Schallwellen, Röntgenstrahlen, Magnetresonanz und viel Raffinesse und Kreativität: Die Technologien der medizinischen Bildgebung erlauben es uns, detailliert und ohne Schädigung des Gewebes zu sehen, was in unserem Körper vorgeht. Eine Prüfung auf Herz und Nieren
Bildgebung (Imaging) nennt man alle Prozeduren, durch die eine visuelle Darstellung irgendeines Objekts erzeugt oder reproduziert wird. Wenn diese Definition sehr allgemein klingt, dann deshalb, weil sie tatsächlich eine sehr große Vielfalt von Verfahren und Technologien umfasst: Jedes Mal, wenn wir mit unserem Handy etwas fotografieren, führen wir die Tätigkeit einer Bildgebung aus.
Bildgebung dient vielen Zwecken: von der wissenschaftlichen Forschung mithilfe von Mikroskopen und Teleskopen über industrielle und militärische Anwendungen bis hin zur Medizin – dem Gebiet, mit dem wir uns hier befassen wollen. Wenn man von medizinischer Bildgebung spricht, meint man gewöhnlich eine Vielfalt von nicht-invasiven Untersuchungsmethoden, die Bilder von inneren Körperteilen liefern. Diese Techniken tragen zur Erstellung medizinischer Diagnosen bei und dienen auch der wissenschaftlichen Erforschung von physiologischen Prozessen und von Krankheiten.
Verschiedene Bildgebungstechniken liefern verschiedene Daten, je nach der Art der Bildproduktion, daher können sie einander oft ergänzen, und durch ihre Kombination kann umfassendere Information erhalten werden. Obwohl es sich um nicht-invasive Methoden handelt, können sie bei übermäßigem Einsatz zum Teil etwas gefährlich sein, besonders, wenn sie über einen längeren Zeitraum und ohne entsprechende Schutzmaßnahmen verwendet werden.
Es ist auf entsprechende Schutzmaßnahmen zu achten. Arzt mit Bleischürze, die vor Röntgenstrahlung schützt. | Shutterstock, wavebreakmedia
Die gute alte Methode: das Röntgenbild
Wenn wir mit einer gewöhnlichen Kamera fotografieren, entsteht das Bild durch Licht, das von irgendeiner Quelle kommt (etwa von der Sonne), auf das Objekt trifft, das wir fotografieren, und mit ihm interagiert – ein Teil wird absorbiert, ein Teil wird reflektiert, und ein Teil durchdringt eventuell das Objekt und setzt seinen Weg fort. Der reflektierte Teil erreicht den Lichtsensor in unserer Kamera, und auf dieser Grundlage entsteht ein Bild. Jede Zone des Sensors, die Licht einer bestimmten Farbe empfangen hat, wird diese Farbe im endgültigen Bild wiedergeben.
Eine Röntgenaufnahme entsteht auf ganz ähnliche Weise, aber statt durch Lichtwellen mit der Frequenz von sichtbarem Licht, mit Wellenlängen von 400 bis 700 Nanometer, wird das Bild durch elektromagnetische Wellen mit der Frequenz von Röntgenstrahlen erzeugt, also mit Wellenlängen von 0,01 bis 10 Nanometer, deren Energie bedeutend höher ist als jene des sichtbaren Lichts.
Die Röntgenstrahlen treten aus einer Röhre aus, treffen auf den Körperteil, den man abbilden will, interagieren mit ihm und erreichen einen dahinter liegenden Film oder digitalen Detektor. So entsteht ein zweidimensionales Bild, das den Schatten der Röntgenstrahlung darstellt, also jene Strahlen, die unterwegs nicht absorbiert wurden.
Die Röntgenstrahlen werden auf unterschiedliche Art durch das Gewebe, das sie durchdringen, beeinflusst, abhängig von dessen Dichte und atomarer Zusammensetzung. Die hohe Frequenz der Röntgenstrahlen erlaubt es ihnen, Gewebe geringer Dichte und Moleküle mit leichten Atomen leicht zu durchdringen, etwa Muskelgewebe, aber sie werden von dichterem Gewebe und Molekülen mit relativ schweren Atomen absorbiert. Daher eignen sich Röntgenaufnahmen besonders für die Darstellung harter Gewebe, also von Knochen und Zähnen.
Man kann Röntgenaufnahmen auch für die Darstellung anderer Gewebe verwenden, zum Beispiel von Blutgefäßen, aber dafür ist ein Kontrastmittel notwendig. Kontrastmittel haben zwei Eigenschaften: Sie interagieren mit Röntgenstrahlen und werden sich daher auf der Röntgenaufnahme von ihrer Umgebung unterscheiden, und sie können spezifisch jenes Gewebe erreichen, welches uns medizinisch interessiert. Da die Unterschiede in der Dichte der verschiedenen Körpergewebe sehr klein sind, muss ein Kontrastmittel eingesetzt werden, um sie auf einer Röntgenaufnahme zu unterscheiden. So ermöglicht das Injizieren von Jod in den Blutkreislauf das Identifizieren von Blutgefäßen in der Aufnahme, da die Jodatome relativ schwer sind und Röntgenstrahlung absorbieren. So können Ergüsse und Blockaden im Kreislauf-System erkannt werden.
Röntgenstrahlung kann bei langer Belastung und in großen Mengen gefährlich sein. Sie gilt als ionisierende Strahlung, hat also genug Energie, um Elektronen aus Atomen und Molekülen herauszuschlagen und so deren chemische Stabilität zu beeinträchtigen. Über die kurzfristigen Schädigungen hinaus, die ionisierende Strahlung bewirken kann, wie etwa Verbrennungen durch lange Sonnenbestrahlung ohne Schutzcreme, kann sie langfristig die DNA der Körperzellen schädigen und Krebsmutationen auslösen.
Eine sehr praktische Methode zur Darstellung harter Gewebe. Die Hand des Schweizer Forschers Albert von Koelliker in einer Aufnahme, die Wilhelm Röntgen 1896 gemacht hat | Quelle: Wikipedia, gemeinfrei
Virtuelle Querschnitte: Computertomographie (CT)
Tomographie ist ein Verfahren zur Bildgebung durch Aufteilung in „Scheiben“. Computertomographie (kurz CT) ist im Allgemeinen ein System, das eine Serie von zweidimensionalen, aus verschiedenen Winkeln aufgenommenen Röntgenbildern erzeugt, die ein Computer-Algorithmus dann zu einem dreidimensionalen Bild des untersuchten Organs zusammenfügt.
In der Medizin werden CT-Untersuchungen häufig verwendet, unter anderem zum Auffinden von inneren Blutungen, Tumoren, Lungenkrankheiten, Venen- und Arterienveränderungen, Herzkrankheiten, Veränderungen im Verdauungsapparat und orthopädischen Komplikationen wie Brüchen in Gelenken. Die Methode liefert dreidimensionale Bilder hoher Auflösung, die eine präzise Diagnose ermöglichen.
Der hauptsächliche Nachteil dieses Bildgebungsverfahrens liegt in den Strahlenschäden. Da die CT aus einer Serie von Röntgenaufnahmen besteht, wobei ionisierende Strahlung verwendet wird, ist die untersuchte Person einer relativ hohen Strahlungsdosis ausgesetzt, was, wie gesagt, bei starker und häufiger Belastung Krebsmutationen auslösen kann. Die Strahlungsmenge, die die untersuchte Person aufnimmt, hängt von der Größe des untersuchten Bereichs, von der Zahl der Aufnahmen, aus welchen das „Tomogramm“ genannte endgültige Bild zusammengefügt wird, sowie von der erforderlichen Bildqualität ab. Wenn der Arzt den Patienten zu einer CT-Untersuchung schickt, muss er die Gefahren abschätzen und entscheiden, ob der Nutzen der Diagnose durch die Bildgebung das Risiko überwiegt.
Ein weiteres Risiko bei CT-Untersuchungen ist eine allergische Reaktion des Patienten auf das verwendete Kontrastmittel. Die Symptome solcher allergischen Reaktionen sind gewöhnlich Übelkeit, Erbrechen und Hautausschläge. In seltenen Fällen können gewisse Kontrastmittel die Nieren schädigen.
Eine CT-Untersuchung ermöglicht die Diagnose einer Lungenentzündung bei einem COVID-19-Patienten (der rote Fleck links der Bildmitte) | Quelle: Science Photo Library / Vsevolod Zviryk
Das Wasser magnetisieren: Magnetresonanztomographie (MRT)
Magnetresonanztomographie (kurz MRT) ist ein nicht-invasives Bildgebungsverfahren ohne ionisierende Strahlung. MRT ermöglicht die Darstellung weicher Körpergewebe, indem sie die vielen im Körper vorhandenen Wassermoleküle wie kleine Sender verwendet, die Informationen über ihre Umgebung liefern. Wegen einer Quanteneigenschaft, die Kernspin genannt wird, verhalten sich Wasserstoffatome wie kleine Magneten (physikalisch ausgedrückt haben sie ein magnetisches Dipolmoment). Die Magnetisierung der Wasserstoffatome ist zwar sehr schwach, doch die MRT macht sich den Umstand zunutze, dass Wasserstoff das häufigste Atom im menschlichen Körper ist. Jedes Wassermolekül hat zwei Wasserstoffatome, und Wasser ist das häufigste Molekül im menschlichen Körper.
Wenn wir das Magnetfeld jedes Wasserstoffatoms messen könnten, könnten wir viel über seine Umgebung erfahren. Da wir das nicht können, misst das MRT-Gerät das gesamte Magnetfeld, das viele Wasserstoffatome gemeinsam erzeugen. Im Normalfall sind die „inneren Magnete“ in den Atomen zufallsverteilt in alle Richtungen ausgerichtet, und mithin hat das von ihnen erzeugte Gesamtmagnetfeld den Wert Null. Das Scan-Verfahren beginnt daher damit, dass der Patient in ein starkes konstantes Magnetfeld eingeführt wird. Magnete richten sich nach einem äußeren Magnetfeld aus, genau wie eine Kompassnadel sich nach dem Magnetfeld der Erde ausrichtet. Somit passt sich auch der „innere Magnet“ der Wasserstoffatome an das auf ihn wirkende starke äußere Magnetfeld an.
In der nächsten Phase erzeugt das MRT-Gerät einen kurzen elektromagnetischen Impuls, der sich mit einer bestimmten Drehfrequenz senkrecht zum konstanten Magnetfeld dreht. Dieser Impuls verändert die Ausrichtung eines Teils der „inneren Magnete“ und bewirkt, dass ihr gemeinsames Magnetfeld sich in der Richtung und mit der Frequenz des Impulses dreht.
Diese Bewegung ist synchronisiert – das heißt, alle inneren Magnete sind bei der Drehung abgestimmt und erzeugen ein messbares gemeinsames Magnetfeld, das sich senkrecht zur Richtung des konstanten Magnetfelds dreht. Dieses Wechselfeld kann durch die elektrische Spannung nachgewiesen werden, die es beim Durchgang durch eine Leiterschleife erzeugt.
Nach und nach geht die Synchronisierung der inneren Magnete wieder verloren, und das von ihnen erzeugte Magnetfeld klingt ab. Diese Abklingzeit hängt von der Umgebung der Wassermoleküle ab, sodass jede Gewebeart eine charakteristische Abklingzeit hat. So ist die Abklingzeit des Feldes in der Lunge und in der Leber kürzer als in Geweben, die mehr Wasser enthalten, wie etwa Blutgefäße. Weitere Faktoren, etwa Eisenkonzentrationen oder Riesenmoleküle wie Proteine, Vielfachzucker und Phospholipide, können ebenfalls die Abklingzeit beeinflussen. Auf der Grundlage der Abklingzeiten kann man somit ein Bild produzieren und verschiedene Muster der verschiedenen Gewebe erhalten.
Da das starke konstante Magnetfeld über diese ganze Zeit fortbesteht, während der kurze Impuls rasch verschwindet, löst sich die durch den Impuls verursachte Ausrichtungsänderung auf, und die inneren Magnete richten sich allmählich wieder nach dem konstanten Magnetfeld aus. Auch die für diesen Ausrichtungsvorgang nötige Zeit ist von der Umgebung der Wasserstoffatome abhängig, und auch sie ermöglicht es, verschieden Gewebearten zu unterscheiden. Das MRT-Gerät kann auf der Grundlage der verschiedenen Abklingzeiten Bilder erzeugen und so weiches Gewebe wie etwa das Gehirn, das Rückenmark, Blutgefäße, Sehnen und Knorpel im Bereich der Gelenke und anderes mehr darstellen.
Die Enge und der Lärm können Unbehagen verursachen. Ein Arzt unterweist eine Patientin vor einer MRT-Untersuchung | Foto: ALPA PROD, Shutterstock
Das Gehirn in Aktion sehen: funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT)
Man kann die MRT auch benutzen, um mit einer funktionelle MRT (kurz fMRT) genannten Methode die Gehirnaktivität zu messen. Der Proteinanteil des Hämoglobins, dessen Aufgabe der Transport des Sauerstoffs im Blut ist, verändert seine magnetischen Eigenschaften entsprechend der transportierten Sauerstoffmenge und beeinflusst damit das Magnetfeld in seiner Umgebung sowie das MRT-Bild des ihn umgebenden Wassers. Das ermöglicht die Unterscheidung zwischen Hirnregionen, in denen Nervenzellenaktivität stattfindet und die daher mehr Sauerstoff verbrauchen und eine höhere Konzentration des diesen transportierenden Hämoglobins aufweisen, und weniger aktiven Regionen. Wenn man fMRT-Bilder der Gehirne von Menschen bei irgendwelchen Tätigkeiten bzw. im Ruhezustand vergleicht, kann man daraus ableiten, welche Gehirnregion an der getesteten Tätigkeit beteiligt ist – etwa Informationsverarbeitung oder das Krümmen eines Fingers. Das ist ein sehr wichtiges Instrument für die Hirnforschung.
Auch bei MRT-Untersuchungen werden manchmal Kontrastmittel eingesetzt, um die Unterschiede zwischen verschiedenen Gewebearten hervorzuheben. Im allgemeinen verwendet man dazu Lösungen, die das Metall Gadolinium enthalten. Die Interaktion des Metalls mit den Wassermolekülen in seiner Umgebung beschleunigt die Ausrichtung der „inneren Magnete“ der Wasserstoffatome nach dem äußeren Magnetfeld, sodass die Abklingzeit für jene Wasserstoffatome, die vom Kontrastmittel umgeben sind, sich von der Abklingzeit der anderen Wasserstoffatome unterscheiden wird. Dadurch entsteht ein Kontrast zwischen Geweben, die Gadolinium enthalten, und den benachbarten Geweben.
Das konstante Magnetfeld, das in einem MRT-Gerät wirkt, ist ungefähr 10.000 Mal stärker als das Magnetfeld der Erde. Ein Magnet ist an und für sich ungefährlich, aber man darf keine Gegenstände in seine Nähe bringen, die von Magnetfeldern beeinflusst werden, wie Herzschrittmacher, Schmuck und andere Produkte aus ferromagnetischen Metallen (wie Eisen), oder auch Kreditkarten, Festplatten und andere magnetische Datenträger, die gelöscht werden könnten. Davon abgesehen ist die Technologie absolut sicher, auch bei vielfacher Anwendung, und auch für Kinder geeignet. Allerdings können die Geräusche, die das Gerät während des Betriebs erzeugt, und die Enge des Innenraums bei manchen Patienten Unbehagen verursachen.
Mithilfe der Kontrastmittel. Ein klares Bild der Gehirn-Venen in einem MRT-Scan | Foto: samunella, Shutterstock
Sichtbare Töne: Ultraschall
Schallwellen sind periodische Störungen der Luftdichte, die sich im Raum ausbreiten. Unsere Ohren können solche Störungen im Frequenzbereich zwischen 20 und 20.000 Hertz (Schwingungen pro Sekunde) wahrnehmen, und unser Gehirn interpretiert sie als Schall.
Ultraschall ist ein Bildgebungsverfahren, das auf Schallwellen mit einer Frequenz jenseits des menschlichen Hörbereichs basiert, also von mehr als 20.000 Hertz. Um das Bild zu erzeugen, sendet man Schallwellen auf den zu untersuchenden Bereich des Körpers. Wegen der spezifischen physikalischen Eigenschaften der verschiedenen Gewebe werden die Schallwellen auf unterschiedliche Art reflektiert, und das Ultraschallgerät verarbeitet die reflektierten Signale zu einem Bild.
Ultraschall ist ein effizientes Instrument für die Abbildung weicher Gewebe. Die Methode liefert präzise Information über den Zustand von Muskeln und Sehnen, die Funktion von Herz und Blutgefäßen, die Entwicklung des Fötus bei Schwangeren. Die meisten Anwendungen des Ultraschalls sind äußerlich, doch es gibt Untersuchungen, bei denen ein kleines Ultraschallgerät in den Körper eingeführt werden muss, um ein Bild von hoher Auflösung und hoher Zuverlässigkeit zu erhalten. Der Ultraschall liefert Sofortergebnisse und ist mit keiner Gefahr von ionisierender Strahlung verbunden. Sein hauptsächlicher Nachteil besteht darin, dass man mit ihm nur schwer Strukturen erkennen kann, die hinter Knochen oder Gasblasen verborgen sind.
Die Schallwellen erzeugt gewöhnlich ein piezoelektrischer Kristall, also ein Kristall, der unter einer elektrischen Spannung seine Form verändert. Wenn man die elektrische Spannung mit einer bestimmten Frequenz verändert, ändert sich die Form des Kristalls mit der gleichen Frequenz, und durch seine Schwingungen entstehen Schallwellen. Der Aufbau des Geräts, seine Betriebsweise und akustische Linsen, die die Schallwellen auf ähnliche Weise fokussieren wie Glaslinsen das Licht, erlauben es, die Wellen auf die gewünschte Zone und Tiefe einzustellen.
Verbreitetes Bildgebungsverfahren bei der Schwangerschaftsbeobachtung. Drei Fötusse in der Gebärmutter, sichtbar im dreidimensionalen Ultraschallscan | Quelle: Dr Najeeb Layyous / Science Photo Library
Im allgemeinen ist das Gerät mit Gummi überzogen, und man schmiert ein Gel auf die Haut, damit die Schallwellen gut geleitet werden und sich nicht zerstreuen, bevor sie die gewünschte Tiefe erreichen. Wenn die Wellen das anvisierte Gewebe erreichen, werden sie zum Ultraschallgerät reflektiert. In diesem Moment ereignet sich der umgekehrte Vorgang: Der piezoelektrische Kristall schwingt unter der Einwirkung der Schallwellen und setzt diese Schwingungen in Änderungen der elektrischen Spannung um. Die elektrische Spannung wird ihrerseits durch einen Prozess, den wir gleich erklären werden, im Gerät zu einem Bild verarbeitet, das die Struktur des Gewebes darstellt, von dem die Schallwellen reflektiert wurden.
Jedes Mal, wenn ein Unterschied in der Gewebedichte auftritt, wird ein Teil der Wellen reflektiert. Je größer die Dichtedifferenz ist, desto stärker ist das zurückgeworfene Echo – daher ist es sehr schwierig, Gewebe abzubilden, die sich hinter dünnem Gas oder einem harten Knochen befinden. Das Ultraschallgerät misst die Stärke der Echos, die zu ihm zurückkehren, und berechnet die Zeitdifferenz zwischen dem Aussenden der Schallwelle und dem Empfang des Echos. Aus dieser Zeitdifferenz ergibt sich die Tiefe der Stelle, an der sich die Gewebedichte verändert. In Verbindung mit der Information über die Stärke des Echos kann aus den Daten ein Bild zusammengefügt werden.
Ultraschallgeräte verwenden im allgemeinen Frequenzen zwischen 2 und 18 Megahertz. Hohe Frequenzen ermöglichen wegen ihrer kurzen Wellenlänge zwar detailliertere Bilder, doch solche Wellen klingen auch schneller ab und können daher nicht tief eindringen. Je nach dem untersuchten Organ verwendet man verschiedene Wellenlängen.
Durch den Doppler-Effekt kann Ultraschall auch zur Messung der Blutstromgeschwindigkeit in den Gefäßen dienen. Wenn eine Welle auf ein bewegtes Objekt trifft, wird die Frequenz der reflektierten Welle verändert. Ein bekanntes Beispiel für den Doppler-Effekt bei Schallwellen ist der Sirenenton eines Rettungsfahrzeugs. Die Tonfrequenz, die wir wahrnehmen, während das Fahrzeug auf uns zukommt, ist eine andere als jene, die wir wahrnehmen, während das Fahrzeug an uns vorbeifährt und sich entfernt, weil die auf uns bezogene relative Geschwindigkeit sich verändert. In ähnlicher Weise verändert sich die Frequenz von Schallwellen, die auf bewegtes Gewebe, wie etwa Blut in Arterien, treffen, woraus die Geschwindigkeit der Bewegung abgeleitet werden kann. Doppler-Ultraschall wird etwa für die Untersuchung der fetalen Herzfrequenz, der Herzklappenfunktion, der Blutzirkulation u. a. m. verwendet.
Radioaktive Bildgebung: Positronen-Emissions-Tomographie (PET)
PET (Positronen-Emissions-Tomographie) ist ein Bildgebungsverfahren, durch das anhand von radioaktiven Stoffen verschiedene physiologische Prozesse beobachtet werden können. Im Gegensatz zu Bildgebungsverfahren wie etwa der Röntgen-Fotografie, die Informationen über die strukturelle Integrität des untersuchten Gewebes liefern, können durch das PET-Verfahren Informationen darüber erhalten werden, ob die Funktion des Gewebes intakt ist.
Um mit dem PET-Verfahren einen bestimmten biologischen Prozess darzustellen, injiziert man der zu untersuchenden Person eine radioaktiv markierte Substanz („Tracer“). Der Tracer kann Zucker, ein Protein, ein Hormon oder jede andere chemische Verbindung sein, die an dem biologischen Prozess beteiligt ist, der abgebildet werden soll. Der injizierte Tracer enthält ein radioaktives Atom, sodass er geortet werden kann, sobald er jenen Körperteil erreicht, in dem er seine Funktion erfüllt. Das Auffinden des Tracers basiert darauf, dass der Kern des mitgeführten radioaktiven Atoms instabil ist. Wegen dieser Instabilität setzt das radioaktive Atom ein Positron genanntes Teilchen frei, das die gleiche Masse wie ein Elektron hat, aber positiv geladen ist, im Gegensatz zum negativen Elektron. Wenn ein Positron nahe an seinem Entstehungsort auf ein Elektron trifft, treten in zwei entgegengesetzte Richtungen elektromagnetische Wellen aus und werden von einem Detektor registriert, in dem der Patient liegt. Ein Rechner, der die registrierten Wellen analysiert, fügt ein dreidimensionales Bild der Stelle im Körper des Patienten zusammen, an der sich der radioaktive Tracer befindet. Einer der im PET-Verfahren am häufigsten verwendeten Tracer ist FDG (Fluorodeoxyglucose), eine geringfügig veränderte Variante des Zuckers Glucose. Er dient der Markierung von Geweben, die viel Glucose aufnehmen und verbrauchen, ein Charakteristikum bösartiger Tumore.
Ärzte verwenden die PET verbreitet für das Auffinden von Krebstumoren, die Diagnose von Gehirnerkrankungen und die Planung von Kopfoperationen, die Planung von Herz-Bypass-Operationen, die Diagnose und Behandlung von Infektionskrankheiten u. a. m. Man kann die PET auch bei der Entwicklung neuer Medikamente einsetzen, um die Ausbreitung des Medikaments und die Geschwindigkeit seiner Aufnahme im Körper zu prüfen, oder zu anderen Forschungszwecken. Häufig wird eine aus PET und CT kombinierte Bildgebung eingesetzt, um umfassende Information über einen Patienten zu bekommen.
Die Strahlungsmenge, der man bei einer PET-Untersuchung ausgesetzt ist, ist mit jener bei einer CT-Untersuchung vergleichbar (wobei die genaue Menge natürlich von den genauen Untersuchungsbedingungen abhängt). Der Ausstoß von Positronen durch den radioaktiven Tracer endet binnen einiger Stunden nach seiner Herstellung.
Eine radioaktive Untersuchung, durch die die Funktion von Geweben geprüft werden kann. Torso im PET-Scan, Ansicht von hinten (Bilder oben) und von oben | Foto: springsky, Shutterstock
Ausblick
Obwohl die Bildgebungsverfahren, die wir hier erörtert haben, auf unterschiedlichen wissenschaftlichen Prinzipien beruhen, liegt allen die Fähigkeit zugrunde, Kontraste herzustellen und jene Objekte, für die man sich interessiert, von den anderen zu unterscheiden. Die beschriebenen Methoden wurden zwar zum Teil schon vor mehr als hundert Jahren erfunden, doch die Bildgebung ruht sich nicht auf ihren Lorbeeren aus. Forscher entwickeln die existierenden Bildgebungstechnologien ständig weiter, finden für sie verschiedene Anwendungen und erfinden neue Technologien. Wissenschaftler entwickeln neue Tracer für das PET-Verfahren und neue Kontrastmittel für CT- und MRT-Untersuchungen. Erst in jüngster Zeit wurde ein Gerät entwickelt, das Ultraschallbilder durch einen Laserstrahl erzeugt, und man fand heraus, dass die MRT bei Frauen, die einer Röntgen-Untersuchung (Mammographie) unterzogen wurden, die Diagnose von Brustkrebs verbessert. Fortschritte in den Bildgebungsverfahren werden zu früherer und genauerer Erkennung von Erkrankungen, besserer Behandlung und geringerer Gefährdung der Patienten führen.