Multiskalare Elastographie zur Charakterisierung pathologischer Veränderungen der Extrazellulärmatrix (A01)

• Fachliche Zuordnung: Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 372486779

Die Multifrequenz-Magnetresonanz-Elastographie (mMRE) misst die Dispersion der Viskoelastizität in Weichgeweben und ist damit empfindlich für Wechselwirkungen innerhalb der extrazellulären Matrix (EZM) sowie deren mikromechanische Interaktion mit Zellen. Im Rahmen dieses Projekts soll die mMRE hin zu einer dispersions-sensitiven multiskaligen Methode mit breitbandiger Frequenzabdeckung entwickelt werden, um Veränderungen der EZM im frühen Entzündungsstadium sowie im Therapieverlauf zu erkennen und zu quantifizieren. Die zentralen Ziele dieses Projekts sind: (i) die Etablierung der mMRE im ultraniedrigen Frequenzbereich auf der Grundlage einer trainierten Analyse von Wellenbildern, (ii) die Anwendung der Mikro-mMRE an Gewebeproben und 3D-Organmodellen und (iii) die Bewertung von Veränderungen der Gewebefluidität aufgrund krankheitsbedingter EZM-Veränderungen mittels viskoelastischer Dispersionsanalyse mittels trainierter neuronaler Netze. Zu diesem Zweck soll sowohl die Rauschunterdrückung als auch die Analyse von Scherwellen auf der Grundlage physikalischer Modelle, die in neuronale Netze für Vorwärtswellensimulationen mit realistischen Randbedingungen eingebunden sind, über das gesamte Spektrum der Frequenzen und Auflösungen der mMRE entwickelt und angewandt werden.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Teilprojekt zu: SFB 1340: In vivo Visualisierung der pathologisch veränderten Extrazellulärmatrix „Matrix in Vision“
• Antragstellende Institution: Gemeinsam FU Berlin und HU Berlin durch:; Charité - Universitätsmedizin Berlin
• Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter: Privatdozent Dr. Jürgen Braun, bis 6/2022; Professorin Dr.-Ing. Anja Hennemuth, seit 7/2022; Professor Dr. Ingolf Sack