Live und in 3D: Der Blutkreislauf

Mit einem Kontrastmittel aus magnetischen Teilchen filmen Forscher die Blutzirkulation und die Bewegung der Arterien

Prototyp für den Blick auf den Blutkreislauf
Prototyp für den Blick auf den Blutkreislauf

Hamburg - Engpässe in Herzkranzgefäßen lassen sich mit einem neuen Bildgebungsverfahren ganz ohne Röntgenstrahlen und radioaktive Kontrastmittel aufspüren. Deutsche Forscher nutzten dazu winzige Partikel aus magnetisierbarem Eisenoxid, die sie in die Blutbahn von lebenden Organismen injizierten. Wie sie in der Fachzeitschrift "Physics in Medicine and Biology" berichten, erlaubt das Verfahren das dreidimensionale Filmen des Blutflusses und der Arterien in Echtzeit.

"Dieses Verfahren kann wertvolle Informationen für die Diagnostik im kardiovaskulären Bereich liefern", sagt Jörn Borgert vom Philips-Forschungslabor in Hamburg. Nachdem die gesundheitlich unbedenklichen Eisenoxid-Partikel in den Blutkreislauf gespritzt wurden, können sie magnetisiert werden und über das resultierende magnetische Feld von einfachen Induktionspulen außerhalb des Körpers verfolgt werden. Damit lassen sich nicht nur drohende Verstopfungen entdecken, sondern auch die zirkulierenden Blutmengen in Echtzeit beobachten. Vergleichbare Daten ergaben sich bisher nur über die Kombination verschiedener Bildgebungsverfahren, die auf Röntgenstrahlen oder radioaktive Kontrastmittel aufbauen.

In ersten Versuchen an Mäusen, die zusammen mit dem Universitätsklinikum Eppendorf in Hamburg durchgeführt wurden, konnte eine Bildauflösung von etwa 1,5 Millimetern erreicht werden. Die Bildwiederholungsrate war mit 46 Aufnahmen pro Sekunde etwa genauso hoch wie die Bildfrequenz von Fernsehgeräten. "Durch die Kombination von Schnelligkeit, Auslösungsvermögen und Sensitivität hat diese Magnetic Particle Imaging-Technologie ein großes Potenzial für eine verbesserte Diagnostik und repräsentiert einen Durchbruch bei Bildgebungsverfahren am lebenden Organismus", sagt Valentin Fuster, Leiter des Mount Sinai Heart Center in New York.

Obwohl die verwendeten Eisenpartikel als unbedenklich für den menschlichen Körper gelten können, werden laut Borgert bis zu den ersten klinischen Test an Patienten noch einige Jahre vergehen. In dieser Zeit soll vor allem die räumliche Auflösung der Blutkreislaufbilder weiter gesteigert werden. Frühestens im kommenden Jahrzehnt können Ärzte und Patienten dann mit der Anwendungsreife dieser einfachen und schonenden Diagnosetechnologie rechnen.