Neues endoskopisches Instrument bringt Fortschritt bei der Krebsbildgebung
Bestimmte Krebsarten (z. B. Pankreas- und Prostata-Tumore) verlaufen asymptomatisch, haben meist eine schlechte Prognose und erfordern eine operative Behandlung. Weniger invasive und präzisere mikrochirurgische Eingriffe können zusammen mit neuen, auf bestimmten Biomarkern basierenden Diagnoseprotokollen die Prognose bei solchen malignen Geschehen verbessern. Zu diesem Zweck schlägt das von der EU finanzierte Endotofpet-US-Projekt vor, eine endoskopische, bimodale Positronenemissions-Tomographie- und Ultraschall-Sonde (PET-US) in ein miniaturisiertes System einzubauen. Um das Verfahren zu testen, starten die Partner eine klinische Pilot-Studie bei Pankreaskrebs, nach einer präklinischen Machbarkeitsbeurteilung bei Schweinen. In der Folge neuer technologischer Fortschritte bei Photodetektoren und Szintillatoren, haben die Wissenschaftler eine bimodale endoskopische Sonde zur Unterstützung bildgestützter Diagnose und minimal invasiver Eingriffe gebaut. Dieses neue Instrument erhöht die Auflösung bis auf einen Millimeter und weist damit eine 100 Mal höhere Empfindlichkeit als ein Ganzkörper-PET-Scanner auf. Optimierte LSO-Kristalle werden eingesetzt, um eine zeitliche Auflösung von 200ps zu erzielen. Eine der Herausforderungen des Projekts ist es, alle Komponenten in einen sehr kompakten Sondenkopf mit einem effizienten Trackingsystem zu integrieren. Der Prototyp einer Optik-Kupplungsplatte wurde basierend auf dem Design des Photosensors gefertigt und charakterisiert. Was die Frontend-Elektronik für die externe Platte und das Datenerfassungssystem betrifft, nutzen die Partner den TOT- (Time Over Threshold-) Ansatz mit einem speziellen, geräuscharmen NINO-Chip, der am CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) entwickelt wurde. Im Gegensatz zur bestehenden endoskopischen Bildgebung, die strukturelle und sehr begrenzte funktionelle Informationen liefert, erbringt die ENDOTOFPET-US-Sonde hochempfindliche funktionelle Informationen während eines endoskopischen Eingriffs. So können hoch spezifische PET-Biomarker, die sich in sehr kleinen Strukturen akkumulieren leicht vom Hintergrund unterschieden werden. Dies würde die Analyse über die Wände des untersuchten Lumens hinaus erleichtern, während gleichzeitig wertvolle Daten zu bestimmten Biomarkern gewonnen werden.
