Krebs mit Nanopartikeln erkennen

29.10.2008: Magnetische Nanopartikel könnten die Untersuchung der Lymphknoten bei Brustkrebspatientinnen verbessern. Für den neuen Geräteaufbau eines tragbaren Magnetic-Particle-Imaging Scanners wurde ein Projektkonsortium der Universität zu Lübeck im Innovationswettbewerb Medizintechnik des Bundesforschungsministeriums ausgezeichnet.

Mit dem neuartigen Verfahren soll die Genauigkeit bei der Diagnose des Mammakarzinoms erhöht und zugleich die bisher unvermeidliche radioaktive Belastung der Untersuchung vermieden werden. Federführend bei dem Verbundprojekt ist das Institut für Medizintechnik der Universität zu Lübeck (Direktor Prof. Dr. rer. nat. Thorsten M. Buzug), beteiligt sind die Lübecker Universitätsklinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe (Direktor Prof. Dr. med. Klaus Diedrich) und die Philips Forschungslaboratorien Hamburg.

Durch die große Anzahl von jährlich auftretenden Neuerkrankungen mit Mammakarzinom ist die Qualitätsverbesserung der Behandlung von besonderer Bedeutung. Die Wächterlymphknoten-Biopsie spielt dabei eine zentrale Rolle. In dem nun mit dem Innovationspreis ausgezeichneten Projekt soll durch die neuartige Bildgebung mit magnetischen Nanopartikeln, dem so genannten Magnetic-Particle-Imaging, die Wächterlymphknoten-Biopsie präziser und mehr Patientinnen zugänglich gemacht werden.

Die zentrale Idee des Magnetic-Particle-Imaging, das ohne ionisierende Strahlung auskommt, besteht darin, dass als Tracer verabreichte super-paramagnetische Nanopartikel einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt werden. "Bei diesem von den Philips Forschungslaboratorien erfundenen Verfahren reagieren die Teilchen daraufhin mit einer nichtlinearen Magnetisierung, die ihrerseits mit entsprechenden Empfangsspulen gemessen werden kann", erklärt Dr. Jörn Borgert, industrieller Projektpartner von Philips. Das gemessene Signal enthält eine Reihe von Oberwellen, deren Gesamtenergie einen Rückschluss auf die Menge der Partikel im betrachteten Messvolumen zulässt.

Dieses Messprinzip wird im Lübecker Projekt erstmals durch einen Hand-Scanner realisiert, bei dem die Spulenanordnung nur auf einer Seite der Patientin liegt. Diese Idee ermöglicht den Einsatz der neuartigen Bildgebung für den Menschen. "In einem Schlüsselexperiment soll an der Universität nachgewiesen werden, dass ein Hand-Scanner machbar ist und die Biopsie hinsichtlich ihrer Qualität bei gleichzeitiger Kostenreduktion verbessert werden kann", erklärt Prof. Dr. Thorsten Buzug, Leiter des Vorhabens. "Das Gewinnerprojekt hat das Potenzial, einen Durchbruch in der klinischen Nutzung zu erzielen."

"Während man früher davon ausgegangen ist, dass das Mammakarzinom eine lokale Erkrankung ist, weiß man heute, dass es schon sehr früh durch die lymphogene Aussaat als systemische Erkrankung anzusehen ist", bestätigt Prof. Dr. Klaus Diedrich, Projektpartner und Direktor der Klinik für Frauenheilkunde am Campus Lübeck. "Es steht deshalb nicht mehr das radikale operative Vorgehen im Vordergrund."

Durch die neue Methode, mit interventionellem Magnetic-Particle-Imaging bildgeführt zu den Lymphknoten zu navigieren, soll insbesondere beim Mammakarzinom ein deutlich weniger belastender operativer Weg aufgezeigt werden, der eine ausführlichere und umfassendere Information gibt, als es mit den heute etablierten Methoden möglich ist. Es wird dabei das Ziel verfolgt, die Lymphadenektomie auf ein notwendiges Maß zu reduzieren.