Neuropathologische Analyse von intraoperativ gewonnenem, fragmentiertem Tumorgewebe mittels Aspirathistologie
Diese BMBF geförderte Studie wird in der Klinik für Neurochirurgie am Campus Lübeck unter der Leitung von Dr. med. Matteo Mario Bonsanto in Zusammenarbeit mit dem Medizinischen Laserzentrum Lübeck (MLL), dem Institut für Biomedizinische Optik (BMO) der Universität zu Lübeck und der Neuropathologie des Universitätsklinikums Hamburg Eppendorf (UKE) durchgeführt – geplante Laufzeit bis September 2027. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert dieses Verbundprojekt mit insgesamt 3,3 Millionen € im Rahmenprogramm „Gesundheitsforschung Deutschland, Fachprogramm Medizintechnik“.
Ziele dieses Forschungsvorhabens
In diesem Forschungsvorhaben soll eine innovative neuropathologische Untersuchungsmethode von Gehirntumorgewebe entwickelt werden. Das Verfahren basiert auf dem Einsatz eines Ultraschallaspirators, welcher bereits routinemäßig bei vielen Hirntumorresektionen verwendet wird.
Ziel ist das Resezieren von Hirntumoren zu unterstützen, wobei das Risiko minimiert, eine Überresektion vermieden und das entfernte Tumorgewebe gleichzeitig neuropathologisch analysiert werden soll. Dies soll durch eine neuartige technische Entwicklung erreicht werden, um das bestmögliche Ergebnis für die Patientinnen und Patienten zu erzielen.
Hintergrund
Der Ultraschallaspirator erzeugt Ultraschallwellen, welche auf das Tumorgewebe übertragen werden und in der Lage sind es zu zerkleinern (zu fragmentieren). Die zertrümmerten Gewebefragmente (Aspirat) werden nach automatischer Zugabe von Kochsalzlösung mittels einer Absaugung aus dem Resektionsgebiet entfernt. Das abgesaugte Aspirat gilt bislang als „Abfallprodukt“ und soll nun KI-unterstützt analysiert werden. Die im Aspirat enthaltenen Informationen zur Tumorart und zum Gradienten der Tumorzellzahl sollen genutzt werden, eine weltweit neue Methode der Durchflusshistologie zu entwickeln - Imaging Flow Histology.
Während der intraoperativen Gewebeaspiration wird das Aspirat mit Hilfe der „Spectro-temporal Laser Imaging by Diffractive Excitation“ (SLIDE) Mikroskopiemethode einer histologischen Durchflussanalyse unterzogen. Neben dem neuartigen Einsatzbereich einer bildgebenden Analyse des derzeitigen Abfallprodukts Aspirat, ermöglicht die hohe Geschwindigkeit einen extrem hohen Durchsatz an Bilddaten. Die so erstellten digitalen Bilder werden computergestützt mittels neuartiger Algorithmen und künstlicher Intelligenz untersucht, um so einen neuropathologischen Befund vorzubereiten.
Die Aspirat-Analyse stellt somit eine alternative Methode zur intraoperativen Schnellschnittdiagnostik dar. Die Wertigkeit dieser digitalen Diagnostik soll im Rahmen dieses Forschungsvorhabens mit dem Standard der klassischen, neuropathologischen HE-basierten Schnellschnittdiagnostik verglichen werden.