RTV VII: Skalenübergreifende Bildgebung
Koordinator*innen: J.-B. Hövener (CAU), R. Huber (UzL), M. Rafecas (UzL)
In RTF VII werden neuartige Technologie-Ansätze erforscht, um bessere und präzisere Bildgebung an Patient*innen durchführen zu können. Dieser Forschungsbereich befasst sich mit der Entwicklung neuer Methoden der Magnetresonanztomographie, der Positronen-Emissions-Tomographie und der modernen optischen Bildgebung mit Lasern. Die neuen Bildgebungs-Systeme werden eine wichtige Rolle bei der noch präziseren Diagnose von entzündlichen Krankheiten, bei der Beurteilung und Messung ihres Schweregrades, bei der Planung von Therapie und beim Nachweis des Behandlungserfolges spielen.
Worauf baut die Arbeit des Forschungsbereichs auf?
Die Patient*innen mit dem bloßen Auge zu inspizieren, stellt eine der ältesten und wichtigsten Methoden zur Diagnose und Planung der Behandlung von Krankheiten dar. Seit Langem wird das bloße in Augenschein Nehmen durch verschiedene technische Methoden erweitert, um noch präzisere Aussagen zu treffen und Diagnosen zu erstellen. So haben unter anderem die Röntgentechnik, die Magnetresonanztomographie sowie die Ultraschall-Bildgebung die Präzision der medizinischen Behandlung dramatisch verbessert.
Gerade in den letzten Jahren wurden eine Reihe verschiedener, radikal neuartiger Ansätze in der konventionellen und hyperpolarisierten Magnetresonanztomographie, der Positronen-Emissions-Tomographie und der sogenannten optischen Kohärenztomographie entwickelt, welche zu mächtigen Werkzeugen in der Präzisionsmedizin der Entzündungskrankheiten werden könnten. Diese neuen Ansätze stellen den Ausgangspunkt für die Forschungsaktivitäten in RTF VII dar.
Was sind die Forschungsziele?
In RTF VII sollen neue technologische Methoden entwickelt werden, mit denen man Entzündung bereits detektieren kann, bevor sie in Form sichtbarer Symptome auftritt. Es sollen außerdem Methoden entwickelt werden, mit denen man den Schweregrad der aktuellen Symptome bei Entzündung ohne die Fehlerquelle des subjektiven Urteils des diagnostizieren Arztes/der diagnostizierenden Ärztin messen kann. Darüber hinaus sollen die Methoden dazu dienen, dass sehr frühzeitig nach der individuellen Gabe eines Medikamentes die Wirkung beurteilt werden kann und damit individuell eine Entscheidung über die Weiterführung der Behandlung getroffen wird.
Was zeichnet den Forschungsbereich aus?
Das herausstechende Merkmal an RTF VII ist die Komplementarität der beforschten Bildgebungs-Methoden. Diese ergänzen sich zueinander in idealer Weise. So besitzt z.B. die Magnetresonanztomographie die Fähigkeit, das komplette Innere von Patient*innen abzubilden und sie verfügt über einen herausragenden Kontrast im Weichgewebe. Jedoch ist die räumliche Auflösung auf einige Zehntel Millimeter begrenzt. Optische Bildgebungs-Methoden leiden zwar an geringerer Eindringtiefe, können dafür aber mit unerreichten räumlichen Auflösungen aufwarten und kleinste zelluläre Details im Gewebe darstellen. Die Positronen-Emissions-Tomographie kann wiederum prinzipiell geringste Konzentrationen chemischer Substanzen wie z.B. Metaboliten, also Stoffwechselprodukten, nachweisen. Insofern ergänzen sich die Methoden in RTF VII in idealer Weise einzigartig im Hinblick auf ihre Stärken und Schwächen.
Was ist der Beitrag Ihres Forschungsbereichs zu einer Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen?
Präzisionsmedizin bedient sich der Klassifizierung von Patient*innen und ihrem jeweiligen Krankheitsbild, um eine möglichst passende und effektive Behandlung zu ermöglichen. Dazu bedient sich die Präzisionsmedizin der Methoden der molekularen Diagnostik, der Bildgebung und der Analytik. Die Anstrengungen zur Bildgebungstechnologie in RTF VII stellen daher den entsprechend komplementären Gegenpol zu den molekular-diagnostischen Techniken dar. RTF VII wird neue Laborinstrumente, Medizintechnik, Bildgebungsmethoden und multiparametrische Analyseverfahren bereitstellen, die die klinisch etablierte Bildgebung direkt ergänzen.
Zusammenarbeit mit anderen Forschungsbereichen im Cluster
Eine wichtige Verbindung besteht zum Forschungsbereich CD-4. Ziel hier ist, die in RTF VII entwickelten optischen Bildgebungsgeräte in CD-4 zum klinischen Einsatz zu bringen und deren Potenzial in der Dermatologie, der Gastroenterologie und der Pulmologie zu evaluieren. Weiterhin werden die Technologien aus RTF VII in CD-2 bei der Beurteilung der Inkorporation von Medikamenten zu Anwendung kommen und generell bei der Stratifizierung von Patient*innen und der Entwicklung neuer therapeutischer Endpunkte eingesetzt werden, was auch die Live-Bildgebung des Metabolismus des Mikrobioms miteinschließt (CD-2). Darüber hinaus werden in RTF VII die modernsten optischen und hyperpolarisierten MR-Bildgebungsverfahren, die derzeit nur in Laborumgebungen anwendbar sind, auf Prototypen übertragen und hin zum Einsatz an Patient*innen evaluiert (CD-1, CD-4).
Mitglieder
Dr. Zouhair Aherrahrou
Assoziiertes Mitglied
Universität zu Lübeck
Institut für Kardiogenetik
Mariia Anikeeva
Assoziiertes Mitglied
MOIN CC
Klinik für Radiologie und Neuroradiologie
Sektion Biomedizinische Bildgebung
AG Prof. Hövener
Prof. Dr. Jörg Barkhausen
Vollmitglied
UKSH Campus Lübeck
Klinik für Radiologie und Nuklearmedizin
Prof. Dr. Marc Ehlers
Vollmitglied
UKSH Campus Lübeck
Institut für Ernährungsmedizin
Immunologie und Glykoanalytik
Prof. Dr. med. Mark Ellrichmann
Vollmitglied
UKSH Campus Kiel
Klinik für Innere Medizin I
Interdisziplinäre Endoskopie
Prof. Dr. Martina Gerken
Vollmitglied
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik
Integrierte Systeme und Photonik
Prof. Dr. rer. nat. Claus-C. Glüer
Vollmitglied
MOIN CC
Klinik für Radiologie und Neuroradiologie
Sektion Biomedizinische Bildgebung
Prof. Dr. Thomas Gutsmann
Vollmitglied
Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Biophysik
Programmbereich Infektionen
Prof. Dr. Jan-Bernd Hövener
Vollmitglied
MOIN CC
Klinik für Radiologie und Neuroradiologie
Sektion Biomedizinische Bildgebung
Prof. Dr. Robert Huber
Vollmitglied
Universität zu Lübeck
Institut für Biomedizinische Optik
Prof. Dr. Christian Hübner
Vollmitglied
Universität zu Lübeck
Institut für Physik
Prof. Dr. Jennifer Hundt
Vollmitglied
UKSH Campus Lübeck
LIED - Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie
Prof. Dr. Gereon Hüttmann
Vollmitglied
Universität zu Lübeck
Institut für Biomedizinische Optik
Prof. Dr. Sebastian Karpf
Vollmitglied
Universität zu Lübeck
Institut für Biomedizinische Optik
Prof. Dr. Christian Karsten
Vollmitglied
Universität zu Lübeck
Institut für Systemische Entzündungsforschung
Dr. rer. nat. Jan Philip Kolb
Assoziiertes Mitglied
Universität zu Lübeck
Institut für Biomedizinische Optik
AG Prof. Huber
Prof. Dr. Peter König
Vollmitglied
Universität zu Lübeck
Institut für Anatomie
Dr.-Ing. Fabio Aldo Kraft
Assoziiertes Mitglied
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik
Integrierte Systeme und Photonik
AG Prof. Gerken
Dr. Christian Nehls
Assoziiertes Mitglied
Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Biophysik
Programmbereich Infektionen
AG Prof. Gutsmann
Dr. Andrey Pravdivtsev
Vollmitglied
MOIN CC
Klinik für Radiologie und Neuroradiologie
Sektion Biomedizinische Bildgebung
Mariya Pravdivtseva, M.Sc.
Assoziiertes Mitglied
MOIN CC
Klinik für Radiologie und Neuroradiologie
Sektion Biomedizinische Bildgebung
AG Prof. Hövener
Prof. Dr. Magdalena Rafecas
Vollmitglied
Universität zu Lübeck
Institut für Medizintechnik
Prof. Dr. Jan Rupp
Vollmitglied
UKSH Campus Lübeck
Klinik für Infektiologie und Mikrobiologie
Dr. Berenice Schulte
Assoziiertes Mitglied
UKSH Campus Kiel
Klinik für Innere Medizin I
Sektion Gastroenterologie
Prof. Dr. med. Dominik M. Schulte
Vollmitglied
UKSH Campus Kiel
Institut für Diabetologie und klinische Stoffwechselforschung
apl. Prof. Dr. Frank Sönnichsen
Vollmitglied
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Otto Diels-Institut für Organische Chemie
Spektroskopische Abteilung
Dr. Kolja Them
Assoziiertes Mitglied
MOIN CC
Klinik für Radiologie und Neuroradiologie
Sektion Biomedizinische Bildgebung
AG Prof. Hövener
Hong Phuc Vo
Assoziiertes Mitglied
Universität zu Lübeck
Institut für Medizintechnik
AG Prof. Rafecas