Sonntag, 24. März 2019
Navigation öffnen

Medizin

19. April 2018 Detailgetreue Bilder des Gefäßsystems von Tumoren

Eine neue Art der Auswertung von Ultraschallbildern macht es möglich, mit herkömmlichen Geräten hochauflösende Bilder von Blutgefäßen in Tumoren zu erzeugen. Damit lassen sich verschiedene Tumorarten besser unterscheiden, und man kann verfolgen, wie gut eine Chemotherapie anschlägt. Die neue Technik entwickelten die Teams von Prof. Dr. Georg Schmitz am Lehrstuhl für Medizintechnik der Ruhr-Universität Bochum und von Prof. Dr. Fabian Kiessling vom Institut für Experimentelle Molekulare Bildgebung der Uniklinik RWTH Aachen.
Anzeige:
Mikrobläschen durch den Körper verfolgen

Die neue Technologie namens „Motion Model Ultrasound Localization Microscopy“ basiert auf kontrastmittelverstärkten Ultraschallaufnahmen. Dabei werden den Patienten als Kontrastmittel Mikrobläschen verabreicht: nur etwa einen Mikrometer kleine Gasblasen, die mit dem Blutstrom durch den Körper wandern. Im Ultraschallbild erscheinen sie als unförmige weiße Flecken. „Wenn man aber nun von jedem dieser Flecken den Mittelpunkt bestimmt, kann man auf den Aufenthaltsort einzelner Bläschen schließen“, erläutert Georg Schmitz.

Jedes Bläschen bekommt einen Namen

Mithilfe von Algorithmen, die aus der Radarortung stammen, ist es den Forscherteams gelungen, die Bewegung einzelner Mikrobläschen zu verfolgen. „Wir versuchen dabei, dem Computer beizubringen, was unsere Augen auch können, nämlich aus einer Folge von Bildern, auf denen ein Punkt jeweils an einem anderen Ort erscheint, seine Bewegung abzulesen“, so Schmitz. Dafür versahen die Forscher jedes einzelne Bläschen mit einer Bezeichnung. So konnten sie ihren Weg durch das Gefäßsystem verfolgen und sie dabei auszählen.

Auflösung weit über der des Bildes

Aus der Bewegung der Bläschen lassen sich dann feine Gefäßbahnen rekonstruieren. Auch die Richtung und Geschwindigkeit des Blutflusses können so erfasst werden. Die Auflösung der Bilder liegt weit über den Grenzen der Bildauflösung. Die Experten sprechen von Superresolution.

„Wir konnten in der Veröffentlichung zeigen, dass die Zusammenschau der morphologischen und funktionellen Parameter eine hervorragende Unterscheidung von Tumortypen erlaubt“, so Fabian Kiessling. In ihrer Arbeit testeten sie das Verfahren in drei Modellfällen auch an Menschen erfolgreich. In Kooperation mit Prof. Dr. Elmar Stickeler von der Klinik für Gynäkologie und Geburtsmedizin der Uniklinik RWTH Aachen gelang es, bei Patientinnen mit Brustkrebs die Reaktionen der Tumorgefäße auf Chemotherapien zuverlässig zu erfassen.

Wirkung von Therapie beobachten

„Das ist auch deswegen von großer Bedeutung, weil neue Therapieverfahren darauf zielen, das Tumorgefäßsystem gezielt zu beeinflussen, um eine stärkere Anreicherung von Medikamenten in den Tumoren zu erreichen und somit den Therapieeffekt zu verstärken“, so Fabian Kiessling. Zu diesen Verfahren gehört zum Beispiel die Sonoporation. Dabei werden Tumoren mit Ultraschall behandelt, um die Gefäßwände durchlässiger für Wirkstoffe zu machen.

„Der große Vorteil unseres Verfahrens liegt darin, dass es mit herkömmlichen Ultraschallgeräten funktioniert, die eine niedrige Bildwiederholrate von manchmal nur 15 Bildern pro Sekunde haben“, sagt Georg Schmitz. Die Forscherteams haben bereits ein Anschlussprojekt beantragt, in dem sie breitere klinische Studien mit dem Verfahren durchführen wollen.

Quelle: Ruhr-Universität Bochum

Literatur:

Tatjana Opacic, Stefanie Dencks et al
Motion model ultrasound localization microscopy for preclinical and clinical multiparametric tumor characterization,
Nature Communications, 2018, DOI: 10.1038/s41467-018-03973-8,
https://www.nature.com/articles/s41467-018-03973-8
 


Das könnte Sie auch interessieren

AugenBLICKE für seltene Erkrankung Morbus Gaucher

AugenBLICKE für seltene Erkrankung Morbus Gaucher

Am 1. Oktober 2016 ist Internationaler Morbus Gaucher-Tag. Für die Passanten in der Frankfurter Innenstadt und den angrenzenden Stadtteilen wird dies kein gewöhnlicher Einkaufssamstag werden. Denn an diesem Tag wollen Sanofi Genzyme und die Patientenorganisation Gaucher Gesellschaft Deutschland e. V. (GGD) das Augenmerk der Öffentlichkeit auf die seltene Stoffwechselerkrankung Morbus Gaucher [sprich: go-schee] lenken – und zwar mit der Aktion „AugenBLICK für...

Neues Infoportal rund um Ernährung und Krebs ist online

Neues Infoportal rund um Ernährung und Krebs ist online
© ernaehrung-krebs-tzm.de

Das neue Infoportal der Arbeitsgruppe „Ernährung und Krebs“ am Tumorzentrum München (TZM) ist ab sofort unter www.ernaehrung-krebs-tzm.de online. Es bündelt wissenschaftlich fundierte Informationen, gibt praktische Hilfestellung und vermittelt Kontakte zu anerkannten Therapeuten und Beratungsstellen rund um das Thema Ernährung und Krebs. Die Arbeitsgruppe besteht aus qualifizierten Ärzten und Ernährungsfachkräften unter der Leitung von Professor...

Sie können folgenden Inhalt einem Kollegen empfehlen:

"Detailgetreue Bilder des Gefäßsystems von Tumoren"

Bitte tragen Sie auch die Absenderdaten vollständig ein, damit Sie der Empfänger erkennen kann.

Die mit (*) gekennzeichneten Angaben müssen eingetragen werden!

Die Verwendung Ihrer Daten für den Newsletter können Sie jederzeit mit Wirkung für die Zukunft gegenüber der rsmedia GmbH widersprechen ohne dass Kosten entstehen. Nutzen Sie hierfür etwaige Abmeldelinks im Newsletter oder schreiben Sie eine E-Mail an: info[at]rsmedia-verlag.de.