Nobelpreis für Magnetresonanz-Forschung
Das gab das Nobelpreis-Komitee am Montag in Stockholm bekannt. Die beiden Wissenschafter werden für ihre Verdienste in der Erforschung der Magnetresonanz (Kernspintomographie – NMR) geehrt. Es handelt sich bei dem Verfahren um eine Methode, welche in den vergangenen Jahren die bildgebende Diagnostik in der Medizin revolutioniert hat.
Die Auszeichnung ist – wie im Vorjahr – mit zehn Millionen schwedischer Kronen (rund 1,1 Mio. Euro) dotiert. 2002 ging die begehrte Auszeichnung an die beiden gebürtigen Briten Sydney Brenner und John Sulston sowie an den US-Amerikaner Robert Horvitz. Die Forscher hatten bahnbrechende Erkenntnisse zum Thema des „programmierten Zelltods“ und zur Gen-Regulation bei der Entstehung von mehrzelligen Lebewesen erarbeitet.
„Die Möglichkeit, die inneren Organe des Menschen auf exakte und schonende Weise abbilden zu können, ist von entscheidender Bedeutung für die medizinische Diagnostik, Behandlung und Nachkontrolle. Die beiden diesjährigen Nobelpreisträger (Paul C. Lauterbur und Sir Peter Mansfield, Anm.) in Physiologie oder Medizin haben entscheidende Entdeckungen in Bezug auf den Einsatz von Magnetresonanz bei der Abbildung unterschiedlicher Strukturen gemacht. Diese Entdeckungen führten schließlich zur modernen Magnetresonanztomographie (MRT), die einen entscheidenden Durchbruch sowohl für die Krankenbehandlung als auch die medizinische Forschung bedeutete“, lautete am Montag die Begründung für die Zuerkennung des Preises.
Hintergrund dafür ist, dass Atomkerne in einem starken magnetischen Feld mit einer von der Stärke des Magnetfeldes abhängigen Frequenz rotieren. Ihr Energieniveau kann erhöht werden, indem sie Radiowellen mit gleicher Frequenz absorbieren (sog. Resonanz). Wenn die Atomkerne auf ihr ursprüngliches Energieniveau zurückfallen, werden Radiowellen ausgesendet. Diese Entdeckungen wurden im Jahre 1952 mit dem Nobelpreis für Physik belohnt.
Während der folgenden Jahrzehnte wurde die Magnetresonanz hauptsächlich zur Erforschung der chemischen Struktur unterschiedlicher Substanzen eingesetzt. Die diesjährigen Nobelpreisträger erzielten zu Anfang der siebziger Jahre bahnbrechende Forschungsergebnisse, die dazu führten, dass die Magnetresonanz mit der Zeit auch bedeutungsvolle medizinische Anwendungsbereiche fand.
Die Magnetresonanztomographie (MRT, NMR, auch Kernspintomographie) hat die Diagnostik zahlreicher Erkrankungen revolutioniert. Sie eignet sich unter anderem besonders für die Darstellung von Muskeln und Sehnen. Insgesamt ist die Abbildungsqualität vor allem bei Gewebe mit hohem Wasseranteil besonders gut. Ein Riesenvorteil liegt auch darin, dass die Methode ohne Röntgenstrahlen auskommt. Der Patient wird vorübergehend in einen „Tunnel“ eingeführt, der während der Untersuchung einer extrem starken Magnetstrahlung unterliegt. Die Bilder werden im Computer „errechnet“. Mit den neuesten Verfahren können auch Hohlorgane, zum Beispiel der Darm, dargestellt werden. Die Experten sprechen hier von „virtueller Endoskopie“.
Paul Lauterbur (geb. 1929 in Urbana im US-Bundesstaat Illinois), Chemiker und Radiologe, entdeckte die Möglichkeit der Erzeugung von zweidimensionalen Bildern durch die Einführung so genannter Gradienten, die die Stärke des Magnetfeldes verändern. Durch Analyse der Eigenschaften der zurückgesendeten Radiowellen konnte er ihren Ursprung genau lokalisieren. Auf diese Weise gelang es, zweidimensionale Bilder von Strukturen aufzubauen, die mit anderen Techniken nicht unterschieden werden konnten.
Der Physiker Peter Mansfield (geb. 1933 in Nottingham, Großbritannien) entwickelte den Prozess der Ausnutzung von Gradienten im Magnetfeld weiter. Er zeigte, wie die Signale mathematisch und mittels Computeranalyse dahingehend bearbeitet werden konnten, dass eine anwendbare Abbildungstechnik entwickelt werden konnte. Mansfield zeigte darüber hinaus, wie eine extrem schnelle Abbildung vor sich gehen könnte, was jedoch technisch und praktisch für die Medizin erst ca. zehn Jahre später möglich wurde.
Die Abbildung mit Magnetresonanz zählt inzwischen zu den Routinemethoden in der Krankenbehandlung. Jedes Jahr werden weltweit mehr als 60 Millionen Untersuchungen mit dem Magnetresonanztomographen durchgeführt und die Technik befindet sich noch immer in rascher Entwicklung.
