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Computational Biophotonics for Endoscopic Cancer Diagnosis and Therapy

Descripción del proyecto

Diagnóstico de tumores mínimamente invasivo y de máxima precisión

En la actualidad, el diagnóstico y el tratamiento endoscópicos de los tumores adolecen de una sensibilidad y especificidad limitadas, lo cual provoca un exceso o una falta de tratamiento, recidivas del tumor, complicaciones intraoperatorias y costes elevados. Sin embargo, el equipo del proyecto COMBIOSCOPY, financiado con fondos europeos, pretende revolucionar las técnicas de obtención de imágenes endoscópicas clínicas combinando la biofotónica y las intervenciones asistidas por ordenador. En el proyecto se pretende desarrollar biomarcadores de imagen multimodales y cuantitativos que aporten información más allá de lo que se ve a simple vista. Para ello, se combinarán imágenes de luz blanca con imágenes ópticas y fotoacústicas multiespectrales a fin de reconstruir la superficie visible en tres dimensiones, además de los detalles anatómicos y funcionales subsuperficiales. El principal objetivo en el proyecto es proporcionar diagnósticos y tratamientos de tumores mínimamente invasivos y de alta precisión a un bajo coste. Gracias al proyecto COMBINOSCOPY se podría reducir la incidencia del sobretratamiento y el infratratamiento.

Objetivo

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.

Régimen de financiación

ERC-STG - Starting Grant

Institución de acogida

DEUTSCHES KREBSFORSCHUNGSZENTRUM HEIDELBERG
Aportación neta de la UEn
€ 1 256 437,50
Dirección
IM NEUENHEIMER FELD 280
69120 Heidelberg
Alemania

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Región
Baden-Württemberg Karlsruhe Heidelberg, Stadtkreis
Tipo de actividad
Research Organisations
Enlaces
Coste total
€ 1 256 437,50

Beneficiarios (3)