Erkrankungen des Atmungssystems sind weltweit eine der Hauptursachen für chronische Morbidität und Mortalität. Während die modernen medizinischen Bildgebungstechnologien heute detaillierte diagnostische Informationen liefern, fehlt es immer noch an einer dosisarmen, schnellen und kostengünstigen Option für die Früherkennung und/oder Nachuntersuchung.
Hier berichten wir über die Hauptprinzipien und die wichtigsten Meilensteine der Entwicklung der ersten Anwendung einer neuartigen Modalität am Menschen, nämlich der Röntgen-Dunkelfeld-Thoraxaufnahme, die diese Lücke schließen könnte. Diese Technik ermöglicht die Beurteilung mikrostruktureller Veränderungen im Lungenparenchym und stellt eine empfindlichere Alternative zu konventionellen Röntgenaufnahmen des Brustkorbs dar, wobei nur ein Bruchteil der bei der Computertomographie (CT) verwendeten Dosis benötigt wird.
Für diese erste klinische Evaluierung haben wir ein neuartiges Dunkelfeld-Brustkorb-Röntgensystem gebaut, mit dem gleichzeitig auch ein konventionelles Thorax-Röntgenbild aufgenommen werden kann. Mit diesem weltweit ersten System führen wir zur Zeit zwei Patientenstudien durch. Die erste ist der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) gewidmet, die zweite dem schweren akuten respiratorischen Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2).
Die ersten Ergebnisse sind sehr vielversprechend und zeigen, dass die Röntgendunkelfeld-Thoraxaufnahme die Diagnose von COPD und COVID-19 effektiver ermöglicht als das herkömmliche Thoraxröntgen.
Abschliessend diskutieren wir den zukünftigen Einsatz der Röntgen-Dunkelfeld-Technologie in der Computertomographie.
Referenzen:
• Viermetz, M. et al. Proceedings of the National Academy of Sciences, 119(8), e2118799119 (2022).
• Urban, T. et al. Radiology, 212025 (2022).
• Willer, K. et al. The Lancet Digital Health, 3(11), e733-e744 (2021).
• Pfeiffer, F. et al. Nature Materials, 7(2), 134-137 (2008).
• Pfeiffer, F. et al. Nature Physics, 2(4), 258-261 (2006).
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