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Nahinfrarot-Bildgebung 19.11.2017 
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Wissenschaftliche Beschreibung des Projektes



1.1 Einleitung
In Deutschland gehören die Spondylarthropathien und die rheumatoide Arthritis mit einer Prävalenz von 1-2% zu den häufigen Erkrankungen des rheumatischen Formenkreises. Die etablierte konventionelle Röntgendiagnostik erfasst Arthritiden erst in einem fortgeschrittenen Krankheitsverlauf in dem bereits knöcherne Gelenkveränderungen vorliegen. Vor diesem Hintergrund ist die Forderung nach einem vergleichbar einsetzbarem Verfahren berechtigt, das bereits die frühen entzündlichen Veränderungen zu detektieren vermag.


1.2 Nahinfrarot - Bildgebung
Die Nahinfrarot (NIR) -Bildgebung ist ein vielversprechendes Verfahren, dass zunächst für die in-vivo-Diagnostik von oberflächlichen Tumoren ( z.B. Brustkrebs) entwickelt wurde und zur Zeit in diversen Studien erprobt wird. Durch die Bestrahlung mit Licht (z.B. Laserlicht) werden Farbstoffmoleküle, die entweder körpereigen oder exogen zugeführt sind, in energetisch höhere Zustände angeregt und geben daraufhin die gespeicherte Energie in Form von Fluoreszenzlicht wieder ab. Mit Hilfe eines optischen Systems kann das Fluoreszenzlicht bildlich dargestellt und das veränderte Gewebe so detektiert werden.
Neben Tumoren lassen sich auch oberflächlich lokalisierte Entzündungsprozesse darstellen. Für die NIR- Bildgebung wird Licht des nahinfraroten Spektrums (650 -1000 nm) verwendet. Eine Signalverstärkung wird durch die Applikation von Farbstoffen erreicht, die sich im veränderten Gewebe anreichern. Es wird deren Absorptions- und Fluoreszenzverhalten für ausgenutzt. Gute bildgebende Eigenschaften haben Cyaninfarbstoffe von denen Indocyaningrün ( ICG) ein bekannter Vertreter und schon seit langem z.B. für die Herz-Kreislauf-Diagnostik im klinischen Einsatz ist.


1.3 Erste tierexperimentelle Ergebnisse
Zur Beurteilung entzündlicher Gelenkveränderungen mittels NIR-Bildgebung wurden im Rahmen einer tierexperimentellen Studie erste grundlegende Untersuchungen zur Fluoreszenzmarkierung von entzündeten Gelenken durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, dass sich NIR-Farbstoffe aus der Klasse der Cyaninfarbstoffe in entzündlich veränderten Gelenken anreichern und sich charakteristische Intensitäts-Zeitverläufe bei einer Entzündung mittels NIR-Bildgebung darstellen lassen.


1.4 Ziel: Klinischer Einsatz
Ähnlich der dynamischen MRT könnte die Fluoreszenzbildgebung als empfindliches Verfahren zur Detektion entzündlich rheumatischer Erkrankungen eingesetzt werden. Der geringere apparative Aufwand für die NIR-Diagnostik gegenüber der MRT wäre eine gute Voraussetzung für die Entwicklung eines kostengünstigen Verfahrens zur Therapieverlaufskontrolle.

Laufende Forschungsprojekte



Prof. Dr. med. Thomas Fischer
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