Positronen-Emissions-Computertomographen (PET-CTs) werden in Zukunft viel zur Entwicklung von Diagnosemöglichkeiten beitragen können. Davon ist Michael Casey (60) aus Tennessee überzeugt. Der Entwickler hat zahlreiche Erfindungen im Bereich der PET-CTs auf den Weg gebracht, die vor allem den Bildaufbau beschleunigt und die Bildschärfe verbessert haben.

Die Qualität der Bilddarstellung bei PET-CTs hat sich in den letzten zehn Jahren rasant verbessert. Im Gegensatz zu reinen CT-Aufnahmen erzeugen die kombinierten PET-CTs Bilder von Funktionen bestimmter Organe. Dafür wird dem Patienten eine schwach radioaktive Substanz injiziert, die mit dem Blut zu dem zu untersuchenden Körperteil gelangt. So lassen sich biochemische Abläufe auf dem Bildschirm darstellen. So bietet Siemens seit kurzem die erste Amyloid-Bildgebungslösung an, um Alzheimer genauer beurteilen zu können. Dafür entwickelten Forscher einen Biomarker, der die Ansammlung des Proteins Beta-Amyloid im Gehirn eines Patienten sichtbar macht. Amyloid-Ablagerungen gelten als Anzeichen möglicher neurologischer Erkrankungen.

Die Arbeitsweise des PET-CTs ist immer gleich, nur die Substanzen der Biomarker unterscheiden sich: Die Strahlen des zerfallenden Biomarkers werden im PET-CT von den Detektoren des Gerätes erfasst und mittels mathematischer Programme in Bilder umgewandelt. Caseys Erfindungen betreffen Aufbau und Funktionsweise dieser Algorithmen.

Casey war seit dem Abschluss seines Ingenieurstudiums Anfang der 70er Jahre in Tennessee, USA, von der damals ganz neuen Technologie der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) fasziniert. „Weltweit gab es höchstens eine Handvoll PET-Scanner“, erinnert er sich. Der Forscher arbeitete damals bei einem Unternehmen, das sich auf Instrumente für nukleare physikalische Anwendungen spezialisiert hatte. Obwohl das Unternehmen der erste kommerzielle Anbieter von PETs war, hatte das Management kein Interesse daran, diese Technologie zum Geschäftsfeld zu machen. Zusammen mit seinen Kollegen gründete Casey deshalb ein eigenes Unternehmen in Tennessee, um diese und andere Entwicklungen voranzutreiben. „Wir erkannten allerdings schnell, dass unser Design teurer war als das der Mitbewerber“, sagt Casey. Deshalb entwickelte das Team zunächst einen neuartigen Detektor, der wesentlich günstiger war als herkömmliche Modelle und höher aufgelöste Bilder lieferte. Das Unternehmen ließ die Erfindung patentieren. Dieses Design ist bis heute die Grundlage aller PET-CT-Geräte von Siemens und der Mitbewerber.

2006 übernahm Siemens das Unternehmen mitsamt seinem Forschungschef Casey. „Ich sehe mich als jemand, der die Ideen hat und die richtigen Leute dafür motivieren kann, sie mit neuen Erfindungen umzusetzen“, beschreibt er seine Aufgabe. So war es auch bei der Erfindung, für die er jetzt ausgezeichnet wird. Caseys Idee: ein mathematisches Konzept, wie der Bildaufbau aus den Daten, die die PET-Detektoren liefern, beschleunigt werden könnte. „Ich gab das Konzept an einen Kollegen, einen Mathematiker, weiter“, erklärt Casey. „Der schrieb letztlich die Algorithmen, mit denen wir die Idee tatsächlich umsetzen konnten.“ Siemens setzte diese neuen Algorithmen erstmals 2008 in PET-CT-Scannern ein.

Seit Beginn des 21. Jahrhunderts  werden PET-CT-Geräte nicht mehr ausschließlich in der Forschung einsetzt, sondern zunehmend auch in Kliniken, vor allem für die Diagnose und Therapiekontrolle von Krebserkrankungen. Der Schlüssel zu neuen Anwendungen sei die Entwicklung von neuen Biomarkern, so Casey. „Darüber wissen wir jeden Tag mehr, ebenso über Alzheimer, Krebs und Herzkreislauferkrankungen. Und unser Verständnis darüber, wie diese Krankheiten entstehen und wie sie behandelt werden können, wächst ebenfalls ständig“, erklärt er. Das Potenzial von PET-CT-Systemen sei gar nicht hoch genug einzuschätzen.

Die Aufgabe des Erfinders sieht Casey in erster Linie darin, Probleme zu lösen. „Ich habe das große Glück, genau den Beruf gefunden zu haben, der mir Spaß macht“, sagt er. Bereits als Kind hat er sich dafür interessiert, wie Dinge funktionieren und wie man sie verbessern kann. In den vergangenen 34 Jahren hat er 31 Erfindungen gemeldet, die in 43 Einzelpatenten geschützt sind. Einen Ausgleich für seine Technikbegeisterung findet der Vater von drei erwachsenen Kindern vor allem in seiner Holzwerkstatt. Und während unter Caseys Händen ein neuer Tisch entsteht, arbeitet sein Kopf bereits an einer neuen Erfindung.​