ESA-Wissenschaftler helfen bei Krebsdiagnose mit neuer Röntgenkamera
Bei der Entwicklung von Sensoren für Röntgenstrahlen von Himmelsobjekten haben Wissenschaftler in der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) eine Kamera entworfen, die sich als mächtige neue Waffe im Kampf gegen Krebs erweisen könnte. Im Zentrum für Weltraumforschung und -technik (ESTEC) der ESA in den Niederlanden haben Mitarbeiter der für Entwicklung von Technologien für wissenschaftliche Nutzlasten verantwortlichen Abteilung eine neue Röntgenkamera entworfen, die Sofortdiagnosen erstellen und krebsbefallenes Gewebe für Chirurgen erkenntlich machen könnte. Wichtig ist, dass es sich um eine kleine Vorrichtung handelt, die bei Operationen ständig eingesetzt werden kann. Eine wirksame Krebsbehandlung hängt von der frühzeitigen Erkennung und Beseitigung von Krebszellen ab. In diesem Stadium sind sie aber am schwersten aufzuspüren, und die gegenwärtig verfügbaren medizinischen Geräte geben den Ärzten über den Zustand des Gewebes nur wenig Auskunft. Bei Brustkrebs sammeln sich Krebszellen meist in den Lymphknoten an, von wo sie sich rasch im ganzen Körper ausbreiten. Deshalb muss der Chirurg in einem exploratorischen Eingriff versuchen, das erkrankte Gewebe ausfindig zu machen und zu entfernen. Kann der befallene Bereich nicht abgegrenzt werden, ist der Arzt möglicherweise gezwungen, das gesamte lymphatische System herauszuschneiden, was erhebliche Störungen im Hormonhaushalt des Körpers hervorruft. Die neue Kamera nimmt Bilder von einer radioaktiven Kontaktflüssigkeit auf, die in den Brusttumor oder in dessen Nähe eingespritzt wird. Dadurch dass die Kamera sehr klein ist, kann das Krebsgewebe während der gesamten Operation abgebildet werden. "Die von uns entworfene Kamera funktioniert nicht wie ein herkömmlicher Fotoapparat, sondern völlig digital, so dass der Chirurg das gesamte lymphatische System und die möglicherweise krebsbefallenen Bereiche auf dem Bildschirm untersuchen kann. Dann entscheidet er, welcher Teil entfernt werden muss", so Dr. Tone Peacock, Leiter der Abteilung Nutzlasttechnologie. Das ESA-Team hatte nach einer Lösung zur Herstellung von Bildaufnahmen unter Verwendung hochenergetischer Röntgenstrahlen gesucht, weil manche Himmelskörper wenig sichtbares Licht, dafür aber große Mengen von Röntgenstrahlung abgeben. Das gegenwärtig in der Umlaufbahn befindliche Röntgenteleskop der ESA, XMM-Newton, beobachtet lediglich niedrigenergetische Röntgenstrahlung. Die Forscher im ESTEC haben erstmals einen Mikrochip hergestellt, der für harte Röntgenstrahlung statt für sichtbares Licht empfindlich ist. Neu an ihm ist, dass er nicht aus Silizium, sondern aus einer chemischen Verbindung namens "epitaktisches Galliumarsenid" hergestellt ist. Dieser neue Werkstoff, der unter der Leitung des ESA-Mitarbeiters Dr. Marcos Bavdaz entwickelt wurde, hat gerade eine umfassende Erprobung in der deutschen Röntgenprüfeinrichtung HASYLAB bestanden. Nach der Herstellung des Sensors als Kernstück der Kamera muss nun ein System entwickelt werden, das die Aufnahmen in Echtzeit auf einem Fernsehschirm darstellt. "An dieser Entwicklung arbeiten wir jetzt mit Industriepartnern wie der Firma Metorex, einem Forschungs- und Entwicklungsunternehmen in Finnland", so Peacock. Wenn die ESA die Technologie für diese Röntgenkamera voll entwickelt hat, ist ihre Aufgabe erfüllt. Dann ist es Sache der Industriepartner, eine medizinisch einsatzreife Kamera zu produzieren. Die ESA wird ihren Entwurf in abgewandelter Form nutzen, um den europäischen Astronomen einen neuen Einblick ins Universum zu vermitteln.