„Bildgebende Verfahren“ beschreiben im Allgemeinen Methoden aus der medizinischen Diagnostik oder Forschung, die es ermöglichen zwei- oder dreidimensionale Bildaufnahmen von Körper-Strukturen und -Funktionen zu erstellen. Dabei kommen, je nach Methode, verschiedene Verfahren zum Einsatz (basierend auf z.B. Röntgenstrahlen, Ultraschall, Kernspinresonanzen oder Radionuklide). Bei dem überwiegenden Teil der Methoden werden sogenannte Schnittbilder erstellt, d.h. Abbildungen zeigen bestimmte Querschnitte durch den Körper, welche angepasst werden können und somit zum Teil komplexe 3D Aufnahmen eines Körpers erstellt werden können (z.B. mit Hilfe der PET/CT).
Im Hinblick auf die Forschung mit Tieren erlauben die „Bildgebenden Verfahren“ auf einige wesentlich invasivere Methoden zu verzichten. Zudem können an einem Tier Untersuchungen an mehreren Zeitpunkten vorgenommen werden, was mit anderen Methoden wesentlich aufwendiger sein kann.
Transversales MRT Schnittbild durch das Gehirn einer Maus
Das Gesicht (Augen oben rechts und links) befindet sich oben im Bild.
Zu sehen ist hier zum Beispiel das Kleinhirn (gefaltete Struktur im unteren Bereich) und der prominent ausgebildete Riechkolben (Doppelstruktur oben, Mitte), welcher beim Menschen sehr viel kleiner ausfällt.
Am IEC werden insbesondere die Magnetresonanztomographie (MRT), die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und Computertomographie (CT) genutzt.
Computertomographie (CT)
Die CT basiert auf dem Prinzip der Röntgentechnik. Die Röntgenstrahlen durchdringen nicht alle Gewebestrukturen gleichmäßig. Dies lässt sich nutzen, um ein zweidimensionales Abbild von Körperstrukturen zu erstellen. Die CT ist ein modernes, computergesteuertes Röntgenverfahren, welches erlaubt eine Vielzahl von Schnittbildern in kurzer Zeit aufzunehmen und diese zu einem komplexen Bild zu verrechnen. Zudem ist die Strahlenbelastung für das abgebildete Gewebe sehr viel geringer als in herkömmlichen Verfahren. Die Gabe von Kontrastmitteln verbessert das Bild. Die CT zeichnet sich durch eine sehr gute Auflösung der Strukturen und Schnelligkeit der Messung aus. Besonders zur Diagnostik von Tumoren wird die CT als Standardmethode genutzt.
Positronen-Emissions-Tomographie (PET)
Die PET beruht auf der Messung von schwach radioaktiv markierten Substanzen (Radiopharmakon bzw. Radionuklid), welche zuvor dem Patienten oder Versuchstier verabreicht wurden. Diese Radionuklide verteilen sich im Körper und können gemessen werden. Die Radionuklide verbleiben für gewöhnlich nur kurz im Körper und die Strahlenbelastung ist daher überschaubar.
Anders als bei der MRT oder CT, welche Körperstrukturen lediglich abbilden, ohne ihre Funktion zu berücksichtigen, binden sich die Radionuklide in die gängigen chemischen Vorgänge im Körper ein und erlauben somit eine Messung der Funktion einer Körperstruktur. Die PET wird häufig zur Diagnostik bestimmter Tumorarten verwendet. Heutzutage wird PET und CT oft als Messmethode kombiniert.
3-dimensionales PET/CT Bild einer Maus (mit Pankreaskarzinom)
PET, CT und PET/CT Aufnahmen einer Maus
Magnetresonanztomographie (MRT)
Die MRT basiert auf dem Prinzip der Kernspinresonanz. Dabei wird mit Hilfe von starken Magnetfeldern auf bestimmte Atomkerne (i.d.R. Wasserstoff) im Körper eingewirkt (die Kerne werden „resonant angeregt“). Dadurch entsteht ein messbares Signal, woraus sich schlussendlich ein Bild der vermessenen Körperstruktur zusammensetzen lässt. MRT Bilder zeichnen sich durch ihren guten Kontrast zwischen verschiedenen Gewebestrukturen aus, welcher sich durch die Gabe von Kontrastmitteln noch verbessern lässt. Zudem ist die MRT gegenüber anderen Verfahren wesentlich schonender. Bis jetzt konnten keine langfristigen Nebenwirkungen entdeckt werden (anders als z.B. beim Röntgen).
MRT Aufnahmen des schlagenden Herzens einer Maus.