Multi-Spektrale Optoakustische Tomographie

Das Herzstück von EUPHORIA ist die MSOT (Multi-Spektrale Optoakustische Tomographie) Technologie. Der Anwendung kann, ähnlich dem Röntgen oder dem MRT, das Innere des menschlichen Körpers, von Labortieren oder anderen Dingen sichtbar machen.

Anders als bei Röntgenstrahlen oder magnetischer Resonanz hat MSOT einen entscheidenden Vorteil – es nutzt den photoakustischen Effekt. Dieser Effekt entsteht, wenn das zu untersuchende Gewebe, wie beispielsweise die Darmwand, mittels Laserimpulsen angeregt wird. Die Impulse haben eine bestimmte Wellenlänge, die die Haut durchdringen können.

Blutmoleküle innerhalb des Gewebes absorbieren die Lichtenergie und führen zu einer Vergrößerung des Gewebes (nicht wahrnehmbar für den Patienten), welches wiederum Druckwellen auslöst, die als Ultraschallwellen mit einem hochempfindlichen Detektor gemessen werden können.

Verschiedene Gewebemoleküle reagieren unterschiedlich auf verschiedene Lichtwellenlängen. Die Ultraschallsignale werden nach einer Bestrahlung mit unterschiedlichen Wellenlängen (z. B. multi-spektrale Bestrahlung) aufgezeichnet. Eine intelligente Software kann nun die einzelnen Molekülzusammensetzungen des Gewebes unterscheiden. Ein ganz spezieller Vorteil von MSOT liegt in der Erkennung von Blut, Blutoxygenation, Fetten, Kollagen und anderen Substanzen, welche andere Technologien nicht “sehen” können. MSOT bietet neue Perspektiven und geht neue Wege, um in das Innere des Körpers zu sehen.

Illustration of the MSOT in action. Inflamed regions are highlighted when using the MSOT.


Prinzip des MSOT Verfahrens bei CED Patienten.
MSOT ermöglicht transabdominale, Echtzeit-Bildgebung der
Krankheitsaktivität der Darmwand von CED Patienten.
Entzündete Regionen zeigen eine erhöhte Durchblutung, welche das MSOT Signal
verstärken, ohne exogene Kontrastmittel einsetzen zu müssen.

MSOT basiert auf Forschung des Helmholtz Zentrum München für Gesundheit und Umwelt, durchgeführt vom Forschungsteam unter der Leitung von Vasilis Ntziachristos; iThera Medical ist ein “Spin off” Unternehmen des Zentrum München.

Color-coded figure showing IBD in remission, moderate IBD, and severe IBD.

Color-coded optoacoustic contrast of haemoglobin concentration overlaid on an
ultrasound image of the colon wall.

Die ersten MSOT Systeme wurden hauptsächlich in der Forschung genutzt, um den Gesundheitszustand von Mäusen zu studieren und um deren Reaktion auf verschiedene Medikamente zu testen. Als die Leistungsfähigkeit der Technologie erkannt wurde, haben iThera und die UHE zugestimmt, eine Durchführbarkeitsstudie zu organisieren, die eine zukunftsfähige Alternative zur Endoskopie bei CED Patienten bietet. Die Ergebnisse waren vielversprechend. Allerdings wurde deutlich, dass mehr Arbeit in die Technologie und die Bildgebungssoftware investiert werden muss, damit MSOT in der klinischen Routine eingesetzt werden kann.
Der Grundstein für das EUPHORIA Projekt war gelegt.

Sensitivity / specificity of MSOT in comparison to established  non-invasive procedures
(adapted from N Engl J Med. 2017 Mar 30;376(13):1294-6)

MSOT steht bereits im Fokus von angesehener wissenschaftlicher Literatur; erfahren Sie mehr über die Technologie und Durchführungsstudien der UHE hier: