MAPIT

Magnetic Particle Imaging Technologie (MAPIT)
(FKZ: 13N11086-13N11093)

Partner

  • Philips Medical Systems DMC GmbH
  • Bayer Schering Pharma AG
  • Bruker BioSpin MRI GmbH
  • Bruker BioSpin GmbH
  • Miltenyi Biotec GmbH
  • Universität zu Lübeck
  • Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)
  • Charité – Universitätsmedizin Berlin

Laufzeit

01.07.2010 – 30.06.2013

Zuwendung

10,57 Mio. EUR

Kurzbeschreibung

Magnetic Particle Imaging (MPI) ist ein neues Bildgebungsverfahren, mit dem sich die lokale Konzentration von magnetischen Nanopartikeln (im Folgenden als Tracer bezeichnet) quantitativ sowohl mit hoher Empfindlichkeit, als auch mit hervorragender räumlicher Auflösung in Echtzeit darstellen lässt. Diese Vorteile gegenüber etablierten Verfahren, die oft nur einen der beiden Anforderungen abdecken können oder nicht quantitativ sind, lassen ein hohes klinisches Potenzial in vielen medizinischen Anwendungsbereichen erwarten.

Das Gesamtziel des Verbundprojektes ist die experimentelle Validierung von MPI anhand neuer Tracer und neuer bildgebender Geräte am Beispiel von zwei Modellindikationen, der quantitativen Myokardperfusion und der bildgesteuerten kardiovaskulären Intervention, beide aus dem Anwendungsgebiet der Diagnostik und Therapie von Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Im Rahmen des Verbundprojektes sollen weltweit erstmals zwei experimentelle Ganzkörpersysteme erforscht und realisiert werden. Dies ist zum einen ein konventioneller Scanner, der gleichartige Spulensysteme ober- und unterhalb des Patientenbereichs sowie eine zylindrische Sende- und Empfangseinheit vorsieht, zum anderen ein „Untertisch-System“ mit offenem Patientenzugang, das sein Haupteinsatzgebiet in der bildgeführten Intervention haben kann.

Im Bereich der Tracer sollen besonders für MPI geeignete magnetische Nanopartikel entwickelt werden. Dazu werden sowohl speziell darauf abgestimmte Syntheseverfahren, als auch Separationsverfahren zur Anreicherung der stark signalgebenden Teilchen in den entstehenden Tracern erforscht.

Am Projektende soll für beide Systeme die mit neuen Tracern erreichbare Bildqualität durch orientierende Studien demonstriert werden.

Technologie und Anwendung:

MPI ist eine im Jahr 2005[1] erstmals publizierte neue Methode zur medizinischen Bildgebung, mit der die lokale Konzentration von magnetischen Nanopartikeln direkt und quantitativ gemessen werden kann. Die Methode nutzt dazu elektromagnetische Felder und die speziellen Magnetisierungseigenschaften der Nanopartikel aus, um aus den aufgenommenen Signalen mit Hilfe von mathematischen Methoden ein Abbild der Verteilung der magnetischen Nanopartikel im Körper zu berechnen. Als Tracer kommen nanopartikuläre Systeme aus Eisenoxid zum Einsatz, deren physiologische Eigenschaften maßgeblich durch das verwendete Hüllmaterial bestimmt werden.  Abhängig von diesem unterscheiden sich Tracer zum Beispiel im Hinblick auf Blutverweilzeit und Anlagerungskinetik, was eine Optimierung für den Einsatz im Bereich verschiedener medizinischer Anwendungen ermöglicht.

Die Herz-Kreislauf-Erkrankungen, vor allem die koronaren Herzerkrankungen, stellen immer noch eine der Hauptlasten im Bereich der Gesundheitsfürsorge da und sind für einen Großteil der krankheitsbedingten Todesfälle verantwortlich. Aufgrund der möglichen Kombination von hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung mit hoher Empfindlichkeit und quantitativer Bestimmung der Verteilung eines in die Blutbahn injizierten Tracers wird angenommen, dass MPI im Bereich der Diagnostik und Therapie von Herz-Kreislauf-Erkrankungen eine bedeutende Rolle spielen kann. Umfassendere und kürzere Untersuchungen mit verbesserter Aussagekraft unter Verzicht auf Röntgenstrahlung und radioaktive Materialen stellen einen unmittelbar spürbaren Fortschritt für den Patienten dar. Auch die Logistik im Krankenhaus wird vereinfacht, da keine aufwändigen Zulassungen für den Umgang mit radioaktiven Materialien nötig sind und kürzere Untersuchungszeiten sich unmittelbar in einer effektiveren Versorgung niederschlagen.  


[1] B Gleich, J Weizenecker “Tomographic imaging using the nonlinear response of magnetic particles,” Nature 435, no. 7046 (Juni 30, 2005): 1214-1217.  

weitere Informationen

Dr. Jörn Borgert
Philips Technologie GmbH Innovative Technologies
Research Laboratories
Röntgenstrasse 24-26
22335 Hamburg

nach oben Aktualisiert am: 31 Mai 2012.