Siemens Medical Solutions feiert 25 Jahre Magnetresonanztomographie

Tübingen, 25. November 2003

Von der roten Paprika zum Blick in das menschliche Gehirn

Vor 25 Jahren starteten Forscher bei Siemens erste Versuche mit der Magnetresonanztomographie (MRT).

Von der ersten Aufnahme einer roten Paprika –entstanden in einer Holzhütte auf dem Siemens-Forschungsgelände – bis zur Einführung des ersten Systems mit Tim-Technologie (Total imaging matrix) war es ein weiter Weg. Ohne ionisierende Strahlung lassen sich allein durch ein Magnetfeld Bilder aus dem Inneren des Menschen erzeugen. Innovationen von Siemens trugen dabei stetig zur Verbesserung der Patientenfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit bei. Heute können Neurologen, Psychologen und Neurochirurgen mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) sogar ohne Operation sehen, was genau wo im Gehirn passiert. Der virtuelle Flug durch den menschlichen Darm ist ebenso möglich geworden wie eine gezielte Krebsdiagnostik. Der Magnetom Avanto ermöglicht nun erstmals in einem einzigen Durchlauf eine Ganzkörperaufnahme von Patienten bis zu einer Gesamtlänge von 205 Zentimeter.

Ende 1978 wurde der erste Magnet in einer eisenfreien Holzhütte auf dem Gelände des Siemens-Forschungslabors in Erlangen aufgestellt, denn mögliche Störungen des Magnetfeldes durch magnetische Eisenteile aus der Umgebung sind bei der MRTTechnologie unbedingt zu vermeiden. Bis zum ersten MR-Bild hatten die Forscher jedoch noch einige Herausforderungen zu bewältigen: Die Unregelmäßigkeit des magnetischen Feldes mussten ausgeglichen werden und gelegentliche Störungen bei der Stromversorgung des Magneten verzögerten anfangs die erste Aufnahme. Nachts empfing man statt MR-Signalen Radio Australien oder Störsignale von Funkdiensten, da die Frequenzen von MR-Anlagen im Radiowellenbereich liegen.

Als die Anlage Ende 1979 betriebsfähig war, lieferte eine Paprika erste MR-Bilder. „Eine Paprikaschote ist schön groß, es sind viele Strukturen drin und sie bewegt sich nicht bei einer langen Messzeit“, begründete der Siemens-Physiker Arnulf Oppelt diese Entscheidung. Das erste Schädelbild mit einer Aufnahmedauer von acht Minuten folgte dann im März 1980.

Der erste klinische MRT von Siemens in Deutschland wurde 1983 an der Medizinischen Hochschule Hannover installiert. Professor Heinz Hundeshagen und seine Kollegen untersuchten mit dem ölgekühlten 0,2 Tesla Magneten mehr als 800 Patienten. Damals dauerte eine komplette Untersuchung noch bis zu eineinhalb Stunden. Im selben Jahr erfolgte auch die erste Installation eines supraleitenden Magneten am Mallinckrodt Institute in St. Louis, USA.

Mit der Entwicklung supraleitender Magnete wurde die Geschwindigkeit der Bildaufnahme erhöht, die Installation vereinfacht und die Bildqualität wesentlich verbessert. Jedoch waren die ersten supraleitenden Magneten bis zu 8 Tonnen schwer und 2,55 Meter lang. Begleitet wurden sie von zwölf Schränken voll Elektronik zur Steuerung der Anlage und zur Umrechnung der gewonnenen Daten in Bilder. Heute finden die 1,5 Tesla Magnetresonanztomographen Magnetom Sonata oder Magnetom Symphony von Siemens mit nur noch drei Rechenschränken auf 30 Quadratmetern Platz.

1993 bot Siemens als erster Anbieter auf dem Markt mit dem Magnetom Open einen seitlich offenen Magnetresonanztomographen an, der besonders für klaustrophobische Patienten geeignet ist. 1999 setzte Siemens mit dem automatischen Tischvorschub für Magnetom Harmony und Symphony neue Standards. Die komplette Untersuchung großer Körperregionen - der Wirbelsäule zum Beispiel - ist seitdem ohne aufwändige und für den Patienten unangenehme Umlagerungen möglich. Heute können Neurologen, Psychologen und Neurochirurgen mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) neue Einblicke in die Funktionsweise und Stoffwechselvorgänge des Gehirns erlangen. Der so genannte BOLD-Effekt (Blood Oxygen Level Dependent) wird eingesetzt, um Aufschluss über die Funktionen der verschiedenen Hirnareale zu erlangen. Neue Therapieansätze sind dabei auch bei der Rehabilitation von Schlaganfall-Patienten denkbar: MR-Aufnahmen können zeigen inwieweit gesunde Hirnareale Funktionen der abgestorbenen Bereiche übernommen haben. Im Ultra-Hochfeldbereich bietet Siemens gleich zwei 3 Tesla Scanner: Magnetom Trio für Untersuchungen von Kopf bis Fuß und Magnetom Allegra speziell für Gehirnuntersuchungen. Dadurch birgt die MRT speziell für die intraoperative Bildgebung Vorteile: Sie ermöglicht zum Beispiel, während einer Operation die genaue Grenze eines Hirntumors zu erkennen. Dadurch kann noch während des Eingriffs festgestellt werden, ob das erkrankte Gewebe komplett entfernt wurde. Aber auch in der Kardiologie beschreitet die MRT neue Wege: Mit der so genannten Self-gated CMR-Technologie (Cardiovascular Magnetic Resonance, CMR) wird aus den Bilddaten selbst ein periodisches Signal extrahiert. Dieses wird anstelle des herkömmlichen Elektrokardiogramms (EKG) zur Synchronisation der Bilddaten mit der Herzbewegung verwendet. Der Patient bleibt frei von Kabeln und Elektroden.

Durch die ständige Weiterentwicklung der MRT eröffnen sich weitere neue Anwendungen: Ein virtueller Flug durch den menschlichen Darm beispielsweise kann selbst kleine Polypen aufzeigen. Werden diese rechtzeitig entfernt, kann der Ausbruch von Darmkrebs mit hoher Wahrscheinlichkeit verhindert werden. Auch die spezifische Krebsdiagnostik könnte zukünftig ein weiterer Einsatzbereich der MRT sein. Zwei Beispiele dafür sind die MR-geführte Gewebebiopsie aus der weiblichen Brust sowie das so genannte Tumorstaging bei Prostataerkrankungen.

25 Jahre nach den ersten Anfängen der Magnetresonanztomographie haben Ärzte und Forscher heute ein Werkzeug an der Hand, das ihnen hilft, schnellstmöglich und dabei für den Patienten schonend den Vorgängen im Körper auf den Grund zu gehen. Die technischen Möglichkeiten zu immer innovativeren bildgebenden Verfahren zur Diagnose und Therapie von Krankheiten haben sich in großen Schritten weiterentwickelt. Auch Röntgensysteme wurden immer ausgefeilter und durch neue Methoden wie Angiographie und Computertomographie ergänzt. Die diagnostische Aussagekraft konnte dabei stetig verbessert und gleichzeitig die Strahlendosis rapide gesenkt werden. Weitere Verfahren wie Ultraschall kamen dazu und ergänzen durch ihre physikalischen Eigenschaften die diagnostischen Möglichkeiten. All diese Systeme werden über eine innovative, einheitliche Softwareplattform gesteuert, die absolut bedienerfreundlich angelegt ist. Optimierung von Krankenhaussystemen durch den immer effektiveren Einsatz von IT-Lösungen sind die derzeitigen, sich schnell entwickelnden nächsten Schritte medizintechnischer Unternehmen wie Siemens Medical Solutions.

Zu dieser Presseinformation sind unter

www.siemens.com/med-bilder/25JahreMR Bilder abrufbar.

Siemens Medical Solutions (Med) ist weltweit einer der größten Anbieter im Gesundheitswesen. Der Bereich steht für innovative Produkte und Komplettlösungen sowie für ein umfangreiches Angebot von Dienst- und Beratungsleistungen. Abgedeckt wird das gesamte Spektrum über bildgebende Systeme für Diagnose und Therapie, die Elektromedizin und die Audiologie bis hin zu IT-Lösungen. Mithilfe dieser Lösungen ermöglicht Med seinen Kunden, sichtbare Ergebnisse sowohl im klinischen, als auch im administrativen Bereich zu erzielen – so genannte „Proven Outcomes“. Innovationen aus dem Hause Siemens optimieren Arbeitsabläufe in Kliniken und Praxen und führen zu mehr Effizienz in der Gesundheitsversorgung. Med beschäftigt weltweit rund 31 000 Mitarbeiter und ist in 120 Ländern präsent. Im Geschäftsjahr 2003 (30. September) erzielte Med einen Umsatz von 7,4 Mrd. € sowie einen Auftragseingang von 7,8 Mrd. €. Das Bereichsergebnis betrug 1,1 Mrd. €.

Weitere Informationen unter: http://www.siemens.com/medical.

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