Bessere Diagnose von Lungenkrankheiten durch neue Röntgentechnologie?
Das sogenannte Dunkelfeld-Röntgen kann frühe Veränderungen in der Struktur der Lungenbläschen sichtbar machen, die infolge der chronisch obstruktiven Lungenkrankheit COPD entstehen. Dabei benötigt die neue Technologie nur ein Fünfzigstel der in der Computertomographie üblichen Strahlendosis. Darüber berichten Münchner Forschende in der Fachzeitschrift „Lancet Digital Health“.
Typisch für COPD sind teilweise zerstörte Lungenbläschen (Alveolen) und eine Aufblähung der Lunge (Lungenemphysem). Veränderungen in dem feinen Lungengewebe sind jedoch in normalen Röntgenaufnahmen kaum sichtbar, sodass auf aufwendigere und oft teurere Methoden, wie beispielsweise die Computertomographie (CT) zurückgegriffen werden muss. Mit der neuen Technologie hoffen die Forschenden nun, eine schnelle und kostengünstige Diagnoseoption mit geringerer Strahlenbelastung für Früherkennung und Nachuntersuchungen bereit stellen zu können.
Wie funktioniert das Dunkelfeldröntgen?
Normales Röntgen beruht darauf, dass das Röntgenlicht auf seinem Weg durch das Gewebe abgeschwächt wird. Das Dunkelfeldröntgen dagegen nutzt Anteile des Röntgenlichts, die gestreut werden und beim konventionellen Röntgen unbeachtet bleiben. Das physikalische Phänomen der Streuung wird zum Beispiel auch bei der schon länger bekannten Dunkelfeldmikroskopie mit sichtbarem Licht genutzt: Dabei können Strukturen von weitgehend transparenten Objekten sichtbar gemacht werden. Im Mikroskop erscheinen diese dann als helle Strukturen vor einem dunklen Hintergrund. Dies verleiht der Methode auch ihren Namen.
An Grenzflächen zwischen Luft und Gewebe sei die Streuung besonders stark, erklären die Autor:innen. In einem Dunkelfeldbild der Lunge lassen sich dadurch Bereiche mit intakten, luftgefüllten, Lungenbläschen klar von Regionen unterscheiden, in denen weniger intakte Lungenbläschen vorhanden sind. Diese Veränderungen zu erkennen, ist in der Lungenheilkunde sehr wichtig, denn nur mit intakten Lungenbläschen ist der Gasaustausch und damit die Funktion der Lunge sichergestellt. Die ersten klinischen Ergebnisse des Forschungsteams bestätigen, dass das Dunkelfeld-Röntgen zusätzliche bildliche Informationen über die zugrundeliegende Mikrostruktur der Lunge liefert.
Hinzu kommt, dass das das Dunkelfeld-Röntgen mit einer deutlich geringeren Strahlendosis verbunden ist als die ansonsten verwendete Computertomografie. Denn Dunkelfeld-Röntgen erfordert nur eine einzelne Aufnahme pro Patient:in. Im CT dagegen müssen zahlreiche Einzelaufnahmen aus verschiedenen Richtungen erstellt werden.
Das Dunkelfeld-Röntgen könnte in Zukunft zu einer besseren Früherkennung von COPD und anderen Lungenerkrankungen beitragen, hoffen die Forschenden. Denn auch bei anderen Lungenerkrankungen wie Lungenfibrose, Pneumothorax, Lungenkrebs und Lungenentzündung sei ein Einsatz der Methode denkbar. Sie wollen die Methode nun in weiteren klinischen Studien testen und so die Entwicklung marktfähiger Geräte beschleunigen.
Quellen:
- Technische Universität München: Neue Röntgentechnologie im Patienteneinsatz. Pressemeldung vom 26.10.2021
- Willer, K. et al.: X-ray dark-field chest imaging for detection and quantification of emphysema in patients with chronic obstructive pulmonary disease: a diagnostic accuracy study. In: Lancet Digital Health, Volume 3
