Pictures of the Future    Frühjahr 2007

Dem Tumor auf der Spur

Kontrastmittel im Fluss: Am Universitätsklinikum Freiburg (rechts) wurde gemeinsam mit Siemens eine einheitliche Bedienoberfläche zur Auswertung dynamischer MRT-Untersuchungen entwickelt (links)

Je früher Krebs entdeckt wird, desto höher sind die Überlebenschancen. Ein neues Verfahren zur Verbesserung der bildgebenden Diagnostik ist die "dynamische kontrastmittelverstärkte Magnetresonanz-Tomographie", kurz DCE-MRI. Damit können Radiologen die durch den Tumor angeregte Aus­bildung eines feinen Blutgefäßnetzes, die Angiogenese, messen. Diese oft nur wenige Tausendstel Millimeter dünnen Gefäße versorgen den wachsenden Tumor mit Sauerstoff und Nährstoffen, sind jedoch derart winzig, dass sie mit gängigen bildgebenden Verfahren nicht erfasst werden können. Deshalb behelfen sich die Forscher bei der DCE-MRI mit einem Trick: Sie messen die Mikrozirkulation des Blutes in den Mini-Gefäßen mit Hilfe eines Kontrastmittels.

Am Wachstum der Blutgefäße sind spezielle Moleküle – Wachstumsfaktoren – beteiligt, die die Poren in der Gefäßwand vergrößern. Durch diese strömt verstärkt Kontrastmittel aus den Blutgefäßen ins umliegende Tumorgewebe und reichert sich dort an. Bei der Untersuchung im Magnetresonanz-Tomographen (MRT) wird dem Patienten ein übliches Kontrastmittel gespritzt. Dann nimmt der MRT etwa fünf Minuten lang Schnittbilder der verdächtigen Stelle auf – so erhält der Arzt zeitlich aufgelöste MR-Signale.

Deren Intensität gibt den zeitlichen Verlauf des Kontrastmittelflusses, die Dynamik, wieder. Wie viel Kontrastmittel durch die Poren strömt, lässt sich damit jedoch nicht bestimmen. Hier kommt die Auswerte-Software ins Spiel: Sie berechnet mit Hilfe von Modellierungen eine Kurve, aus deren Verlauf der Radiologe etwa ablesen kann, ob ein Tumor gut- oder bösartig ist. Bei einem gutartigen Tumor steigt die Kurve flacher an und fällt zeitlich später ab als bei bösartigen Geschwüren. Bislang gab es für diese Auswertung aber noch keine kommerziell verfügbare Software-Lösung. "Da jeder Forscher sein eigenes Berechnungsverfahren verwendete, waren die Ergebnisse nicht direkt ver­gleichbar", sagt Dr. Martin Büchert vom MR Entwicklungs- und Anwendungs­zentrum des Universitätsklinikums Freiburg. "Gemeinsam mit Siemens haben wir deshalb eine standardisierte Software, die DCE-MRI Task Card, entwickelt. Damit lassen sich klinische Studien, deren Daten an verschiedenen Zentren erhoben wurden, besser und schneller auswerten."

Die DCE-MRI Task Card will Siemens künftig zusammen mit den MRT anbieten. Aufgrund ihrer Integration in die Software-Plattform syngo (siehe Universalsprache für die Medizintechnik in Pictures of the Future, Herbst 2006) wird sie viel einfacher zu bedienen sein als die heutigen Programme. Zur Zeit befindet sie sich noch in der Entwicklung – in enger Kooperation mit erfahrenen klinischen Forschern wird eine Demo-Version getestet. "Die Tester geben uns Rückmeldung darüber, wie gut sie damit zurecht- kommen. So können wir die Software noch benutzerfreundlicher gestalten", sagt Dr. Ralph Strecker, der die Entwicklung der DCE-MRI Task Card bei Siemens Medical Solutions leitet.

Einer der Tester ist der Radiologe Dr. Anwar Padhani, ein Experte auf dem Gebiet der DCE-MRI. Am Mount Vernon Cancer Centre in London wendet er die DCE-MRI sowohl in der klinischen Forschung als auch bei herkömmlichen radiologischen Untersuchungen an. Padhani schätzt das Verfahren, weil er damit viele Krebsarten aufspüren kann. So untersucht er zum Beispiel Brust- oder Gebärmutterhalskrebs sowie Prostatakarzinome. "An der neuen Software von Siemens gefällt mir besonders, dass sie neben den Kurvenverläufen auch die MR-Schnittbilder auf einer einheitlichen Bedienoberfläche anzeigt. Das leistet unser eigenes System nicht – hier findet die DCE-MRI-Auswertung noch auf einem anderen Rechner statt, wobei ich wertvolle Zeit verliere."

Forscher wenden die DCE-MRI auch an, um Wirkstoffe zu finden, die die Wachstumsfaktoren für die Blutgefäße blockieren. So etwa der Neuroradiologe Dr. Gregory Sorensen am Massachusetts General Hospital in Boston: Er testete einen solchen Hemmstoff gegen das Glioblastom, einen bösartigen Hirntumor. "Die DCE-MRI ergab, dass die Testsubstanz den Wachstums­faktor – und damit die Angiogenese – tatsächlich hemmt", sagt Sorensen. "Aus dem Verlauf unserer Messkurven können wir die Qualität des Wirkstoffs ableiten und abschätzen, welche Dosis ein Patient erhalten sollte und welche Therapie den besten Erfolg verspricht."
                                                                             Michael Lang, Ulrike Zechbauer