Magnetic Particle Imaging - Eine Methode entsteht

Dr. Julian Hägele (Foto: Barbara Gluth)

Im Jahr 2005 publizierten Professor Jürgen Weizenecker und Dr. Bernhard Gleich das Grundprinzip und die Funktionsweise einer völlig neuen bildgebenden Methode, dem Magnetic Particle Imaging (MPI).

Magnetic Particle Imaging (MPI) visualisiert mittels Magnetfeldern die räumliche Verteilung von Superparamagnetischen Nanopartikeln (SPIOs). MPI ist jedoch im Gegensatz zur MRT und CT als tracerbasierte Methode anzusehen, da nur die SPIOs und nicht die umgebenden Gewebe dargestellt werden. In diesem Punkt ist es nuklearmedizinischen Methoden sehr ähnlich und erlaubt genauso wie die Szintigraphie ein sehr hohes Signal zu Rausch Verhältnis und Sensitivität, ohne jedoch deren Nachteil der Radioaktivität zu besitzen. Ferner sind die SPIOs als Tracer des MPI Wochen bis Monate lagerbar, ein weiterer Vorteil gegenüber Radionukliden.

Mittels MPI kann eine sehr hohe zeitliche Auflösung und eine Ortsauflösung unter einem Millimeter erzielt werden. MPI ist eine direkt quantitative Methode, da die Signalstärke proportional zur SPIO-Konzentration ist. Zusätzlich haben SPIOs gegenüber der in der Computer- und Magnetresonanztomografie verwendeten iod- bzw.  und gadoliniumbasierten Kontrastmitteln den Vorteil, bei Niereninsuffizienten Patienten ohne Einschränkung einsetzbar zu sein.

Diese Eigenschaften machen MPI einzigartig unter den vorhandenen Bildgebungsmodalitäten und es werden vor allem kardiovaskuläre Bildgebung und onkologische Bildgebung bis zur molekularen Bildgebung als möglich Anwendungsgebiete erforscht. MPI ist jedoch auch eine der wenigen neuen Bildgebungsmethoden der letzten Jahrzehnte, die auf Grund ihrer Eigenschaften eine Chance hat, als klinische Methode am Menschen angewendet zu werden. Einzigartig ist auch, dass vor allem in den Anfangsjahren ein Großteil der Entwicklung des MPI in Deutschland und an der Universität zu Lübeck stattgefunden hat.

Neben Prinzip und Funktionsweise des MPIs sowie der möglichen und bisher realisierten Applikationen soll auch auf den Entwicklungsprozess des MPIs als potentielle klinische Methoden mit Hindernissen und Erfolgen der letzten Jahre eingegangen werden.

(Habilitation im Fachgebiet Radiologie)

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