Für das Screening ist die Mammographie, also eine Röntgenuntersuchung, die Standardtechnologie. Dr. Thomas Mertelmeier, 55, arbeitet bei Siemens Healthcare in Erlangen an einer Weiterentwicklung der digitalen 2D Mammographie zur 3D-Tomosynthese. „Wir brauchen eine Methode, die im Screening exaktere Ergebnisse liefert“, erklärt Mertelmeier. Er ist überzeugt davon, dass die Tomosynthese in wenigen Jahren die herkömmliche Mammographie ersetzen wird.

Durch Tomosynthese können laut Mertelmeier im Vergleich zur Mammographie Gewebeveränderungen besser erkannt und damit die Diagnose präziser gestellt werden. Europaweit werden derzeit etwa fünf Prozent aller im Screening untersuchten Frauen erneut untersucht, weil die Mammographie einen unklaren Befund ergeben hat. In den Nachfolgeuntersuchungen mit weiteren Mammographieaufnahmen, mit Ultraschall oder Magnetresonanztomographen werden rund 20 Prozent der auffälligen Befunde bestätigt. Die Mediziner nehmen bei diesen Frauen eine Biopsie vor, die in rund 80 Prozent der Fälle ergibt, dass es sich nicht um Krebs handelt. „Eine so hohe Zahl von Nachuntersuchungen ist natürlich einerseits sehr teuer und bedeutet andererseits für die betroffenen Frauen großen Stress“, erklärt Mertelmeier.

Die Mammographie führt relativ häufig zu unklaren Befunden, weil sie die Strukturen der untersuchten Brust nur zweidimensional darstellen kann. Auffällige Strukturen können dann nicht zweifelsfrei identifiziert werden. Trifft der Röntgenstrahl auf seinem Weg durch das Gewebe auf dichte Strukturen wie Bindegewebe und Drüsengewebe, wird außerdem ein dahinter liegender Tumor eventuell verdeckt. „Ob eine Mammographie exakte Ergebnisse liefert, hängt also stark von der Gewebestruktur der untersuchten Brust ab“, sagt Mertelmeier. Zusammen mit seinen Mitarbeitern und klinischen Partnern hat der Leiter der Innovation bei der Siemens-Abteilung Women’s Health in den vergangenen fünf Jahren mehrere Prototypen für die Tomosynthese gebaut, die in der klinischen Erprobung sind. Die Erkenntnisse daraus fließen unmittelbar in die Produktentwicklung ein. „Wir stehen jetzt mitten in der Produkteinführung“, erklärt Mertelmeier. Als erster plant die Universitätsklinik in Malmö, Schweden, ein von Siemens entwickeltes Gerät für Tomosynthese sogar zum Screening einzusetzen.

Bei der Tomosynthese bewegt sich die Röntgenröhre in einem Winkel von ungefähr 50 Grad von links nach rechts über die auf dem Detektor liegende Brust und nimmt dabei 25 Bilder auf. Mit einem mathematischen Bildrekonstruktionsverfahren errechnet ein Programm dann Schichtbilder der Brust. Auf diesen Bildern können die feinen Strukturen wie Milchkanäle und Drüsen viel besser dargestellt werden als auf herkömmlichen digitalen 2D Mammographieaufnahmen. Die Dosis der Röntgenstrahlen verteilt sich bei der Tomosynthese über alle 25 Aufnahmen und ergibt in der Summe etwa die gleiche Dosis wie bei der herkömmlichen Mammographie.

Das Thema der mathematischen Rekonstruktion von Schichtbildern beschäftigt Mertelmeier schon seit etlichen Jahren. Nach seinem Studium der Physik in Erlangen fing Mertelmeier zunächst bei Siemens in einer mathematisch-physikalischen Grundlagenabteilung an, in der er Simulationsrechnungen für Bildgebungsverfahren entwickelte. Bereits damals beschäftigte sich der Erfinder, der bereits 78 Erfindungen, von denen viele im Team entstanden sind, und 40 erteilte Einzelpatente in 54 Schutzrechtsfamilien vorweisen kann, mit Tomosynthese. „Als ich dann zur Mammographie wechselte, begann man in den internationalen Fachkreisen gerade über Tomosynthese als zukünftige Alternative zur Mammographie zu diskutieren“, erinnert sich Mertelmeier. Auch er war früh von den Vorteilen des neuen Verfahrens überzeugt und engagierte sich hartnäckig für die Weiterentwicklung. Viel Zeit für Hobbys bleibt dem Erfinder neben der Arbeit nicht. Wie viele seiner innovativ tätigen Kollegen erholt er sich gerne gemeinsam mit seiner Frau in der Natur, beim Wandern, Mountainbiking oder Skilanglaufen.