Radiologen, Physiker und Informatiker ziehen an einem Strang

An einem Universitätsklinikum wie jenem in München ist der Radiologe aber nicht nur Arzt, sondern auch Forscher, und gerade für die radiologische Forschung bietet das Klinikum rechts der Isar optimale Bedingungen: „Dass ein medizinisches Zentrum Teil einer technischen Universität ist, gibt es weltweit nur ganz selten. Entsprechend gehört es gerade für uns Radiologen zu unseren Aufgaben, den Schulterschluss mit den technischen Fächern zu üben“, so Rummeny.

Dieser Schulterschluss wird an der Technischen Universität München gelebt wie kaum sonst irgendwo. Physiker und Informatiker, teils am Klinikum, teils am Forschungscampus in Garching, arbeiten Hand in Hand mit den Radiologen, um die Bildgebung weiter voran zu bringen. „Letztlich geht es darum, die Bilder noch besser zu machen: eine höhere Auflösung zu erreichen, mehr Detailinformationen zu zeigen, weniger Bildrauschen zu haben oder die Strahlendosis zu verringern“, erläutert Prof. Dr. Franz Pfeiffer, Direktor der Munich School of BioEngineering und Lehrstuhlinhaber für Biomedizinische Physik und er ergänzt: „Zu sehen, wie neue Konzepte, an denen wir forschen, in die Anwendung kommen, ist für mich als Wissenschaftler sehr faszinierend.“

Letztlich sei damit auch ein Reputationsgewinn für die Universität verbunden, betonen sowohl Pfeiffer als auch Rummeny. „Die Kooperation mit Philips verschafft uns Sichtbarkeit und erhöht das Ansehen der Universität. Wir können unsere Studenten und Doktoranden dadurch sehr interdisziplinär und vernetzt ausbilden“, so Pfeiffer.

Phasenkontrast-Bildgebung: Auf dem Weg zu einer neuen radiologischen Methode

Wie die Zusammenarbeit zwischen Universität und Philips konkret abläuft, zeigt beispielhaft die Entwicklung der Phasenkontrast-Bildgebung. „Bei der Phasenkontrast-Bildgebung nutzen wir die Welleneigenschaften der Röntgenstrahlung aus, die für die klinische Bildgebung bisher nicht genutzt werden“, erläutert Pfeiffer. Das liefert zusätzliche Informationen über das abzubildende Gewebe, die mit normaler Röntgenbildgebung nicht zugänglich wären.

„Wir erzielen in erster Linie einen höheren Weichteilkontrast und können damit unter anderem die Mikrostruktur der Alveolen abbilden“, so Pfeiffer. Auf diese Weise lassen sich zum Beispiel pathologische Veränderungen bei COPD, bei Lungenfibrose oder auch bei Lungenkrebs besser visualisieren als mit anderen bildgebenden Methoden. Die Zusammenarbeit mit Philips zahlt sich hier unmittelbar aus. Denn mit modernsten Forschungsgeräten von Philips wurden am Campus Garching die Grundlagen für die Etablierung dieser neuen Methode gelegt. Auch wenn es bald in erste klinische Studien geht, ist Philips als Partner mit an Bord. Ziel der klinischen Studien wird es unter anderem sein, nachzuweisen, dass die Früherkennung von Patienten mit Lungenerkrankungen verbessert werden kann.

Intraoperative Bildgebung für bestmögliche chirurgische Eingriffe

Die enge Zusammenarbeit zwischen Philips und den Radiologen der Technischen Universität München geht aber über die Phasenkontrastbildgebung weit hinaus. Auch bei der intraoperativen Bildgebung und bei der Spektral-CT arbeiten das Unternehmen und die Münchener Radiologen Hand in Hand. „Generell erhalten wir neue Geräte von Philips relativ früh, wovon unsere Patienten sehr profitieren. Umgekehrt geben wir Rückmeldungen über Verbesserungsmöglichkeiten, was für Philips sehr hilfreich sein kann“, so Rummeny.

Anschaulich machen lässt sich das am Beispiel des Neuro-Kopf-Zentrums. Es ist Teil des neuen „OP-Zentrum Nord“, eines der modernsten OP-Zentren Europas, das Anfang 2018 am Klinikum rechts der Isar in Betrieb genommen wurde. Hier werden unter anderem im Bereich der intra- und perioperativen Bildgebung neue Standards gesetzt, mit der intraoperativen CT-Lösung Brilliance CT BigBore Hybrid etwa oder mit dem vom OP aus ansteuerbaren MR-System Ingenia 3.0T.

„Wir nutzen im neuen OP-Zentrum ein CT-System von Philips, das auf Schienen fahren kann, um Implantate besser zu lokalisieren und optimal einsetzen zu können“, erläutert Rummeny. Dass während der Operation nutzbare MRT wiederum hilft unter anderem bei neurochirurgischen Tumoreingriffen: „Die Neurochirurgen können mit Hilfe des MRTs während der Operation die Tumorgrenzen präziser bestimmen und so den Operationserfolg verbessern.“       

Spektral-CT und Zukunftsfeld Photon Counting

Auch das IQon Spectral CT kommt unter anderem Tumorpatienten zugute. „Wir waren eine der ersten Einrichtungen, die dieses Gerät nutzen konnten. Es unterscheidet sich im Vergleich zu anderen Systemen unter anderem dadurch, dass die spektrale Auflösung Teil des Detektors ist“, so Rummeny. Das hat den großen Vorteil, dass die Radiologen nicht schon vor Beginn der Untersuchung entscheiden müssen, ob die Aufnahmen spektral aufgenommen werden sollen.

Das Spektral-CT erlaubt es bei Patienten mit Krebserkrankungen, kleine Tumore besser zu erkennen. Jenseits der Onkologie lassen sich funktionelle Pathologien der Blutgefäße sehr präzise darstellen: „Für die Erfassung von Lungenembolien eignet sich das Spektral-CT beispielsweise besonders gut“, betont Rummeny. Auf Dauer erhofft er sich durch die Spektral-CT und die mit ihr verwandte Photon-Counting-CT auch eine weitere Verringerung der Strahlendosis: „Dosisreduktion ist ein ganz wichtiges Ziel der gesamten radiologischen Forschung und damit auch ein zentrales Thema an der Technischen Universität München“, betont Rummeny.