Kleinwinkel-Röntgenstreuung: Möglichkeit einer direkten Krebsdiagnose

Früherkennung von Brustkrebs wird routinemäßig mittels konventioneller Mammographie durchgeführt. Häufig werden hierbei Befunde entdeckt, die mit der heutzutage zur Verfügung stehenden Diagnostik nicht sicher in ihrer Dignität beurteilt werden können; dafür ist dann die Entnahme einer Gewebeprobe erforderlich. Mittels Small-Angle x-ray Scattering (SAXS) erscheint es jedoch möglich, allein anhand von Bildern ohne invasives Vorgehen eine sichere Unterscheidung darüber treffen zu können, ob es sich um bösartiges oder gutartiges Gewebe handelt. Brustdrüsengewebe besteht großteils aus Kollagenfasern, die in gesundem Gewebe in ganz bestimmter Struktur harmonisch angeordnet sind. In Krebsgewebe ist diese Anordnung gestört. Diffraktionsmessungen mittels SAXS stellen eine statistische Messmöglichkeit dar, die supramolekulare Ordnung dieser Kollagenfasern zu ermitteln. Aus Unterschieden im Diffraktionsmuster kann somit indirekt auf das Vorliegen von Krebsgewebe rückgeschlossen werden 1,2. Gleiches gilt für Kollagenfasern in gesundem bzw. arthrotisch verändertem Knorpel. Somit wäre hiermit erstmals die Diagnose initialer arthrotischer Veränderungen am Knorpel möglich.

Für SAXS wird (wie auch für die Phasenkontrastbildgebung im Teilbereich D 1.4) eine hochbrillante Röntgenquelle benötigt, deren Kernstück der im Teilbereich A.2.3 zu entwickelnde Hochleistungslaser darstellt.

1) M. Fernandez, et al., “Human breast cancer in vitro: matching histo-pathology with small-angle x-ray scattering and diffraction enhanced x-ray imaging”, Phys. Med. Biol. 50, 2991 (2005).
2) R. Lewis, et al., “Breast cancer diagnosis using scattered x-rax”, J. Synchrotron Rad. 7, 348 (2000).