Opis projektu
Minimalnie inwazyjna i wysoce precyzyjna metoda diagnozowania nowotworów
Jedną z wad metod endoskopowych stosowanych obecnie w diagnostyce i leczeniu nowotworów jest ograniczona czułość i swoistość, co skutkuje zbędnym lub niedostatecznym leczeniem, nawrotami choroby i powikłaniami śródoperacyjnymi, a także generuje wysokie koszty. Szansę na zmianę oferuje finansowany przez UE projekt COMBIOSCOPY, którego celem jest wprowadzenie do praktyki klinicznej rewolucyjnej technologii obrazowania endoskopowego, łączącej biofotonikę i metody wspomagane komputerowo. Zespół projektu zamierza opracować ilościowe multimodalne biomarkery obrazowe, dzięki którym możliwe będzie pozyskanie informacji niewidocznych na obrazach gołym okiem. Będzie to możliwe dzięki połączeniu obrazowania światłem białym z wielospektralnym obrazowaniem optycznym i fotoakustycznym w celu uzyskania trójwymiarowej rekonstrukcji widocznej powierzchni oraz podpowierzchniowych szczegółów anatomicznych i funkcjonalnych. Ostatecznym celem projektu jest zapewnienie wysoce precyzyjnej, minimalnie inwazyjnej i taniej metody diagnozowania i leczenia nowotworów. Rozwiązanie opracowane w ramach projektu COMBIOSCOPY może potencjalnie zmniejszyć liczbę przypadków, w których zastosowano zbędne lub niewystarczające leczenie.
Cel
Key challenges in endoscopic tumor diagnosis and therapy consist of the detection and discrimination of malignant tissue as well as the precise navigation of medical instruments. Currently, a low level of sensitivity and specificity in tumor detection and lack of global orientation lead to both over- and undertreatment, tumor recurrence, intra-operative complications, and high costs. The goal of this multidisciplinary project is to revolutionize clinical endoscopic imaging based on the systematic integration of two new but independant fields of research up until this point: Biophotonics and computer-assisted interventions (COMputational BIOphotonics in endoSCOPY).
For the first time, quantitative multi-modal imaging biomarkers based on structural and functional data are being developed to enhance the physician’s view by providing information that cannot be seen with the naked eye. To this extent, white light images co-registered with multispectral optical and photoacoustic images will be processed in a combined manner to dynamically reconstruct not only the visible surface in 3D but also subsurface anatomical and functional detail such as 3D vessel topology, blood volume and oxygenation. Spatio-temporal registration of multi-modal data acquired before and during the procedure will enable (1) the highly specific local tissue classification and discrimination based on tissue shape, texture, function and radiological contrast imagery as well as (2) global context-aware instrument guidance.
This innovative approach to radiation-free real-time imaging will be implemented and evaluated by means of computer-assisted colonoscopy and laparoscopy. The potential socioeconomic impact of providing high precision minimally-invasive tumor diagnosis and therapy at low cost is extremely high.
Dziedzina nauki
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensorsoptical sensors
- natural sciencesphysical sciencesnuclear physics
- social sciencessociologysocial issuessocial inequalities
- natural sciencescomputer and information sciencesartificial intelligencemachine learning
- natural sciencesphysical sciencesopticsfibre optics
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
69120 Heidelberg
Niemcy