Schwingungen: Schallwellen spüren Krankheiten auf

Seine Gäste beschallt Ingolf Sack gerne mit 400 Watt starken Basslautsprechern. Der hagere, groß gewachsene Mann ist kein Hobby-DJ – er ist Medizinphysiker. Und die Gäste, die bei ihm im Institut für Radiologie auf dem Charité-Campus in Mitte vorbeikommen, sind auch keine Partygäste, sondern Probanden, an denen Sack gemeinsam mit Medizinern der Charité eine neue diagnostische Methode erprobt: Mit den Schallwellen tasten die Forscher das Körperinnere auf Verhärtungen im Gewebe ab – ein Verfahren, das schon bald die Diagnose von Leberleiden, Krebs, neurodegenerativen Krankheiten und möglicherweise sogar Herzfehlern verbessern könnte.

Während der Untersuchung liegen die Probanden in einem Magnetresonanztomografen (MRT). Mit einem nicht magnetischen Spezialgestänge werden die Schallwellen von den Lautsprechern auf den Körper übertragen und breiten sich im Gewebe aus.

Auf den MRT-Bildern können die Forscher die Ausbreitung der Wellenfelder in den Organen verfolgen. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit wiederum lässt Rückschlüsse auf die Härte des Gewebes zu. Die Technik hat Sack mit Jürgen Braun von der Abteilung für Medizinische Informatik der Charité entwickelt. „Es ist eine Art High-Tech-Abtasten der inneren Organe“, sagt er. Für die Patienten sei die Methode vollkommen unbedenklich.

Ganz neu ist das Prinzip nicht: Seit einigen Jahren gibt es auf dem Markt erste Ultraschallgeräte mit Elastografie-Option. Besondere Bedeutung hat die Untersuchungsmethode bei der Diagnose der Leberfibrose, einer Krankheit, bei der das Lebergewebe durch die Bildung von Bindegewebe zunehmend verhärtet. Die Ultraschall-Elastografie kann das Fortschreiten der Krankheit sichtbar machen.

„Das Verfahren liefert einen wertvollen Baustein in der Diagnose“, sagt Thomas Berg, Leberspezialist an der Medizinischen Klinik des Berliner Virchow-Klinikums. Dennoch könne die Elastografie das schmerzhafte Ausstanzen von Gewebeproben bislang nicht ersetzen.

Das könnte sich bald ändern. Umfangreiche Forschungsarbeiten der Arbeitsgruppe um Ingolf Sack und Publikationen der Mayo-Klinik im amerikanischen Minnesota legen nahe, dass die MR-Elastografie das Potenzial hat, die Fibrosediagnostik zu revolutionieren: „Das hoch auflösende Verfahren lässt eine viel genauere Einteilung in die einzelnen Fibrosestadien zu als die ultraschallbasierte Methode“, sagt Sack. Er glaubt, dass die MR-Elastografie die Gewebeentnahme künftig in vielen Fällen ersetzen könnte.

Thomas Berg, der an der Studie beteiligt war, sieht ebenfalls ein großes Potenzial in dem nicht invasiven Verfahren. „Die Datenlage ist allerdings im Vergleich zur Ultraschall-Elastografie noch dünn“, gibt er zu bedenken. Auch die höheren Kosten und den größeren Aufwand des Verfahrens müsse man im Blick behalten.

Die großen Medizintechnikhersteller jedenfalls sind auf den Zug aufgesprungen. Unternehmen wie Siemens, Philips und GE haben bereits eigene Forschungsprototypen entwickelt. In der Forscherszene machen Gerüchte die Runde, dass die Technologie bereits kurz vor der Marktreife stehe. Ingolf Sack ist sich sicher: „Künftig wird es kein MRT-Gerät mehr ohne Elastografie-Option geben.“

Neben den Anwendungsgebieten Leberfibrose und auch Krebs sieht der Wissenschaftler ein Potenzial für die Diagnose neurodegenerativer Erkrankungen. Hier ist seine Arbeitsgruppe führend. An gesunden Versuchspersonen konnte er zeigen, dass das Hirngewebe im Alter weicher wird. In einer Studie an Patienten mit Multipler Sklerose (MS) zeigte sich, dass bei dem Nervenleiden deutliche Effekte auf die Hirnelastizität zu beobachten sind.

In Zukunft könnte die Methode deshalb bei der Diagnose von MS und vielleicht auch bei Alzheimer zum Einsatz kommen, hofft er. Dazu sind jedoch noch weitere umfangreiche Forschungsarbeiten notwendig. Bis die abgeschlossen sind, wird sich auch zeigen, welchen Platz die MR-Elastografie in der Herzdiagnostik einnehmen kann. Auch hier sind die Wissenschaftler der Charité mit von der Partie.

In ersten Versuchen konnte Sack zeigen, dass er den Herzmuskel bei der Arbeit berührungslos abtasten und den Herzinnendruck messen kann. „Die Pumpfunktion des Herzens wird in nie da gewesenen Details sichtbar“, begeistert er sich. Bislang hat er jedoch erst zehn Personen am Herzen untersucht. Um das Potenzial der Methode zu belegen, muss Sack noch einige Probanden mit seinem Basslautsprecher beschallen.

Dietrich von Richthofen