Am 22. Dezember 2010 ist es genau 115 Jahre her. An diesem Tag durchleuchtete Wilhelm Conrad Röntgen das erste Mal die rechte Hand seiner Frau mit den „X-Strahlen“, die er kurz zuvor, am 8. November 1895, entdeckt hatte. Seitdem tragen sie seinen Namen. Ist eine so alte Technik nicht längst ausgereift und ausgereizt? Weit gefehlt!

In kaum einem Fach der Medizin herrscht derzeit eine solche Aufbruchstimmung wie in der Radiologie. Vorhandene Techniken wie das Röntgen werden immer genauer, neue Verfahren wie die Magnet-Partikel-Bildgebung kommen dazu – und liefern tiefste Einblicke in unseren Körper. Immer früher können Mediziner Krankheiten erkennen, noch schonender und gezielter werden sie geheilt. „Die Zukunft liegt in der Verknüpfung von Diagnose und Therapie“, sagt Professor Wolfgang Schlegel vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg. Und die hat bereits begonnen.

Die Diagnose: Hochaufgelöste Live-Aufnahmen vom Blutfluss und vom pumpenden Herzen

Röntgens Entdeckung war revolutionär. Doch sie hat ihre Tücken: Auch das geschulteste Auge erkennt auf einem traditionellen Röntgenbild nicht die genaue Größe und Struktur einer Veränderung im Körper, z. B. eines Tumors. Anders beim neuen Phasen-Kontrast-Röntgen: Dabei wird nicht nur gemessen, wie viel Strahlung ein Gewebe schluckt, sondern auch erfasst, wie es die Wellen verändert, aus denen die Strahlung besteht. Genutzt wird derselbe Effekt, der Luftblasen im Wasser sichtbar macht.

Das Ergebnis: Was vorher eher grau und schwammig aussah, wird scharf und kontrastreich.

Ultraschall als Therapie

Die zweite gute Nachricht: Auch Verfahren, die ohne Strahlung auskommen, werden immer mehr verfeinert. Bei der Magnetresonanztomographie, kurz MRT, regen Magnetfelder das Gewebe an, das je nach Körperregion unterschiedlich antwortet. Zarteste Strukturen werden sichtbar. „Ein Traum wäre es, mit der unschädlichen Magnetresonanz Herzkranzgefäße zu untersuchen“, sagt Professor Olaf Dössel vom Karlsruher Institut für Technologie. „Dann könnte jeder über 60-Jährige regelmäßig nachsehen lassen.“ So weit ist es noch nicht. Doch bei der Brustkrebsfrüherkennung hat die MRT schon in mehreren Studien bewiesen, dass sie der üblichen Mammographie überlegen ist.

Vielleicht macht auch eine Technik das Rennen, von der bislang erst ein einziger Prototyp existiert: „Magnetic Particle Imaging“, kurz MPI. Mikro-Magnete, 1000-mal kleiner als rote Blutkörperchen, werden in den Blutkreislauf gespritzt und mithilfe von Magnetfeldern verfolgt. Das neue Verfahren liefert 46 hochauflösende Bilder – pro Sekunde! Ärzte können live, in Echtzeit, den Blutfluss oder die Pumpbewegung des Herzens verfolgen und wenige Millimeter kleine Gefäßablagerungen erkennen, bevor sie sich lösen und einen Herzinfarkt oder Schlaganfall verursachen. „Wegen des hohen Tempos könnte MPI auch während einer OP Echtzeitbilder für den Chirurgen liefern“, so Professor Jörg Barkhausen von der Universitätsklinik Lübeck. Diagnostik und Therapie werden eins.

Die Therapie: Per Ultraschall wirken Medikamente nur noch dort, wo sie sollen

3-D-Bilder vom Baby im Mutterleib, Schilddrüsen-Check, Blick ins Herz – der Ultraschall (Sonographie) gehört längst zu den wichtigsten Diagnoseverfahren. Jetzt entwickelt er sich zur Therapie. Ärzte verpacken Medikamente oder Erbmaterial für die Gentherapie in winzigen Gasbläschen („Microbubbles“), die man dem Patienten in eine Vene spritzt. Die Bläschen verteilen sich im Körper – und werden per Ultraschall genau dort gesprengt, wo ihr Inhaltsstoff gebraucht wird.

Der Clou: Gleichzeitig dienen die Microbubbles, die als Lichtpunkte auf dem Ultraschallbild auftauchen, als Kontrastmittel. „Damit sind wir zum ersten Mal in der Lage, gezielt krankhaftes Gewebe darzustellen und in der gleichen Sitzung ohne Strahlung zu therapieren“, so Professor Klaus Tiemann von der Universität Münster.

Die besten Verfahren im Überblick

In Sachen Therapie kann Ultraschall aber noch mehr. „Wenn man ihn in höherer Intensität einsetzt, wirkt er wie eine Schockwelle, die man z. B. zum Zertrümmern von Nierensteinen nutzen kann“, sagt Professor Stefan Delorme, Präsident der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin in Bonn. Auch gegen Myome, gutartige Wucherungen der Gebärmutter, kommt der extrem starke und gebündelte Ultraschall zum Einsatz. An der Universitätsklinik in Lübeck werden sie im Rahmen einer Studie direkt im Unterleib aufgelöst, ganz ohne Skalpell und Narkose. Zuvor bestimmt man die exakte Lage der Myome mittels MRT – eine weitere zukunftsweisende Kombination.

Das Haupteinsatzgebiet der Strahlenmedizin bleibt aber die Tumor-Behandlung. Zwar konnte man Röntgendosis und Genauigkeit kontinuierlich verbessern, doch ein Problem blieb: Auch gesundes Gewebe wurde getroffen. Bei der neuen Partikeltherapie ist diese Belastung immerhin fünfmal niedriger. Dabei werden Atome oder Atomteilchen auf 180 000 Kilometer pro Sekunde beschleunigt und in den Tumor gelenkt. Das zerstört die DNS seiner Zellen, sie sterben ab. Gerade Tumore, die tief im Körper zwischen den Organen sitzen, können so behandelt werden. Zentren in München und Heidelberg bieten die Partikeltherapie inzwischen auch in Deutschland an, erste gesetzliche Krankenkassen erstatten die (sehr hohen) Kosten.