Brustkrebs gestochen scharf

24. April 2008
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Ein neuartiges Softwaretool revolutioniert die Brustkrebsdiagnostik - und ist inzwischen an 800 Geräten weltweit im Einsatz. Der Clou: Mit Hilfe des an der Uni Bremen mitentwickelten DynaCAD Breast Softwaretools können Ärzte via MRT-Bildführung Tumore in der Brust pixelgenau mit einer Biopsienadel treffen, die Gewebeentnahme erfolgt in Echtzeit während des MRT.

Die Forschungsergebnisse der Medizinforscherin Kathy Schilling am US-amerikanischen Center for Breast Care in Boca Raton gelten heute als wegweisend: Von jeweils 100 Frauen, bei denen die klassische Mammographie einen Tumor entdeckte, wiesen rund 30 auch nach der Diagnose weiterhin unentdeckte Krebsherde in der Brust auf. Der Blick ins Unsichtbare gelang Schilling mit Hilfe einer speziellen Software, die am gemeinnützigen Bremer Forschungszentrum MeVis Research entstand: DynaCAD.

Tatsächlich setzten Ärzte bei rund 30 Prozent der Frauen mit kleinen Tumoren schon Mitte der 1990er Jahre die so genannte dynamische kontrastmittelgestützte Magnetresonanztomographie (MRT) ein. Hintergrund des Verfahrens ist die Tatsache, dass die Versorgungsgefäße auch kleiner Karzinome über eine poröse Wand verfügen. Über die dynamische MRT können Radiologen anhand der eingespritzten Kontrastmittel gutartige von bösartigen Tumoren unterscheiden – rein theoretisch. Denn in der Praxis mussten die Mediziner in der Vergangenheit pro Patientin rund 500 Bilder interpretieren, um die Verteilung des Kontrastmittels korrekt zu deuten.

Vorstoss zum Tumor in Echtzeit

Die in Bremen entwickelte Software übernimmt die Auswertung der dynamischen Aufnahmen, und ermöglicht zudem das, was Brustkrebsspezialisten bislang für reine Utopie hielten: Die zielgenaue Ansteuerung des Tumors während des MRT-Vorgangs in Echtzeit. Was für Außenstehende wie eine Binsenweisheit klingt, erweist sich nämlich als komplexe Herausforderung. Schon das Atmen der Patientin während der MRT-Session führt zu ungewollten Bewegungen des Tumors in drei Dimensionen. Zwar konnten Ärzte nach der Sitzung am Bildschirm recht genau sehen, wo der potenzielle Krebsherd liegt, nur: Wie sollte man eine Biopsienadel punktgenau zu einem späteren Zeitpunkt ins Ziel führen?

Die Bremer Software trickst die unliebsamen 3D-Freiheitsgrade des Karzinoms aus, indem sie noch während der MRT-Aufnahmen in Echtzeit anfängt zu rechnen. Der Clou: Eine spezielle grafische Darstellung gibt dem Arzt genau vor, was zu tun ist. "Nachdem der vermeintliche Tumor lokalisiert wurde, bekommt die bedienende Person exakt vorgegeben, in welchem Sektor sie welche Nadel mit welcher Länge in die Vorrichtung einbringen muss", erklärt der Bremer Forscher und DynaCAD-Produktmanager Bernd Kümmerlen das Prinzip. Doch erst der Blick ins Detail offenbart die eigentliche Leistungsstärke des Programms. Bei der Analyse der Kontrastmitteldynamik kommt es während des 10-Minütigen Eingriffs immer wieder zu Gewebeverschiebungen. Genau diese Bewegungsartefakte gleicht das Softwaretool im Grunde wieder aus.

Auch andere Fachgebiete könnten profitieren

Die Idee, diagnostische Rechenpower mit einer computergesteuerten Biopsie zu kombinieren lässt sich womöglich auf weitere Bereiche der Medizin ausweiten. So ging beispielsweise das Deutsche Krebsforschungszentrums (DKFZ) eine strategische Allianz mit Siemens Healthcare ein – und bekommt seit Februar dieses Jahres Schützenhilfe aus dem Bremer MeVis Research.

Ziel des einzigartigen trilateralen Abkommen sei es, "verschiedenen Methoden der Bildgebung bei der Krebsdiagnostik zu optimieren, technisch aufeinander abzustimmen und mit den Systemen der Bestrahlungsplanung zu harmonisieren", hieß es unlängst in einer entsprechenden Mitteilung des DKFZ, und: "Die Methoden der Magnetresonanz-Tomographie und -Spektroskopie, Computertomographie und Positronenemissions-Tomographie zeigen nicht allein die Ausdehnung einer Geschwulst an: Mediziner entnehmen den Bilddaten auch wichtige Informationen über Durchblutung und Stoffwechsel des Tumors, die oft entscheidend für die Planung einer Therapie sind". Anders ausgedrückt: Was in der Brustkrebsmedizin bereits etabliert ist, könnte auch andere Fachgebiete erfassen.

Der eigentliche Durchbruch der Technologie außerhalb der Brustkrebs-Medizin freilich steht noch bevor. Und das, obwohl schon heute allein im Bereich der Brustkrebsdiagnostik weltweit rund 800 Zentren die DynaCAD Software nutzen. Das Potenzial der Bits & Bytes jedenfalls scheint unbegrenzt: Gemeinsam mit dem DKFZ wollen die Bremer nun ein weiteres Softwaresystem entwickeln, das Informationen aus unterschiedlichsten bildgebenden Verfahren auswertet – und auf einem einzigen Bildschirm "intelligent kombiniert".

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