BD-14: Interferometrische Röntgenbildgebung
Projektziel(e)
Das Ziel des Projekts „Interferometrische Röntgenbildgebung“ innerhalb des Spitzenclusters Medical Valley ist zweigliedrig. Als erstes Ziel soll eine Evaluierung der Phasenkontrastmethode im Sinne des diagnostischen Nutzens durchgeführt werden. Hierbei werden die neuen Bilddaten, insbesondere die Dunkelfeld-Bildgebung, mit den etablierten Verfahren verglichen. Medizinisch interessante Anwendungsfelder sind hierbei unter anderem die Lungenbildgebung, die Orthopädie, degenerative Erkrankungen sowie mit besonderem Fokus die Brustbildgebung.
Das zweite Projektziel besteht darin, den aktuellen Laboraufbau soweit zu verbessern, dass nach Abschluss des Projekts eine Prototypentwicklung möglich wird, die den Anforderungen des alltäglichen klinischen Workflows gerecht wird. Dabei setzt die technologische Weiterentwicklung auf den Ergebnissen eines vorangegangenen Förderprojekts (PHACT) auf.
Das Forschungsvorhaben wird in einer Kooperation zwischen der Universität Erlangen (AG Prof. Anton), der Universitätsklinik Erlangen (Radiologie, Frauenklinik, Pathologie), dem Karlsruher Institut für Technologie und Siemens Healthcare durchgeführt.
Kurzbeschreibung des Projektes
Die interferometrische Röntgenbildgebung ist eine Variante der Phasenkontrast-Röntgenbildgebung. Mit einem Interferometer bestehend aus drei Gittern, einer Röntgenröhre und einem Röntgendetektor können hierbei neben dem klassischen Röntgenabsorptionsbild zwei zusätzliche Messparameter in Form jeweils eines Bildes dargestellt werden.
Die große Hoffnung, die sich aus den internationalen Forschungsergebnissen begründet und mehr und mehr Anerkennung erfährt (z.B. Leibnitzpreis 2011), liegt darin, mehr diagnostisch relevante Information zu erhalten. Bei vergleichbarer Röntgendosis könnte somit die Sensitivität und Spezifität der Untersuchung stark erhöht werden. Alternativ könnte bei gleichbleibender diagnostischer Qualität die Röntgendosis gesenkt werden.
Um das Potenzial dieser neuartigen Methode auszuloten, wurde im Rahmen des vom BMBF geförderten Projekts „PHACT“ ein Versuchsstand aufgebaut, an welchem vielversprechende Messergebnisse entstanden. Das auf drei Jahre angesetzte PHACT-Projekt basierte auf einer Kooperation der Arbeitsgruppe von Frau Prof. Anton (Universität Erlangen, ECAP), dem Karlsruher Institut für Technologie, Microworks, Siemens Healthcare & Siemens Corporate Technologie und lief im März 2012 aus.
Die Messungen der AG Prof. Anton zeigen, dass durch die beiden zusätzlichen Messgrößen, welche in einem sogenannten Phasenbild und einem Dunkelfeldbild visualisiert werden, Strukturen erkennbar sind, die im konventionellen Absorptionsbild nicht bzw. nicht in dieser Wichtung sichtbar sind. Im Rahmen des PHACT-Projekts wurde insbesondere das Phasenbild untersucht. Erste Messungen an einer Mastektomie (Dez. 2011), die aus einer das Projekt unterstützenden Kooperation mit der Universitätsklinik Erlangen hervorgehen, zeigen jedoch vor allem interessante Strukturen im Dunkelfeldbild. In Abbildung 1 ist das Dunkelfeldbild (rechts) zusammen mit dem konventionellen Röntgenbild (links) dargestellt. Das Absorptionsbild auf der linken Seite zeigt vornehmlich Dichteunterschiede und Makroverkalkungen, während das Dunkelfeldbild auf der rechten Seite neben diesen Verkalkungen eine bisher noch nicht sichtbare Struktur innerhalb des Tumorgewebes und dessen sternförmige Ausläufer zeigt. Eine pathologische Aufarbeitung des Gewebes ergab, dass es sich um im Absorptionsbild nicht sichtbaren Mikrokalk (10-60µm) handelt. Die Chance und Hoffnung die sich aus diesem Ergebnis ergibt liegt unter anderem darin, die Sensitivität der Röntgenuntersuchungen (z.B. Mammographie) weiter zu erhöhen und somit z.B. Brustkrebs in einem früheren und damit besser behandelbaren Stadium zu erkennen.
Projektlaufzeit
01.01.2013 - 30.04.2015
Kontakt
Dr. Marcus Radicke
Siemens AG
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