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Doppelt sieht detaillierter

Wissenschaftler des Instituts für Biologische und Medizinische Bildgebung haben zwei etablierte bildgebende Verfahren – Computertomografie und Fluoreszenztomographie – so kombiniert, dass eine detailgenaue 360-Grad-Ansicht aus dem Inneren eines lebenden Organismus möglich wird.

Einen Meilenstein für die bildgebende Diagnostik haben Wissenschaftler des Instituts für Biologische und Medizinische Bildgebung und des Instituts für Experimentelle Genetik unter der Federführung von Vasilis Ntziachristos gesetzt: Durch die raffinierte Kombination von zwei etablierten nichtinvasiven bildgebenden Verfahren – Computertomografie (XCT) und Fluoreszenztomographie (FMT) – ist es ihnen erstmals gelungen, eine detailgenaue 360-Grad-Ansicht aus dem Innern eines lebenden Organismus zu erhalten.

Mit der kombinierten XCT-FMT-Methode, die die Vorteile der beiden bewährten Bildgebungsverfahren vereint, können innere Strukturen und Organe im lebenden Organismus detailliert untersucht werden. Beispielsweise ist es möglich – dank der 360-Grad-Ansicht – krankhaft veränderte Gewebe in vivo exakt zu lokalisieren. Durch die Kombination der beiden Methoden können wesentlich bessere Ergebnisse erzielt werden als mit den Einzel-Verfahren. Bei lebenden Mäusen ist es den Wissenschaftlern gelungen, das Knochenwachstum zu beobachten, subkutane Tumoren im Nackenbereich in hoher Auflösung abzubilden und Lungenkrebs zu diagnostizieren. Mit der Neuentwicklung kann genauer diagnostiziert werden, wo Gewebe krankhaft verändert ist, als es mit den einzelnen Verfahren möglich ist.

In weiteren Schritten wollen die Wissenschaftler diese in-vivo-Methode nun so verfeinern, dass sie auch beim Menschen in der präklinischen Diagnostik – zum Beispiel zur Früherkennung von Tumoren – eingesetzt werden kann. Das Institut für Biologische und Medizinische Bildgebung erforscht in-vivo-Bildgebungstechnologien für die Biowissenschaften. Es entwickelt Systeme, Theorien und Methoden zur Bildgebung und Bildrekonstruktion sowie Tiermodelle zur Überprüfung neuer Technologien auf der biologischen, vorklinischen und klinischen Ebene. Ziel ist es, innovative Werkzeuge für das biomedizinische Labor, zur Diagnose und zum Therapie-Monitoring von humanen Erkrankungen bereit zu stellen.

Bei der Computertomografie werden verschiedene, mithilfe von Röntgenstrahlen aufgenommene Bilder im Computer zusammengefügt, so dass ein räumlicher Eindruck der untersuchten Strukturen entsteht. Mit der Fluoreszenztomographie wird die Verteilung einer fluoreszierenden Substanz, die zuvor verabreicht wurde, im Gewebe und in den Organen dreidimensional und nichtinvasiv erfasst.