Forschung für bessere und kostengünstigere medizinische Bildgebung
Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ist ein medizinisches, nichtinvasives Bildgebungsverfahren zur strukturellen und funktionellen Darstellung von Organen. Dabei wird der Zerfall der Isotope unter Aussendung eines Positrons gemessen, indem eine schwach radioaktiv markierte Substanz in den Körper injiziert und deren Verteilung durch Szintillatoren sichtbar gemacht wird. PET-Scanner verwenden verschiedenste kristalline Werkstoffe als Szintillatoren, was das Verfahren recht kostspielig macht. Daher forscht man an neuen, preisgünstigeren Materialien, um PET auf breiterer Ebene einzusetzen. Zudem ist die Strahlungsdosis ein Risiko und macht eine hohe Detektionseffizienz der szintillierenden Schicht erforderlich. Das EU-finanzierte Projekt STRING (Structured scintillators for medical imaging) zielte darauf ab, die Leistungsfähigkeit zu erhöhen und die Kosten von PET-Scannern durch Entwicklung keramischer Szintillatoren zu senken. Die Projektpartner forschten an Materialien, deren Emissionszeiträume unter 20 Nanosekunden liegen, die Licht im UV-Bereich emittieren und daher mit herkömmlichen Photonendetektoren nicht verwendet werden können. In diesem Sinne koppelten die Forscher organische Phasenschieber mit Interferenzfiltern, um die Photodetektoren vor unerwünschter UV-Strahlung abzuschirmen. STRING schlug auch eine neuartige Stack-Struktur vor, bestehend aus einem keramischen Szintillator mit einem Phasenschieber zwischen zwei Interferenzfiltern. Dieser Stack zeigte einen leicht reduzierten Lichtausgang, sodass sich die Projektpartner auf die Modellierung des Emissionssignals als Funktion der Zerfallszeit konzentrierten. PET ist eine zuverlässige Methode zur genauen Diagnose von Krebs und neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer. Durch den Einsatz kostengünstiger Szintillatormaterialien sollen PET-Scanner und damit auch die medizinische Diagnostik besser und billiger werden.
