Die Universitätsmedizin Rostock und das Max Delbrück Center Berlin haben eine wegweisende Kooperation geschlossen, um die Bildqualität und Effizienz der Magnetresonanztomographie (MRT) deutlich zu verbessern. Im Rahmen dieser Partnerschaft wurde eine neuartige, metamaterial-basierte MRT-Antenne entwickelt. Diese Innovation zielt darauf ab, die Detailauflösung in der Bildgebung von anatomisch feinen Strukturen wie dem Auge und der Augenhöhle signifikant zu erhöhen. Die Ergebnisse der Studie wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Advanced Materials veröffentlicht.

Das Team aus Rostock, geleitet von Oliver Stachs und Ebba Beller, arbeitete eng mit den Forschenden des Berliner Teams unter Thoralf Niendorf zusammen. Letzteres war hauptsächlich für die elektromagnetische Konzeption sowie die Simulation und Optimierung der Radiofrequenzantenne verantwortlich. Die Integration von Metamaterialien in die Antenne ermöglicht es, Radiofrequenzfelder zu fokussieren und zu verstärken, was zu einer verbesserten Signalqualität führt.

Technologische Vorteile und klinische Anwendungen

Die neu entwickelte Hochfrequenz-Antenne bietet eine Lösung für ein häufiges Problem herkömmlicher MRT-Technologien: den Empfang von Signalen aus tiefen oder komplexen anatomischen Regionen. Durch die Verwendung elektromagnetischer Metamaterialien wird die Signalstärke erhöht und die Bildschärfe verbessert. Dies ist besonders vorteilhaft für die Bildgebung von sensiblem Gewebe.

Die Technologie erfordert keine Anpassung der bestehenden MRT-Infrastruktur, was ihre Implementierung in Kliniken erleichtert. Die Verfahren wurden bereits an Freiwilligen getestet und haben Antibiotiken zur Validierung der Ergebnisse herangezogen. Die Anwendungsmöglichkeiten erstrecken sich nicht nur auf die Augenheilkunde, sondern auch auf kardiovaskuläre Bildgebung und MRT-gestützte Therapien.

Eine der größten Stärken dieser Antenne liegt darin, dass sie gleichzeitig die Untersuchungszeiten verkürzt. Dies trägt dazu bei, den Stress und das Unbehagen der Patient*innen zu reduzieren, was einen entscheidenden Vorteil in der klinischen Praxis darstellt.

Forschung und Zukunftsausblick

Die langjährige Zusammenarbeit zwischen den Forschenden aus Rostock und Berlin ist ein Paradebeispiel für die Synergie zwischen angewandter Grundlagenphysik und translationaler Medizin. Das Projekt wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert und zeigt ein großes Potenzial für zukünftige Anwendungen.

Geplante größere Studien an mehreren Krankenhäusern sollen die Anpassung der Antenne für andere Organe ermöglichen, darunter Herz und Nieren. Zukünftige Entwicklungen könnten auch spezielle MRT-Scans zur Darstellung von Natrium- oder Fluorkonzentrationen im Körper umfassen. Damit eröffnet sich ein weites Feld für die Weiterentwicklung dieser bahnbrechenden Technologie, die tiefere Einblicke in den menschlichen Körper ermöglichen könnte.

Insgesamt stellt die neue MRT-Antenne nicht nur einen Fortschritt in der Bildgebungstechnik dar, sondern auch eine vielversprechende Perspektive für die Verbesserung diagnostischer Verfahren in der medizinischen Praxis. Das Team um Niendorf hat mit dieser Innovation ein Modell geschaffen, das moderne Antennendesign-Physik in die klinische Routine integrieren könnte. Weitere Details zu dieser Forschung finden Sie in den jeweiligen Publikationen des Max Delbrück Centers und auf Healthcare in Europe.