Zwei "Augen" sehen besser als eins

Indem verschiedene Arten der Bildgebung in einem einzigen System kombiniert werden, erreicht man eine Art der Qualitätskontrolle, um die Dynamik ein und desselben Kontrastmittels unabhängig voneinander zu verfolgen. EU-finanzierte Wissenschaftler entwickelten ein multimodales dynamisches Bildgebungssystem im Rahmen des Projekts "DOT/MRI dual-modality cancer imaging using a bifunctional contrast agent" (UNLU_IRG2010).

Das Team erweiterte die Fähigkeiten ihres kombinierten Systems mit diffuser optischer Tomographie (DOT) und Magnetresonanztomographie (MRT), um dynamische Informationen von exogenen Sonden zu messen. Der Kontrast zwischen Gewebearten ist ein wichtiger Faktor bei bildgebenden Verfahren, sei es durch externe Kontrastmittel oder endogene, natürliche Unterschiede bei den Gewebeeigenschaften. Um das Abbildungssystem voll auszunutzen, entwickelten die Forscher neue polymerbasierte mono- (optisch) und bifunktionelle (optische und magnetische Resonanz) Substanzen als Plattform für neue Kontrastmittel.

Die Forscher produzierten für ein kombiniertes DOT/MRI-System an der University of California, Irvine, zwei bifunktionelle Kontrastmittel auf Polymerbasis, ein großes und ein mittelgroßes. Die verstärkende Kinetik reflektiert die hämodynamischen Funktionen einer Läsion aufgrund seiner größeren Absorption des Kontrastmittels und ist ein wichtiger Indikator für Anomalien im Krebsgewebe. Das kombinierte DOT/MRI-System konnte die verstärkende Kinetik sowohl der mono- als auch der bifunktionellen Kontrastmittel erfolgreich messen. Es erfasste auch den endogenen Unterschied zwischen normalem und kanzerösem Gewebe aufgrund von Unterschieden in Hämoglobingehalt und Streuung.

Schließlich zeigte eine Studie an einem Ratten-Tumor-Modell mit gleichzeitiger Erfassung von DOT und MRI-Daten, dass die gemessene verstärkende Kinetik ähnlich war, aber nicht exakt gleich. Insbesondere überlappten Wash-in-Rate und die Zeit der Spitzenverstärkung, aber der Wash-out war bei der MRI-kinetischen Kurve schneller als bei der optischen. Diese Ergebnisse unterstreichen die Nützlichkeit des multimodalen Bildgebungssystems und auch die spezifischen Parameter, die auf einfache Weise verglichen werden können.

UNLU_IRG2010 entwickelte ein neuartiges multimodales Bildgebungssystem und geeignete Kontrastmittel, die die Genauigkeit der Krebsfrüherkennung und Diagnose erhöhen sollten. Eine mögliche Kommerzialisierung brächte somit wichtige Vorteile für die Patienten sowie für ihre Familien und die staatlichen Gesundheitssysteme.