Ein neues optisches Verfahren zur Hirndarstellung, das vergleichbar mit dem MRT und PET-CT ist, wurde intensiv untersucht und soll laut einer Studie eine neue Ära einläuten. Das sogennante "diffuse optical tomography" (DOT)-Verfahren soll das Gehirn mittels LED-Lichtstrahlen darstellen, und dadurch auf die gefährlichen ionisierenden Strahlen der CT verzichten.
Im "Nature Photonics" wurde die Studie aus der "School of Medicine at Washington University in St. Louis (WUSTL)" publiziert, in der zum ersten Mal die Qualität der DOT und MRT verglichen wurde.
Die DOT wird seit mehr als 10 Jahren entwickelt und verbessert. Sie ist jedoch nur für Forschungszwecke einsetzbar, da sie bisher nur eine begrenzte Hirnarealdarstellung anbietet. Die Studie zeigt aber, dass das neue Verfahren genug Potenzial hat, um die klassische MRT zu ersetzen.
Die Lichtstrahlen der DOT messen den Blutstrom in aktiven Hirnarealen. Die Lichtabsorption im Blut ist abhängig von der Hämoglobinkonzentration und der Sättigung des Hämoglobins (Teil der roten Blutkörperchen) mit Sauerstoff (O2). Oxigeniertes (HBO2) und desoxigeniertes Hämoglobin (RHB) schwächen das Licht jeweils charakteristisch ab. Nach dem gleichen Prinzip funktioniert die nicht-invasive Pulsoxymetrie.
Das neue DOT-System deckt zwei Drittel vom Schädel und konnte zum ersten Mal gewisse Hirnaktivitäten in unterschiedlichen Regionen und Netzwerken darstellen, sagte Studienleiter Prof. Joseph Culver.
"Mit einer verbesserten Bildqualität des DOT-Systems kommen wir an die Exaktheit der MRT sehr nah heran. Wir haben einen hohen Diskriminationsgrad erreicht, was den Einsatz der DOT über die Forschung hinaus bald auch in der Klinik ermöglichen wird."
Das Entwicklerteam sagt, dass die DOT-Technik vor allem ideal für Kinder ist, da sie sich während der Bildregistrierung frei bewegen können, ebenso für Patienten mit Herzschrittmacher, Cochleaimplantate oder auch Tiefhirnstimulatoren, da die Implantate die MRT-Magnetstrahlen bei der Aufnahme nicht stören.
Ein anderer wichtiger Vorteil ist die Größe des Geräts: die Patienten müssen nicht mehr in einem unangenehmen langen Rohr liegen, sondern sie bekommen das DOT-System sitzend über einen Kopfhelm aufgesetzt. Dies verbessert nicht nur die Compliance der Patienten, sondern das gesamte Gerät kann auch sehr leicht transportiert und ambulant eingesetzt werden.
Vor der Vermarktung des DOT Systems liegen wohl allerding noch ein paar Jahre vor uns…
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