Wissenschaftler des Harvard-Smithsonian Zentrums für Astrophysik in den Vereinigten Staaten haben einen neuartigen Kernspintomographen entwickelt, der die Untersuchung der Lungen von Patienten mit bisher unerreichter Detailgetreue ermöglicht. Dazu müssen die Patienten zwar Heliumgas als Konstrastmittel einatmen, doch die Durchleuchtung kann dann im Stehen oder Sitzen durchgeführt werden. Darüber berichten die Forscher in einer Vorabveröffentlichung auf dem Los Alamos Pre-Print Server.
Wie Ronald Walsworth und seine Kollegen herausfanden, können die Kernspins von Helium-3-Atomen schon von Magnetfeldern mit einer Stärke von nur wenigen Dutzend Millitesla so stark polarisiert werden, dass sie sich zur Untersuchung von menschlichem Gewebe eignen. Derartige Magnetfelder können recht einfach erzeugt werden. Die bisher in der Kernspintomographie üblichen Röhren sind daher nicht erforderlich ? ein Vorteil für Patienten, die an Klaustrophobie leider oder von den imposanten Röhren nervös gemacht werden.
In herkömmlichen Kernspintomographen werden die Protonen des menschlichen Gewebes ? vor allem die von Wassermolekülen ? mittels eines Magnetfelds spinpolarisiert und dann durch einen Radiowellenimpuls zur Aussendung eines charakteristischen elektromagnetischen Signals angeregt. Dieses Signal wird dann von der Tomographiesoftware in ein Bild umgewandelt.
Relativ trockene Gewebe wie etwa Lungen lassen sich auf diese Weise allerdings nicht besonders gut abbilden. Die vor einigen Jahren gemachte Entdeckung, dass sich bestimmte Isotope von Edelgasen wie etwa Helium oder Xenon ungewöhnlich stark spinpolarisieren lassen, wurde daher schon damals als Durchbruch in der Medizinbildgebung gefeiert. Dass dies auch bei sehr schwachen Magnetfeldern möglich ist, macht dieses Bildgebungsverfahren nun sogar noch interessanter.
Stefan Maier
