Alternative für Bildgebung
Kleines, transportables MRT entwickelt
Ein mobiles und kostengünstiges MRT-Gerät haben chinesische Forscher entwickelt. Ein weiterer Clou: Es verbraucht viel weniger Strom als altbekannte. Doch die geringe Stärke des Magnetfelds beschert auch ein Problem.
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Klein und transportabel: Das MRT aus China.
© Yilong Liu et al. / Nature Communications / Springer Nature
Neu-Isenburg. Chinesische Forscher haben einen kostengünstigen Magnetresonanztomografen (MRT) zur klinischen Hirnbildgebung entwickelt, der mit einer geläufigen Wechselstrom-Steckdose (zweiphasig 220 Volt, 15 Ampere) und ohne magnetischen Abschirmkäfig betrieben werden kann. Das Gerät ist mobil und kann bei Bedarf an verschiedenen Behandlungsorten zum Einsatz kommen, schreiben die Wissenschaftler um Yilang Liu (Nat Commun 2021; online 14. Dezember).
Die Stärke des magnetischen Felds beträgt 0,055 Tesla. Herkömmliche MRT-Systeme arbeiten im klinischen Alltag mit drei Tesla und kosten etwa eine bis drei Millionen US-Dollar, schreibt das „Science Media Center“ (SMC) in einem Beitrag zur Veröffentlichung der Studie. Außerdem benötigten herkömmliche MRT viel Strom, um die leistungsstarken Magnete zu kühlen.
Geringe Herstellungskosten
Liu und Kollegen schätzen, dass ihr Gerät mit Materialkosten von weniger als 20.000 US-Dollar in großen Stückzahlen gebaut werden könnte und so vornehmlich in ärmeren Ländern die bildgebende Diagnostik preisgünstig verbessern könnte.
Außerdem würden bei der Hirnbildgebung auch Patienten mit Metallimplantaten oder Stents von MRT mit schwächeren Magnetfeldern profitieren, schreiben die Forscher. Derlei Patienten kommen für eine gewöhnliche MRT-Untersuchung häufig nicht infrage, weil die Implantate zu Bildfehlern führen und durch das starke Magnetfeld auch eine Gefahr für die Patienten sein können.
Software unterstützt Tomografen
Neben ihrem „Low-field“-MRT haben die Forscher auch eine Deep-Learning-Software entwickelt, die elektromagnetische Störungen von außen minimiert, die durch den Wegfall des magnetischen Abschirmkäfigs entstehen. Derartige Störungen beeinflussen maßgeblich die Qualität der späteren Bildaufnahme.
Die Autoren führten erste Untersuchungen mit 25 Patienten durch, um neurologische Erkrankungen – einschließlich Schlaganfall und Tumoren – zu diagnostizieren. Im Vergleich zu MRT-Scans mit einer Feldstärke von drei Tesla erkannte ihr Gerät der Studie zufolge die meisten wichtigen Pathologien bei allen Patienten. Die Schärfe und die Kontraste der Aufnahmen waren jedoch je nach Sequenz deutlich niedriger.
Erkennung kleiner Läsionen schwierig
Ein Problem bei dem günstigen MRT bleibt die geringe Stärke des magnetischen Feldes, erläuterte Professor Mark Ladd, Leiter der Abteilung Medizinische Physik in der Radiologie am Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg.
„Die Bilder bei 0,055 Tesla würden derzeit nur einen kleinen Teil des Spektrums der klinischen Anwendungen ermöglichen, das mit Hochfeld-Bildgebung möglich ist. Das Rauschen in den Bildern und die begrenzte räumliche Auflösung verhindern die Erkennung kleinster Läsionen oder funktioneller Veränderungen“, wird Ladd, der auch Vizepräsident der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Physik ist, in dem Beitrag des SMC zitiert.
Ein beträchtlicher Fortschritt könnte jedoch der anvisierte geringe Preis von 20.000 Dollar in der Herstellung sein, wandte Dr. Kai Buckenmaier vom Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen ein: „Bisherige Geräte mit ähnlichen Spezifikationen sind um das Vier- oder Fünffache teurer als das hier präsentierte System.“ (eb)
