Diagnostische Bildgebung

Als Wilhelm Conrad Röntgen 1895 die "X-Strahlen" entdeckte, eröffnete er der Medizin völlig neue Perspektiven: den Blick in den Körper ohne Blutvergiessen. Mehr als ein Jahrhundert später hat sich die diagnostische Bildgebung zu einem hoch spezialisierten Gebiet der Medizin entwickelt. Neben dem klassischen Röntgenverfahren helfen den Ärzten heute unter anderem die Computertomographie sowie die Magnetresonanztomographie bei der schnellen und präzisen Diagnose.

Bayer HealthCare Pharmaceuticals engagiert sich schon seit den Anfängen der Bildgebenden Diagnostik auf diesem Gebiet und zählt heute zu den führenden Herstellern von Kontrastmitteln. Vielfach führen erst diese Kontrastmittel zu einer diagnostisch nutzbaren Darstellung von Gefässen, Körperhöhlen oder einzelnen Organen. Damit erweitern sie die Anwendungsmöglichkeiten der Verfahren und gestatten dem Arzt eine frühe und genaue Diagnose krankhafter Prozesse in Körperhöhlen oder einzelner Erkrankungen und Störungen des Organismus.

Computertomographie

Verbesserte Gerätetechnik, stetig steigende Bildqualität und immer kürzere Aufnahmezeiten haben wesentlich dazu beigetragen, dass sich die Computertomographie (CT) innerhalb weniger Jahre zu einem der wichtigsten diagnostischen Verfahren der Radiologie entwickelte. So wird sie zum Beispiel bei Verdacht auf Blutungen, Erweiterung von Blutgefässen, Gehirntumoren oder Gehirnödemen genauso eingesetzt wie bei degenerativen oder altersbedingten Veränderungen, Schlaganfall und Verdacht auf Schädelbruch. Die Ganzkörper-CT wenden Radiologen unter anderem bei der Suche nach Tumoren und Zysten im Brust- und Bauchraum an. Mit einer Herz-CT ist eine dreidimensionale Darstellung der Herzkranzgefässe und deren Veränderungen möglich.

Funktionsweise der Computertomographie

Bei der Computertomographie wird der Patient auf einem beweglichen Tisch kontinuierlich durch einen kurzen Ringtunnel bewegt, in dem eine Röntgenquelle rotiert. Innerhalb des Körpers werden die Röntgenstrahlen durch die verschiedenen Strukturen von Haut, Fett, Muskeln, Organen und Knochen unterschiedlich stark abgeschwächt. Genau gegenüber der Röntgenröhre sind Detektoren angebracht, welche das abgeschwächte Signal empfangen, es elektronisch aufbereiten und es an einen Computer zur Auswertung weiterleiten. Dadurch, dass die Röntgenquelle bei der CT – im Gegensatz zum klassischen Röntgen – um den Körper des Patienten rotiert, werden verschiedene Ansichten der gleichen Körperschicht erzeugt. Aus dem so gewonnenen Datensatz lassen sich mit Hilfe spezieller Software Schnittbilder oder dreidimensionale Modelle erzeugen.

Röntgen- und CT-Kontrastmittel

Die Mehrzahl aller CT-Techniken wird mit Kontrastmitteln durchgeführt. Diese sind wichtig für die Darstellung von Organen und anatomischen Strukturen und ermöglichen die Unterscheidung zwischen gesundem und krankem Gewebe. Bei den heute verwendeten Röntgen- und CT-Kontrastmittel handelt es sich überwiegend um wässrige Lösungen eines jodierten Benzenrings. Jod schwächt die in der klinischen Praxis eingesetzte Röntgenstrahlung besonders gut ab, wodurch die dahinterliegende Fläche eines Röntgenfilms heller erscheint, was wiederum den Kontrast zum umliegenden Gewebe erhöht.

Bayer HealthCare Pharmaceuticals gehört zu den Pionieren bei der Entwicklung dieser Substanzen. Bereits 1931 brachte das Unternehmen (damals noch Schering AG) das erste jodhaltige Röntgenkontrastmittel auf den Markt. Seither wurden zahlreiche innovative Kontrastmittel für alle gängigen Röntgen- und CT-Untersuchungen entwickelt und in Millionen Untersuchungen weltweit eingesetzt.

Magnetresonanztomographie

Die Magnetresonanztomographie (MRT), auch Kernspintomographie genannt, stellt Strukturen und Funktionen von Geweben und Organen dar. Im Vergleich zu anderen bildgebenden Verfahren bildet die MRT Weichteile (Wasser, Fettgewebe und Organgewebe) häufig in einer wesentlich höheren Qualität ab. Dies ermöglicht eine frühe und präzise Diagnose bei diversen Erkrankungen. Zudem wird im Gegensatz zur Computertomographie bei der MRT keine ionisierende Strahlung verwendet. Dies führte dazu, dass sich die MRT seit ihrer Einführung in den frühen 1980er Jahren als diagnostische Modalität fest etabliert hat.

Funktionsweise der Magnetresonanztomographie

Die Magnetresonanztomographie basiert auf dem Drehimpuls (Spin) von Protonen, die im Kern von Wasserstoffatomen enthalten sind. Im Normalzustand sind diese Protonen im menschlichen Körper rein zufällig ausgerichtet. Da sie durch den Spin magnetisch sind, ändert sich ihre Ausrichtung jedoch, wenn sie einem starken externen Magnetfeld (wie bei einer MRT) ausgesetzt werden. In diesem Fall können sie sich auf zwei Arten anordnen – entweder parallel oder antiparallel zu dem Magnetfeld. Die Folge ist ein Magnetfeld im Patienten, welches längs zu dem externen Magnetfeld verläuft. Um ein messbares Signal zu erhalten, werden die Protonen mit Hilfe hochfrequenter Radiowellen aus ihrer durch das externe Magnetfeld erzwungenen Gleichgewichtslage herausgeklappt. Nach dem Abschalten der Radiofrequenz schwingen die Protonen in ihren Ausgangszustand zurück. Dabei geben sie Energie ab, die messbar ist. Die daraus resultierenden Signale werden durch hochempfindliche Antennen empfangen und in ein diagnosefähiges Bild umgesetzt.

Kontrastmittel für die Magnetresonanztomographie

MRT-Kontrastmittel werden benötigt, um die Bildqualität zu verbessern und die Zuverlässigkeit der Diagnostik zu erhöhen. Zu ihren Anwendungsgebieten gehören beispielsweise die Angiographie, die Arthrographie sowie die cerebrale und kardiale Bildgebung. Bei der Diagnose von Tumoren sind MR-Kontrastmittel vielfach von grossem Nutzen. Das Kontrastmittel ist bei der MRT nicht direkt sichtbar, sondern es beeinflusst die magnetischen Eigenschaften der Wasserstoffatome in seiner nächsten Umgebung. Auf diese Weise wird der Kontrast benachbarter Gewebe im MR-Bild verstärkt.

Das weltweit erste MR-Kontrastmittel wurde 1988 von Schering – heute Bayer HealthCare Pharmaceuticals – für den Arzneimittelmarkt zugelassen und setzt bis heute Standards bei der kontrastverstärkten MRT. Zu den neueren Entwicklungen von Kontrastmitteln für die MRT zählen zum einen Substanzen für Untersuchungen, die eine hohe Kontrastmittelkonzentration erfordern – zum Beispiel für die MRT des Gehirns oder zur Darstellung der Durchblutungsverhältnisse in Tumoren. Zum anderen gehört dazu aber auch ein organspezifisches Kontrastmittel, welches eine genaue Diagnose selbst kleiner Läsionen der Leber ermöglicht.

L.CH.DI.08.2011.0034-DE/FR