Projektbeschreibung
Intelligente endoskopische Bildgebungsplattform könnte medizinische Diagnosen verändern
Die derzeit in der Medizin eingesetzten optischen Bildgebungsverfahren sind hinsichtlich der Eindringtiefe und Geschwindigkeit begrenzt, sodass nicht-optische Methoden wie Röntgen, Ultraschall und Magnetresonanztomographie eingesetzt werden müssen. Ziel des vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekts ENCOMOLE-2i ist es, die medizinische Bildgebung durch die Entwicklung einer endoskopischen multimodalen molekularen Bildgebungsplattform zu revolutionieren. Auf der vorgeschlagenen Plattform werden drei neuartige Bildgebungsmodalitäten kombiniert: optische Hochgeschwindigkeits-Kohärenztomographie, zeitcodierte stimulierte Raman-Sensorik und Zwei-Photonen-Mikroskopie. Mit diesen Technologien ist die „intelligente Bildgebung“ möglich, also die effizientere Datenerfassung. Die von ENCOMOLE-2i vorgeschlagene universelle Endoskopieplattform, deren Schwerpunkt auf gastrointestinaler Bildgebung liegt, könnte die Grundlage für eine fortschrittliche optische In-vivo-Bildgebung in der klinischen Forschung und Anwendung bilden, was letztlich die Diagnose von Krankheiten verbessert.
Ziel
Optical imaging has exceptional potential for medical diagnosis, because it can provide high spatial resolution and molecular contrast. However, for in vivo imaging in humans, the poor penetration of only a few millimetres is a major obstacle. Optical endoscopes solve this problem, but currently most of them only perform non-advanced, classical white light imaging. Also, the speed of current devices is not sufficient to comprehensively scan entire organs at microscopic resolution. Hence, medical imaging is still dominated by non-optical techniques like X-ray, ultrasound and magnetic resonance imaging.
The objective of ENCOMOLE-2i is to push the performance of advanced optical in vivo imaging techniques to cross the application threshold for clinical research and practice. An endoscopic multi-modal molecular imaging platform will be developed with unprecedented capabilities for the diagnosis of disease.
The hardware technology development includes three novel imaging modalities. Optical coherence tomography with line rates of several Megahertz will be used for comprehensive structural imaging over large areas. Time encoded stimulated Raman sensing, supported by a new type of two photon microscopy, will be used for guided and referenced molecular imaging. Combining these techniques into one system and interfacing it with a newly developed endoscope will generate great synergy. Moreover, the unique synchronization capabilities of these modalities enable a radically new strategy for more efficient data acquisition: The concept of adaptive “Intelligent Imaging”.
The goal is to develop a universal endoscopy platform which can then be specifically tailored to the individual application. In the project the focus is on gastrointestinal imaging. The synergy between technological and algorithmic advances in ENCOMOLE-2i will break ground for more optical in vivo imaging in clinical research and routine, which can finally lead to improved diagnosis of many types of disease.
Wissenschaftliches Gebiet
- natural sciencesphysical sciencesopticsmicroscopyfluorescence lifetime imaging
- natural sciencesphysical sciencesastronomyobservational astronomyinfrared astronomy
- natural sciencesphysical sciencesopticsfibre optics
- natural sciencesphysical sciencesopticslaser physics
- natural sciencesphysical sciencestheoretical physicsparticle physicsphotons
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-COG - Consolidator GrantGastgebende Einrichtung
23562 Lubeck
Deutschland