Kleiner, leichter, günstiger – das Low-Field-MRT

Forscher des Fachbereichs Informationstechnik an der Fachhochschule Dortmund arbeiten an einem mobilen Magnetresonanztomografie-Gerät (MRT) für medizinische Diagnosen. Das Low-Field-MRT ist nicht nur kleiner, leichter und damit beweglicher, es kostet auch nur einen Bruchteil der großen MRT-Röhren.

„Wir knüpfen mit unserer Arbeit an die Ursprünge des MRT an“, erklärt Prof. Dr. Benjamin Meküc vom Fachbereich Informationstechnik der FH Dortmund. Anfang der 80er-Jahre hat die Magnetresonanztomografie mit Magnetfeldern niedriger Stärke gearbeitet, diese dann aber stetig gesteigert, um genauere Bilder von Organen und Gewebe zu bekommen. Inzwischen werden supraleitende Magnete eingesetzt, die zwar ein starkes Feld erzeugen, aber auch aufwendig mit flüssigem Helium gekühlt werden müssen.

Im Projekt „A4IM“ nutzen sie nun wieder weniger starke Magnetfelder. „Das ist möglich, weil die Signalverarbeitung inzwischen viel besser ist“, sagt Prof. Menküc. „Das Magnetfeld muss nicht mehr 100 Prozent homogen sein. Kleinere Inhomogenitäten können wir technisch ausgleichen.“ Das schafft neue Möglichkeiten für kostengünstigere MRT-Geräte. Darum fördert die Europäische Union das Projekt mit insgesamt etwa 2,5 Millionen Euro. Einen Teil davon bekommt die FH Dortmund, die bei „A4IM“ im Konsortium mit vielen weiteren europäischen Hochschulen und Forschungsinstituten agiert.

200 Kilogramm statt mehrere Tonnen

„Alle Partner arbeiten an einem eigenen Prototyp, aber jede Einrichtung hat ihren Schwerpunkt. Die FH Dortmund ist federführend bei der Entwicklung der Steuerungselemente und der dafür nötigen Programmierung“, sagt Prof. Menküc. Daten würden mit den Partnern ausgetauscht.

Das Low-Field-MRT ist deutlich kleiner als herkömmliche Röhren. (c) Fachhochschule Dortmund | Benedikt Reichel

An der FH Dortmund hat Nils Allek für seine Abschlussarbeit im Studiengang Digitale Technologien am Prototyp des Low-Field-MRT mitgearbeitet. Er ist jetzt wissenschaftlicher Mitarbeiter im „A4IM“-Projekt. „Die Prototypen sind deutlich kleiner als gängige MRT-Geräte“, sagt Nils Allek. „Es lassen sich etwa Kopf, Arm oder Beine separat im bildgebenden Verfahren untersuchen.“ Der Vorteil: Die kleineren Geräte wiegen nur 200 Kilogramm statt mehrerer Tonnen. Sie können leichter transportiert und dank der niedrigeren Kosten auch dort eingesetzt werden, wo sich ein großes MRT nicht rechnet. Prof. Menküc spricht von circa 50.000 Euro für ein Low-Field-MRT. Ein Bruchteil der Anschaffungskosten für die mehrere Millionen teuren Großgeräte.

Bis 2026 läuft das „A4IM“-Forschungsprojekt an der FH Dortmund und bei den Partner-Einrichtungen. Erweisen sich die Prototypen als so zuverlässig, wie die ersten Daten erahnen lassen, ist die medizinische Zulassung der nächste Schritt.

Hintergrund:
Jährlich werden in der Europäischen Union (EU) etwa 40 Millionen MRT-Untersuchungen durchgeführt. Die Zahlen schwanken je nach EU-Land stark. In vielen Nicht-EU-Ländern sind MRT-Untersuchungen sogar gar nicht verfügbar. Das Low-Field-MRT bietet das Potenzial für einen besseren Zugang zu dieser Diagnosetechnik. Die kompakteren Geräte können es künftig sogar ermöglichen, Scans bei Patienten zu Hause oder direkt auf einer Intensivstation durchzuführen. Mit Open-Source-Hardware-Designs und Open-Source-Software folgt das Projekt „A4IM“ (Affordable low-field MRI reference system) dem EU-Ziel, die Verfügbarkeit, Zugänglichkeit und Erschwinglichkeit von Medizinprodukten zu verbessern.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Benjamin Menküc
Fachhochschule Dortmund
Informationstechnik
Tel. +49 (0) 231 9112 8313
Mail: benjamin.menkuec@fh-dortmund.de

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