Medizin: Virtuelle Körperwelten

Die bildgebenden Verfahren können zur virtuellen Autopsie genutzt werden© CMIV

Nein, als Künstler sehe er sich nicht, er sei in erster Linie Arzt, sagt Anders Persson, der an der Universität Linköping das Zentrum für bildgebende Verfahren und Visualisierung (CMIV) leitet. Gerade erst wurde Persson für seine Aufnahmen mit Schwedens renommierten Preis für wissenschaftliche und medizinische Bilder geehrt, dem Lennart-Nilsson-Award. Und nun hängen seine Bilder in der edlen Stockholmer Galerie "Kontrast", wo Fotografiebegeisterte die Werke "faszinierend" und "außergewöhnlich" finden.

Auf zahlreichen Flachbildschirmen leuchten sie dem Galerie-Besucher entgegen: bunte Aufnahmen aus dem Kosmos Körper, von Toten und Lebenden, Tieren und Menschen. Gestochen scharf erkennt man Skelette, Schädel, Blutgefäße, innere Organe. Aber schemenhaft umhüllen auch Fettgewebe, Haut und Haare das Innerste. Das Auge tastet sich Schicht für Schicht in den Körper vor. Man ahnt, ob der durchleuchtete Patient ein fülliges oder hageres Gesicht hatte, kann manchmal sogar Gesichtszüge ausmachen. Die medizinische Aufnahme erhält Persönlichkeit. Ein diagnostisches Bild wird zum Portrait.

Etwa die Aufnahme einer jungen Frau: Die linke Hälfte ihres Kopfes zeigt weiche Züge, umrahmt von durchschimmernden Locken. Doch rechts reicht der Blick tief in den Schädel hinein, zeigt gestochen scharf die Gefäße, die ihr Gehirn mit Blut versorgen. Zwei Aufnahmen von einem Mann mit verkrümmtem Rückgrat - eine legt nur nackte Haut unterm OP-Kittel frei, die andere Rippen, Herz und die verformte Wirbelsäule.

Wie Zeichnungen aus Anatomiebüchern

Anders Perssons Aufnahmen erinnern in Genauigkeit und Vollständigkeit an Zeichnungen aus Anatomiebüchern. Und genau wie diese sollen sie nach Meinung des ausgebildeten Radiologen Persson vor allem einen Zweck erfüllen: Eine möglichst präzise Vorstellung vom menschlichen Körper und seinen Leiden liefern. "Wir haben ja heute schon sehr gute bildgebende Verfahren in der Medizin, aber jedes hat seine Grenzen. Und die wollen wir immer weiter hinausschieben."

Zum einen geht es Persson darum, die vielen Gewebe im Körper künftig noch besser unterscheiden zu können: Fett von Muskeln zu trennen, Gefäßwand von Blutstrom. Dazu setzen er und seine Kollegen zwar auf bewährte Werkzeuge medizinischer Diagnostik: Computer- und Magnetresonanz-Tomographie, Röntgenstrahlen, Ultraschall. Doch Persson kalibriert die Geräte immer wieder neu, experimentiert bei Computer-Tomographien mit verschiedenen Voltzahlen und lässt Software entwickeln, die seine Aufnahmen digital weiter verarbeitet und jedem Gewebetyp eine Farbe zuweist.

Virtuelle Autopsien

Am Ende entstehen so aus Zahlenwerten von unterschiedlich bestrahltem Gewebe Bilder aus 3D-Bildpunkten, so genannten "Voxeln"(Kurzwort aus "volumetric" und "pixel"). "Wir bauen sozusagen mit winzigen virtuellen Legosteinen. Mit deren Hilfe erstellen wir Bilder, die sich wie digitale Skulpturen auf dem Monitor in alle Richtungen drehen lassen", sagt Persson.

Getestet werden die neuen Methoden an Perssons Zentrum zunächst an Toten: Seine Technik wird bereits für virtuelle Autopsien von Mordopfern eingesetzt und macht innere Verletzungen, den Weg einer Kugel oder eines Messers sichtbar, ohne das Beweisstück, den Leichnam selbst, durch Schnitte zu zerstören. Und was dem Gerichtsmediziner viele Stunden des Sezierens erspart hilft Perssons Team, die Methoden so weit zu verfeinern "bis wir unseren Gold-Standard dann auch auf die Lebenden loslassen."

Etwa auf Patienten mit Arteriosklerose oder Nervenerkrankungen wie Multipler Sklerose oder Alzheimer: Bereits heute können die schwedischen Forscher in Linköping mit ihren Tomographen Ablagerungen in Herzkranzgefäßen besser sichtbar machen als ihre Kollegen, die mit herkömmlichen Geräten arbeiten. "Und wir sind die erste Gruppe weltweit, die Multiple Sklerose mit Magnetresonanz sichtbar machen kann, lange bevor im Gehirn die ersten Zellen sterben", erklärt Persson. "Unsere Software berechnet feine chemische Unterschiede zwischen gesundem und frisch erkranktem Hirngewebe und setzt das in Farbschattierungen um."

Hirnscan in fünf Minuten

Außerdem sollen die Verfahren für Patienten und Klinikpersonal sicherer und komfortabler werden, wünscht sich Persson: "Ein Hirnscan per Magnetresonanz-Tomographie kann Stunden dauern. Wir haben ihn mit Hilfe von passender Software bereits auf fünf Minuten verkürzt, was für den Patienten, der in der Röhre liegen muss, deutlich angenehmer ist. Und für die Klinik billiger, weil sie pro Tag und Gerät nun viel mehr Patienten diagnostizieren können."

Perssons langfristige Vision sind Geräte, "in die wir unsere Patienten nur noch kurz hinein schieben und die Pfleger und Schwestern einfach bedienen können. Optimalerweise mit einem Druck auf einen einzigen Knopf."

Zur Person Anders Persson, 55, ist Direktor des Zentrums für Medizinische Bildgebung und Visualisierung (CMIV) an der schwedischen Universität Linköping. Seine Laufbahn begann er als Röntgenassistent, später studierte er Medizin mit Schwerpunkt Radiologie und lehrte am Stockholmer Karolinska Institut, Schwedens größter Hochschule für Medizin. Im Jahr 2002 begann er in Linköping das CMIV aufzubauen, das sich unter seiner Leitung zu einem Institut mit mehr als 100 Mitarbeitern entwickelt hat.