Forschende der Empa in St.Gallen haben ein bahnbrechendes Kabel für die Magnetresonanztomographie (MRT) entwickelt. Dieses neue Polymerkabel enthält deutlich weniger Metall als herkömmliche Modelle, was die Sicherheit und Bildqualität bei medizinischen Untersuchungen erheblich verbessert. Es adressiert direkt das Problem der Metallerhitzung bei Patienten mit Implantaten und ermöglicht präzisere Diagnosen.
Wichtige Erkenntnisse
- Neues MRT-Kabel der Empa St.Gallen reduziert Metallanteil erheblich.
- Verhindert Erhitzung von Implantaten und mögliche Verbrennungen bei Patienten.
- Verbessert die Auflösung von MRT-Bildern für präzisere Diagnosen.
- Basis ist eine Polymerfaser mit hauchdünner Metallbeschichtung.
- Forschung ist Teil der breiteren Gesundheitsstrategie der Empa St.Gallen.
Sichere Diagnostik durch innovatives Material
Die Kernspintomographie (MRT) ist ein unverzichtbares Werkzeug in der modernen Medizin. Sie liefert detaillierte Bilder von Geweben und Organen. Ein grosses Problem stellt jedoch die Interaktion von Metall im Körper mit den starken Magnetfeldern und Radiowellen dar. Traditionelle MRT-Kabel, die hauptsächlich aus Kupfer bestehen, können sich erhitzen und bei Patienten mit metallischen Implantaten Verbrennungen verursachen. Dies schränkt die diagnostischen Möglichkeiten oft ein.
Die Innovation aus St.Gallen löst dieses Problem. Das neue Kabel besteht nicht aus Kupfer, sondern primär aus Kunststoff, genauer gesagt aus Polymerfasern. Diese Fasern sind mit einer extrem dünnen Metallschicht ummantelt. Diese Konstruktion gewährleistet die notwendige elektrische Leitfähigkeit für die Signalübertragung, minimiert aber gleichzeitig die Wechselwirkung mit den Radiowellen des MRT-Geräts.
„Unser Ziel war es, ein Kabel mit einer sehr geringen, aber genau definierten metallischen Leitfähigkeit zu entwickeln“, erklärte Dirk Hegemann, ein Forscher der Empa St.Gallen, in der Zeitschrift «Empa Quarterly». „Die Leitfähigkeit muss gross genug sein, damit das Signal übertragen werden kann, aber nicht so gross, dass es zu einer Interaktion mit den Radiowellen kommt.“
Fakten zum neuen MRT-Kabel
- Material: Hauptsächlich Kunststoff (Polymerfasern) mit hauchdünner Metallschicht.
- Vorteil: Geringere Metallleitfähigkeit reduziert Erhitzung von Implantaten.
- Anwendung: Sicherere MRT-Untersuchungen, insbesondere für Patienten mit Metallimplantaten.
- Ergebnis: Ermöglicht hochauflösende Bilder mit weniger Nebenwirkungen.
Verbesserte Bildqualität und Patientenkomfort
Die geringe metallische Leitfähigkeit des neuen Kabels hat zwei entscheidende Vorteile: Erstens wird die Gefahr der Überhitzung von Implantaten wie Schrauben, Platten oder Prothesen drastisch reduziert. Dies erhöht die Sicherheit und den Komfort für Patienten erheblich. Zweitens ermöglicht die minimierte Interferenz eine verbesserte Bildqualität.
Ärzte können nun hochauflösende Bilder von Geweben und Organen erstellen, die selbst kleinste Verletzungen, Entzündungen oder Tumore im menschlichen Körper besser sichtbar machen. Dies führt zu präziseren Diagnosen und einer früheren Erkennung von Krankheiten, was für die Behandlung entscheidend ist. Die Zusammenarbeit mit dem Industriepartner TI-Solutions AG war für die erfolgreiche Entwicklung dieses innovativen Produkts von grosser Bedeutung.
Die Rolle der Empa in der Gesundheitsforschung
Die Entwicklung des MRT-Kabels ist kein Einzelfall. Die Empa St.Gallen engagiert sich breit in der Gesundheitsforschung mit innovativen Materialien. Professor René Rossi, Co-Leiter des Departements «Materials meet Life» und des Forschungsschwerpunkts Gesundheit, betonte dies in einem Interview. Die Forschungsaktivitäten umfassen verschiedene Bereiche, die darauf abzielen, medizinische Herausforderungen zu lösen.
Ein Beispiel sind die sogenannten «smarten» Wundverbände, die den Heilungsprozess optimal begleiten sollen. Diese Verbände könnten zukünftig Sensoren enthalten, die Infektionen frühzeitig erkennen, beispielsweise durch eine Farbänderung, die einen Bakterienbefall anzeigt. Solche Technologien sind besonders wichtig im Kampf gegen die weltweit zunehmende Antibiotikaresistenz.
Hintergrund: Empa St.Gallen
Die Empa, die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt, ist eine interdisziplinäre Forschungsinstitution des ETH-Bereichs. Ihr Standort in St.Gallen konzentriert sich stark auf die Gesundheitsforschung und innovative Materialien. Die Forschenden arbeiten an Lösungen für drängende medizinische Probleme und entwickeln Technologien, die direkt dem Menschen zugutekommen.
Zukünftige Therapieansätze und Kostensenkung
Neben der Diagnostik forscht die Empa St.Gallen auch an neuen Therapieansätzen. Dazu gehören «lebende» Materialien wie bakterientötende Viren, die für den Menschen harmlos sind, oder Probiotika, also «gute Bakterien». Diese Ansätze könnten in Zukunft eine Alternative zu herkömmlichen Medikamenten darstellen, insbesondere bei der Bekämpfung resistenter Keime.
Ein weiterer Fokus liegt auf der Senkung der Gesundheitskosten. Professor Rossi sieht hier Potenzial in der optimalen Begleitung und Betreuung älterer Patienten mithilfe tragbarer Sensoren und ihrer digitalen Zwillinge. Solche Technologien könnten präventive Massnahmen verbessern und die Notwendigkeit kostspieliger Spitalaufenthalte reduzieren.
Strategische Partnerschaften sind entscheidend
Die Forschungsaktivitäten der Empa sind eng mit strategischen Partnerschaften verbunden. Ein wichtiges Beispiel ist die Zusammenarbeit mit dem Kantonsspital St.Gallen. Solche Kooperationen sind unerlässlich, um Forschungsergebnisse schnell in die klinische Praxis zu überführen und den Patienten zugänglich zu machen.
Vor drei Jahren hat die Empa St.Gallen zudem drei Booster-Programme ins Leben gerufen. Diese konzentrieren sich auf die verbesserte Krebsbehandlung, die Wundheilung sowie die Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen. Auch die Entwicklung von Methoden zur Früherkennung von Demenzerkrankungen ist ein wichtiger Bestandteil der aktuellen Forschung. Diese breit aufgestellten Initiativen zeigen das Engagement der Empa, die Lebensqualität durch innovative Materialwissenschaften zu verbessern.
