Kombination der Stärken sich ergänzender Bildgebungsmodalitäten, um Schwächen zu überwinden
Raman/OCT-Endoskopie
OCT hat erfolgreich gezeigt, dass es in der Lage ist, oberflächliche Gewebeveränderungen zu erkennen, die durch frühe Formen von Krebs verursacht werden. Diese strukturellen Informationen können durch metabolische Informationen, die durch Raman-Spektroskopie gewonnen werden, für das Tumor Grading ergänzt werden. Die synergistische Kombination von Raman- und OCT-Bildgebung verspricht eine vollständig nicht-invasive pathologische Beurteilung von Tumoren im Frühstadium, die für unmittelbare Behandlungsentscheidungen dringend erforderlich ist. Im Rahmen eines europäischen Konsortiums entwickeln wir multimodale Endoskope für die Blasenkrebsdiagnose zur Anwendung in der Klinik.
Raman/OCT-Bildgebung der Netzhaut
Die molekulare Bildgebung des Augenhintergrunds soll frühe Veränderungen des Netzhautstoffwechsels aufdecken, die Vorläufer von Krankheiten sein könnten. Bei vielen Krankheiten ermöglicht eine frühzeitige Diagnose, eine Behandlung dann zu beginnen, wenn diese am erfolgreichsten ist und bevor ein kritischer, irreversibler Verlust von Nervengewebe eingetreten ist. Darüber hinaus wird die menschliche Netzhaut oft als Fenster zum Gehirn betrachtet und könnte als solches einen völlig nicht-invasiven Zugang zu neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer ermöglichen.
OCT/OCTA/PAT
Die Kombination aus OCT und nicht-invasiver, Kontrastmittel-freier OCT-Angiographie wurde erfolgreich in der Augenheilkunde und auch der Dermatologie eingesetzt. Allerdings ist die Eindringtiefe von OCT auf etwa 2 mm in der Haut begrenzt. Die photoakustische Tomographie (PAT) hingegen dringt mehrere Millimeter tief in die Haut ein und macht tiefere und größere Gefäßstrukturen sichtbar. Die Kombination von OCT und PAT liefert daher ein vollständigeres volumetrisches Bild der Durchblutung und ihrer Veränderungen bis zu mehreren Millimetern Tiefe in der Haut.
OCT/NLOM
Die nichtlineare optische Mikroskopie (NLOM) liefert Bilder auf zellulärer Ebene mit metabolischem Kontrast. Die molekülspezifischen funktionellen Informationen von NLOM ergänzen die mit OCT gewonnenen Strukturinformationen. Eine Herausforderung ist die Lichtübertragung mit kurzen Impulsen für NLOM durch optische Fasern, wie sie beispielsweise in Endoskopen benötigt werden. Hohlkernfasern versprechen, die Beschränkungen herkömmlicher Glasfasern für eine effiziente Lichtanregung und -sammlung zu überwinden.
OCT/PAT-Endoskopie
Die große Eindringtiefe von PAT verspricht nicht nur in der Dermatologie, sondern auch bei der Inspektion innerer Organe eine Verbesserung der diagnostischen Möglichkeiten bei der Beurteilung tumorverdächtiger Läsionen. Für die nicht-invasive Beurteilung der Speiseröhrenwand wird dies durch multimodale, schluckbare Endoskopsonden erreicht.