Methoden zur biomechanischen Analyse weichen Gewebes im Kehlkopf

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Michael Döllinger; Professor Dr.-Ing. Alexander Sutor
• Fachliche Zuordnung: Messsysteme ; Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 323404598

Die medizinische Behandlung von Kommunikationsstörungen ist von hohem sozialem und ökonomischem Interesse. Innovative medizinische Strategien sind notwendig um speziell bei Krebserkrankung eine Früherkennung zu ermöglichen und schließlich betroffene Patienten erfolgreich zu behandeln.Heute basiert die Diagnose oft auf Biopsien, wofür Gewebeproben aus dem Kehlkopf entnommen und histologisch untersucht werden. Wegen der geringen Größe der Stimmbänder, welche das Primärsignal der Stimme erzeugen, sind diese Biopsien riskant und werden nur bei hoher Dringlichkeit durchgeführt. Eine Früherkennung oder ein Screening, wie es z.B. zur Brustkrebsprävention durchgeführt werden kann, ist heute für den Kehlkopf noch nicht möglich.In unserer Studie schlagen wir neue Methoden zur laryngealen Gewebeanalyse vor, welche eine quantitative Bestimmung der Gewebeeigenschaften ermöglichen, ohne das Gewebe dabei zu verletzen. Mit diesen Methoden wird eine Früherkennung von bösartigen (Krebs) oder gutartigen (Polypen, Zysten) Gewebeveränderungen möglich sein.In unserem Projekt geht es um den Entwurf, den Aufbau sowie die Evaluierung von Labormesstechnik und klinischer Messtechnik zur Analyse der Eigenschaften von Stimmbandgewebe. Messaufbauten werden entworfen, die zunächst in vitro Experimente an Kadaverkehlköpfen erlauben, später in vivo Messungen während der klinischen Untersuchung. Dadurch wird die biopsiefreie Gewebsanalyse möglich werden.Der Fokus liegt auf innovativen optischen, Laser-basierten Methoden zur Analyse der biomechanischen Eigenschaften von weichem Gewebe. Das Ergebnis unserer Herangehensweise wird eine endoskopische Messmethode zur biomechanischen Analyse der Stimmbänder sein. Ergänzend zu den vorgesehenen Experimenten mit künstlichem Gewebe werden wir 50 Experimente mit Kadaverkehlköpfen durchführen und statistisch auswerten. Darüber hinaus werden wir das Gebiet der Kehlkopfdiagnose für den in vielen anderen Bereichen seit Langem etablierten medizinischen Ultraschall öffnen. Das Ergebnis wird eine nichtinvasive Ultraschallbildgebung der Stimmbänder sein. Ärzte werden uns darin unterstützen, die Tauglichkeit und Anwendbarkeit der neuen Technik für zukünftige klinische in vivo Messungen zu zeigen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Kooperationspartner: Professor David Berry, Ph.D.