Erfindung: Magnetpartikelbildgebung (Magnetic Particle Imaging, MPI) für medizinische Diagnostik
Die deutschen Physiker Bernhard Gleich und Jürgen Weizenecker vom Philips Research Laboratory in Hamburg haben eine neue Methode der medizinischen Diagnostik entwickelt, die sogenannte Magnetpartikelbildgebung (MPI), mit der die diagnostische Bildgebung in Echtzeit und detaillierter als je zuvor möglich sein könnte.
Das auf Magnetismus basierende
Bildgebungsverfahren des Teams wurde seit 2014 in klinischen Studien getestet
und soll Ärzten ermöglichen, sofort dreidimensionale Bilder von Tumoren und Gefäßerkrankungen, mit
einer räumlichen Auflösung von bis zu 0,5 mm zu erhalten. MPI könnte
außerdem in der Materialwissenschaft und der Fluiddynamik eingesetzt werden und
eröffnet dort neue Ebenen im Bereich Qualität und Sicherheitskontrolle, da
durch sie Oberflächenrisse und Brüche erkannt werden können.
Bernhard Gleich und Jürgen Weizenecker gelang der Durchbruch, indem sie umfassend die Eigenschaften superparamagnetischer Eisenoxid-Nanopartikel (SPIOs) in einem oszillierenden Magnetfeld erforschten. Die Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld und den Partikeln, die von Patienten in flüssiger Form aufgenommen und vom Eisenstoffwechsel des Körpers sicher weiterverarbeitet werden, ist der Schlüssel zur dreidimensionalen Darstellung von Arteriensystemen und Organen in Zusammenhang mit zahlreichen dynamischen medizinischen Phänomenen, die mittels anderer Bildgebungsverfahren nicht erkannt werden können.
Gesellschaftlicher Nutzen
Die koronare Herzkrankheit (KHK) ist eine der Hauptursachen für Todesfälle und Behinderungen in den Industrieländern. Laut der American Heart Association ist mehr als ein Drittel der Todesfälle bei über 35-Jährigen auf diese Krankheit zurückzuführen. Vorsorge und Frühdiagnose sind wichtig, um die oft langsam fortschreitende Krankheit aufzuhalten, die etwa die Hälfte der Männer und ein Drittel der Frauen im mittleren Alter im Laufe ihres Lebens betrifft.
Durch die klinische Verfügbarkeit von MPI ergeben sich neue Möglichkeiten, koronare Systeme darzustellen und arterielle Blockaden zu erkennen. MPI ermöglicht nicht nur die Erkennung von Tumoren, sondern könnte auch die Übertragung von Live-Bildern während einer Operation ermöglichen. So können Ärzte die Auswirkungen von Eingriffen und Medikamentengaben in Echtzeit überwachen.
Wirtschaftlicher Nutzen
Präklinische Studien an der MPI-Technologie begannen im September 2014, als der Philips-Partner Bruker seinen ersten präklinischen MPI-Scanner am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) in Betrieb nahm. Ärzte verwenden den Scanner für die CT-Angiographie und nutzen dabei die hervorragenden Möglichkeiten zur Bildgebung des kardiovaskulären Systems. Bruker ist ein US-Unternehmen mit Sitz in Billerica, Massachusetts. Es beschäftigt 6 100 Mitarbeiter und erwirtschaftete 2014 einen Umsatz von 1,65 Mrd. EUR. Das Unternehmen ist spezialisiert auf wissenschaftliche Geräte für die Molekular- und Materialforschung.
Die schnellen und präzisen Scanner könnten eine Verschiebung auf dem weltweiten MPI-Markt auslösen. Dieses Segment wird dem Markt der präklinischen (In-vivo-)Bildgebung zugeordnet, der dem Marktforschungsunternehmen MarketsandMarkets zufolge bis 2019 auf weltweit 731 Mio. EUR ansteigen könnte. Dies entspräche einer jährlichen Wachstumsrate von 6 % zwischen 2014 und 2019.
