Dunkelfeldmammografie

Brustkrebsdiagnostik: Unsichtbares sichtbar machen

Prävention ist das erklärte Ziel der Diagnostiker auf dem 96. Deutschen Röntgenkongress. Mit einer neuen Art der medizinischen Röntgenbildgebung, der sogenannten Dunkelfeldmammografie, könnte dies bald nicht mehr nur eine Vision sein. Das Verfahren macht Kalkablagerungen in Brusttumoren sichtbar, die in der Verbindung mit der Entstehung von Krebs stehen. Auffällig ist, dass winzige Kalzifikationen im Mikrometerbereich nachgewiesen werden können, die bisher noch nicht zugänglich waren.

Artikel: Melanie Günther

Aufnahme von Brustgewebe mit der Phasenkonstrast-Röntgenbildgebung. Es...
Aufnahme von Brustgewebe mit der Phasenkonstrast-Röntgenbildgebung. Es entstehen drei unterschiedliche Bilder: das Absorptionsröntgenbild, das Phasenbild und das Dunkelfeldbild.
Quelle: beta-web GmbH/Melanie Günther

Prof. Gisela Anton, Leiterin der Arbeitsgruppe „Radiation Physics“ an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), erforscht das Dunkelfeld als neuartige Methode für die Diagnostik von Brusttumoren. Auf dem Deutschen Röntgenkongress 2015 erläuterte sie, wie mithilfe der Phasenkonstrast-Röntgenbildgebung, die Strahlen an den Grenzflächen von Gewebestrukturen abgelenkt werden, um ein Dunkelfeld zu erzeugen.

Eine spezielle Anordnung von drei Gittern zwischen Röntgenröhre und Detektor sorgt dafür, dass die Strahlen einander überlagern und ein Interferenzmuster erzeugen, das sich regelmäßig wiederholt. Sehr kleine Objektstrukturen können dieses Muster stören und ein Dunkelfeld hervorrufen. An feinkörnigen Objekten mit sehr vielen Grenzflächen brechen sich die Strahlen mehrfach, und dementsprechend ungleichmäßig ist das Intensitätsmuster.

Winzige granulare Strukturen erkennen

„Mit der Methode werden immer drei Bilder gleichzeitig erzeugt“, erläuterte Anton in ihrem Vortrag. „Das eine ist das Absorptionsröntgenbild, das man aus der Standardbildgebung kennt. Die beiden weiteren Bilder sind das Phasen- und das Dunkelfeldbild. Im Phasenbild sieht man Umrandungen besser, das heißt Grenzen und Übergänge von Materialien oder Gewebearten. Im Dunkelfeldbild sieht man granulare Strukturen, also sehr feine Strukturen wie Kalkkörnchen oder Luftbläschen. Der Kontrast wird hier durch die Rauheit der Strukturen erzeugt.“

An der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) erforschen die Physiker in Zusammenarbeit mit den Kollegen aus der Frauenheilkunde, der Radiologie und der Pathologie des Universitätsklinikums Erlangen dieses neuartige Verfahren, um es für die Brustkrebsdiagnostik zu optimieren. Bisher wurden bereits mehr als 100 mammografische Proben mit dieser Art der Bildgebung untersucht.

„Wir haben die Strukturen in einer Reihe von verschiedenen Mammografiebildern beobachtet. Bei weiteren histologischen Untersuchungen wurde festgestellt, dass der Bereich, der bei der Dunkelfeldmammografie ausgeleuchtet wird, Kalzifikationen enthält. Es handelt sich dabei um feinen und puderförmigen Kalk, von der Größenordnung bis knapp unter einem Mikrometer. Dieser Mikrokalk ist wesentlich kleiner, als in den bisherigen Absorptionsbildern erkennbar, da diese Teilchen kein Absorbtionssignal abgeben.“

Von der Diagnostik hin zur Prävention

Die diagnostische Bedeutung wird nun weiterhin mit den Kollegen aus dem Universitätsklinikum Erlangen herausgearbeitet, um die Spezifität und Sensitivität des Verfahrens zu ermitteln. Während der Untersuchungen haben die Wissenschaftler außerdem aufgedeckt, dass einige der Tumore nur im Dunkelfeld sichtbar waren, aber nicht im Absorptionsbild. Zudem können die Kalzifikationen für die Diagnostik der Erkrankung ausgewertet werden. „Wir konnten weiterhin nachweisen, dass die Kalzifikationen in der Dunkelfeldmammografie unterschiedlich stark aufleuchten, abhängig davon, ob es sich um Hydroxylapatit oder Calciumoxalat handelt. Das sind die zwei typischen Kalkformen, die man im Absorptionsbild prinzipiell nicht unterscheiden kann.“

Bis zur Anwendung im klinischen Alltag gilt es allerdings weitere Untersuchungen durchzuführen. Eines steht jedoch schon jetzt fest: Sollte sich das Verfahren bewähren, könnten zukünftig Oberflächenkarzinome, die eine Krebsvorstufe darstellen, frühzeitig detektiert und behandelt werden, bevor sich überhaupt ein invasiver Krebs entwickeln kann.

 

 

 

20.05.2015

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