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Die molekulare Bildgebung hat das Ziel, krankhafte Veränderungen frühzeitig auf der Ebene molekularer Prozesse zu entdecken und zu visualisieren, bevor morphologische Veränderungen bzw. andere Sekundärveränderungen nachweisbar sind. Sie nutzt dabei aus, das krankhaft veränderte Zellen schon im Frühstadium eine Reihe pathologischer Merkmale aufweisen, wie eine veränderte Genaktivität oder die Ausbildung charakteristischer Proteinstrukturen, die zu einem veränderten Metabolismus führen. Diese Abweichungen können mithilfe bildgebender Verfahren abgebildet und quantifiziert werden. Das kann durch den direkten Nachweis von Molekülen des Stoffwechsels geschehen, oder mithilfe eines zielgerichteten Kontrastmittels, das mit charakteristischen Molekülen wechselwirkt und sich mit bildgebenden Verfahren nachweisen lässt. Es kann auch der Weg über einen indirekten Nachweis pathologischer Veränderungen beschritten werden, mithilfe so genannter Surrogatmarker. Für die molekulare Bildgebung eignen sich die Verfahren der Radiologischen Diagnostik in unterschiedlicher Weise. Sowohl PET als auch SPECT werden bereits heute in der Klinik zur Darstellung von molekularen Prozessen eingesetzt. Um die Konzentration zielgerichteter Kontrastmittel mit anatomischen Informationen korrelieren zu können, werden bei klinischen Einsätzen sowohl PET als auch SPECT mit einem Röntgen-CT gerätetechnisch kombiniert. Im Gegensatz zu nuklearmedizinischen Verfahren, bei denen die Konzentration des Kontrastmittels direkt gemessen wird, lässt sich bei der MRT die Konzentration nur indirekt über Änderung der Relaxationszeiten messen, d.h. es sind zwei Messungen vor und nach Kontrastmittelgabe notwendig. Der Vorteil der MRT gegenüber den nuklearmedizinischen Methoden ist die ausgezeichnete Bildqualität mit hoher räumlicher Auflösung. Mögliche Anwendungen sind die Stammzell-Bildgebung, die Apoptose-Darstellung, die Plaquedetektion und die Darstellung anderer interessanter biologischer Zielstrukturen. Der CT und dem Ultraschall kommt in der molekularen Bildgebung eine geringere Bedeutung zu. Sie werden daher nicht weiter behandelt.
Lernziele:
Der Vortrag soll eine Einführung in die Methoden der molekularen Bildgebung geben, die sich auf unterschiedlichem Entwicklungsniveau mit unterschiedlichen Anwendungsprofilen befinden.
Korrespondierender Autor: Block A
Klinikum Dortmund, Institut für Medizinische Strahlenphysik, Beurhausstr. 40, 44137 Dortmund
E-Mail: andreas.block@klinikumdo.de