eine verbesserte Diagnose und Therapie von COPD und eine geringere Strahlenbelastung als mit hochaufgelöster Computer-Tomografie“.

Entwickelt wurde die Methode im Rahmen der Forschungsarbeit des Exzellenzclusters Munich-Centre for Advanced Photonics (MAP) von Physikern der Technischen ±«²Ô¾±±¹±ð°ù²õ¾±³Ùä³Ù ²Ñü²Ô³¦³ó±ð²Ô (TUM) und Medizinern der Ludwig-Maximilians-±«²Ô¾±±¹±ð°ù²õ¾±³Ùä³Ù ²Ñü²Ô³¦³ó±ð²Ô (LMU) sowie des Comprehensive Pneumology Center (CPC) des Helmholtz Zentrums ²Ñü²Ô³¦³ó±ð²Ô.

¹óü°ù die Versuche nutzten die Wissenschaftler die Compact Light Source der Firma Lyncean Technologies Inc., eine kompakte Synchrotron-Strahlungsquelle. Im Center for Advanced Laser Applications (CALA), einem Gemeinschaftsprojekt der TU ²Ñü²Ô³¦³ó±ð²Ô und der LMU ²Ñü²Ô³¦³ó±ð²Ô auf dem Forschungscampus Garching, sollen in den nächsten Jahren neue, lasergetriebene Röntgenquellen entwickelt werden.

Parallel dazu arbeitet die Forschungsgruppe um Franz Pfeiffer, Professor für Biomedizinische Physik an der TU ²Ñü²Ô³¦³ó±ð²Ô, daran, die Analyse der Streustrahlung so weiter zu entwickeln, dass sie auch mit herkömmlichen Röntgenapparaten eingesetzt werden kann.

Gefördert wurden die Forschungsarbeiten aus Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) über den Exzellenzcluster Munich-Centre for Advanced Photonics (MAP), des European Research Council (91ÌÒÉ« Starting Grant Nr. 240142), des National Institute of General Medical Sciences (USA, Grant R44-GM074437) und des National Center for Research Resources (USA, Grant R43-RR025730). Weitere Kooperationspartner waren das Helmholtz Zentrum NanoMikro am Karlsruher Institut für Technologie, die ±«²Ô¾±±¹±ð°ù²õ¾±³Ùä³Ù Lund (Schweden) und die Lyncean Technologies Inc. (USA).


Originalpublikation:
Emphysema diagnosis using X-ray dark-field imaging at a laser-driven compact synchrotron light source. Simone Schleede, Felix G. Meinel, Martin Bech, Julia Herzen, Klaus Achterhold, Guillaume Potdevin, Andreas Malecki, Silvia Adam-Neumair, Sven F. Thieme, Fabian Bamberg, Konstantin Nikolau, Alexander Bohla, Ali Ö. Yildirim, Rod Loewen, Martin Gifford, Ronald Ruth, Oliver Eickelberg, Maximilian Reiser, and Franz Pfeiffer. Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS, Early Edition, 2012,



Kontakt:
Prof. Dr. Franz Pfeiffer
Lehrstuhl für Biomedizinische Physik
Technische ±«²Ô¾±±¹±ð°ù²õ¾±³Ùä³Ù ²Ñü²Ô³¦³ó±ð²Ô
James-Franck-Straße 1, 85748 Garching, Germany
Tel.: +49 89 289 12552, Fax: +49 89 289 12548
E-Mail: nelly.de.leirisspam prevention@mytum.de
Internet: