Deutsche Forscher verbessern Thermografie-Verfahren
Wärmebilder erleichtern Diagnose von Brustkrebs

Keine Berührung, kein Kontrastmittel, keine Strahlung. Darin unterscheidet sich die Thermografie von üblichen medizinischen Untersuchungsverfahren. Wissenschaftler in Ulm und Freiburg haben der Thermografie neue Impulse gegeben. Ihre Technik könnte die Brustkrebsdiagnostik revolutionieren.

HB DÜSSELDORF. Eine entscheidende Weiterentwicklung der so genannten Thermografie als Diagnosemethode für Brustkrebs ist deutschen Wissenschaftlern gelungen. In Ulm hat Prof. Reinhold Berz das Verfahren des Infrarot Regulations Imaging (IRI) ausgearbeitet. Eine Infrarotkamera nimmt dabei zunächst das normale Wärmemuster eines Patienten auf. Auf einen anschließenden Abkühlungsreiz reagiert der Körper mit einer Wärmeregulation. Das Muster verändert sich und zeigt gegenüber dem Ausgangsbild eine Über- oder Unterreaktion an krankhaften Stellen. Auffälligkeiten können dann gegebenenfalls durch Ultraschall, Röntgen und andere Methoden abgeklärt werden.

Bereits seit mehr als 50 Jahren ist bekannt, dass unsichtbare Wärmeschwankungen auf der Haut den Rückschluss auf krankhafte Veränderungen im Körper erlauben. Denn organische Veränderungen wie Tumore, Verletzungen und Entzündungen bewirken eine Änderung in der Steuerung der Blutgefäße und damit Veränderungen im Wärmemuster an der Körperoberfläche. "Da das Gefäß- und Nervensystem der Organe mit der Haut verschaltet ist, können diese Temperaturänderungen dort auch erfasst werden, weil der Wärmetransport nach außen erfolgt", erklärt Joachim-Michael Engel, Präsident der Deutschen Gesellschaft für Thermology.

Auswertung der Bilder erfordert Spezialkenntnisse

Doch weil die Auswertung der Bilder Spezialkenntnisse über das übliche ärztliche Wissen hinaus voraussetzt, weil die Technik teuer ist und die Untersuchung von den gesetzlichen Kassen nicht bezahlt wird, fand die Thermografie bislang kaum Verbreitung.Prof. Berz schwört als Präsident der Deutschen Gesellschaft für Thermographie und Regulationsmedizin dennoch auf das Verfahren. Das von ihm mitgegründete Unternehmen InfraMedic in Burgrieden-Rot hat Anfang des Jahres auf der Basis von IRI das System MammoVision auf den Markt gebracht und wirbt damit, dass sich "Brustkrebs sogar erkennen lässt, lange bevor ein Tumor entstanden ist".

Auch das US-Unternehmen Omnicorder beschäftigt sich mit Thermografie in der Diagnose. Das alternative Verfahren erkennt den Tumor, wenn dieser bereits entstanden ist - es aber noch nicht zu Gewebeverhärtungen gekommen ist. Die Forscher messen dabei nicht die durch äußeren Einfluss (Kältereiz) verursachten Temperaturänderungen auf der Haut, sondern ausschließlich jene, die die Stoffwechselvorgänge in den Gefäßen des Tumors hervorrufen. So hat ein gutartiger Tumor einen anderen Stoffwechsel als ein bösartiger, und demnach hinterlässt er an der Hautoberfläche ein anderes Wärmemuster.

Um dies darstellen zu können, hat Omnicorder eine neuartige Berechnungsmethode entwickelt, mit der sich Temperaturänderungen im Tausendstelgrad-Bereich an jedem Punkt einer Hautfläche über einen längeren Zeitraum erfassen und zu einem Bild verarbeiten lassen. Die amerikanische Gesundheitsbehörde FDA hat die dynamisch-flächige Thermometrie (DAT) zur Diagnose von Brustkrebs zugelassen mit der Auflage, dass Wärmedetektoren eingesetzt werden, die auch wirklich die feinen Temperaturunterschiede messen können.

Fraunhofer-Forscher entwickeln hochempfindliche Wärmesensoren

Solche Wärmesensoren hat Harald Schneider am Fraunhofer-Institut für angewandte Festkörperphysik in Freiburg (IAF) entwickelt. Sie werden in Infrarot-Kameras eingebaut, die die Heilbronner AEG Infrarot-Module für das Bundesverteidigungsministerium zum Einsatz in Panzern und Flugzeugen baut. Die hochaufgelöste Wärmeerfassung gelingt Schneider, indem er Gallium, Arsen und Aluminium in atomar dünnen Schichten unterschiedlicher Mischungsverhältnisse auf einen Chip aufbringt.

Der nach Gesetzen der Quantenmechanik arbeitende, Fingernagel große Chip kann je nach Modell bis zu 327000 Wärmepunkte erfassen. "Damit können wir Temperaturunterschiede bis zu fünf Tausendstel Grad registrieren und dies bei mehreren Kamerabildern pro Sekunde", sagt Schneider. Omnicorder hat nun die deutsche Innovation mit dem eigenen DAT-Verfahren kombiniert und testet das Gesamtsystem derzeit an mehren amerikanischen Kliniken in der Frühdiagnose von Brustkrebs und bei der operativen Entfernung von Hirntumoren.

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