Früherkennung bei Brustkrebs verbessern

Mit einem neuen photoakustischen Verfahren zur Früherkennung von Brustkrebs sollen Ärzte künftig anders als bei Mammographie und herkömmlichen Ultraschalluntersuchungen zwischen gutartigen Zysten und bösartigen Tumoren unterscheiden können. Für sein Projekt zur Entwicklung einer solchen bildgebenden Technik wurde Prof. Dr. Georg Schmitz (Lehrstuhl für Medizintechnik der RUB) mit einem der Preise im Innovationswettbewerb Medizintechnik 2006 ausgezeichnet und soll vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit bis zu 300.000 Euro für die Durchführung eines Schlüsselexperiments gefördert werden.

Ob ein Knoten gutartig ist oder nicht

Jede vierte Krebserkrankung in Deutschland betrifft die weibliche Brust. Mit zunehmendem Alter steigt das Risiko für Brustkrebs. Ärzte empfehlen daher Frauen ab 50 Jahren, ihre Brust alle zwei Jahre mit einer Mammographie untersuchen zu lassen. Denn nur wenn der Brustkrebs rechtzeitig entdeckt wird, bestehen gute Heilungschancen. Nachteil der Mammographie ist, dass die Frauen einer hohen Strahlenbelastung ausgesetzt sind und mit dieser Methode nicht unterschieden werden kann, ob es sich bei einem Knoten um einen gutartigen oder einen bösartigen Tumor handelt. Wenn eine auffällige Veränderung festgestellt wird, kommt daher ergänzend die Ultraschalluntersuchung, die Kernspintomographie oder sogar die Entnahme einer Gewebeprobe zum Einsatz.

Weniger Untersuchungen und Wartezeiten

Prof. Schmitz und seine Kooperationspartner Prof. Dr. Martin Hofmann (Arbeitsgruppe Optoelektronische Bauelemente der RUB), Prof. Dr.-Ing. Helmut Ermert (Institut für Hochfrequenztechnik der RUB), Prof. Dr. Christoph Bremer (Institut für klinische Radiologie Münster) und die photonIQ GbR (Bochum) entwickeln deshalb ein Ultraschallverfahren, mit dem hoch aufgelöste Bilder der Brust erzielt werden können, die eine präzisere Diagnose ermöglichen. „Bei einer Verdachtsdiagnose müssen die Patientinnen dann seltener weitere Untersuchungen durchlaufen, die neben der körperlichen Belastung auch mit psychisch belastenden Wartezeiten verbunden sind“, erläutert Schmitz. Das neue System ist einfach einzusetzen und kostengünstig. Außerdem ließe es sich auch bei anderen Krebsarten anwenden, zum Beispiel bei Tumoren der Prostata, der Leber oder der Bauchspeicheldrüse.

Lichtimpuls erzeugt mechanische Wellen

Bei ihrem Verfahren setzen Schmitz und seine Kollegen auf die photoakustische Bildgebung. Dabei wird das zu untersuchende Objekt, zum Beispiel die Brust, mit einem kurzen Lichtimpuls bestrahlt. Ein Puls darf nicht länger als wenige Nanosekunden dauern, dann dehnt sich das zu untersuchende Objekt aus und zieht sich anschließend wieder zusammen. Dadurch entstehen mechanische Wellen, die von speziellen Ultraschallgeräten wahrgenommen werden können. Bereits existierende photoakustische Scanner benötigen aufwendige Apparaturen, teure Lasersysteme und können nicht in bestehende Ultraschallsysteme integriert werden. „Wir setzen Diodenlaser ein, die weniger aufwendig sind und mit herkömmlichen Ultraschallsystemen kombiniert werden können. Dadurch wird das System marktfähig“, führt Schmitz aus. Die Diodenlaser arbeiten mit unterschiedlichen Wellenlängen, wodurch Kontrastmittel und mit Sauerstoff angereichertes Blut sehr gut detektiert werden können. Ein weiterer Pluspunkt des neuen Systems, denn sowohl über den Sauerstoffgehalt des Bluts als auch über spezielle, tumormarkierende Kontrastmittel lassen sich bösartige Tumore wesentlich besser erkennen.

Weitere Informationen

Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz, Lehrstuhl für Medizintechnik, Geb. IC 6/150, Ruhr-Universität Bochum (RUB), Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, 44780 Bochum, Tel.: 0234 32-27573, Fax: 0234 32-14872, E-Mail: georg.schmitz@rub.de