FOR 5151:  Quantifizierung des Zusammenhanges zwischen Leberperfusion und -funktion bei erweiterter Leberresektion - Ein systemmedizinischer Ansatz (QuaLiPerF)

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 436883643

Komplexe, erweiterte Leberresektionen ((e)PHx) stellen ein hohes Risiko für ein postoperatives Leberversagen dar, insbesondere bei einer bereits bestehenden Lebererkrankung. Das Ziel von QuaLiPerF ist es, bisher unbekannte Wechselwirkungen zwischen den durch die Operation verursachten Veränderungen der Perfusion und der Stoffwechselfunktion aufzuklären. Wir werden einen systemmedizinischen Ansatz anwenden, um ein mehrskaliges Modell der Leberperfusion und -funktion zu erstellen, das die Vorhersage von Funktion und Risiko für Patienten, die eine (e)PHx erhalten, prospektiv verbessern wird.Unser Projekt zielt darauf ab, (1) die Beziehung zwischen Veränderungen in der hepatischen Perfusion und ausgewählten Stoffwechselfunktionen auf allen relevanten physiologischen Skalen zu quantifizieren und besser zu verstehen; (2) validierte und integrierte räumlich-aufgelöste, dynamische Modelle zur zuverlässigen Vorhersage der Leberfunktion nach der Resektion und während der Regeneration zu implementieren; und damit (3) die Grundlage für die klinische Umsetzung in ein chirurgisches Planungsmodell zur Vorhersage der individuellen postoperativen Leberfunktion und Leberregeneration zu schaffen.Diese Ziele sollen durch die Integration systembiologischer Methoden und bildgebender Verfahren sowie multimodaler Verlaufsdaten von individuellen Patienten erreicht werden. Dazu bedarf es einer gemeinsamen Anstrengung von Experten aus verschiedenen Bereichen: Experimentatoren, Kliniker, Bioinformatiker, Modellierer und Experten für Datenintegration.Unsere langfristige Vision ist die Integration des mehrskaligen Modells der Perfusions-Funktions-Kopplung in ein virtuelles Visualisierungstool. Damit soll die genaue Vorhersage der postoperativen Morbidität und Mortalität und der Leberregeneration bereits bei der virtuellen Planung der Operation ermöglicht werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Computergestützte Modellierung des Leberstoffwechsels und der Leberfunktion (Antragsteller König, Matthias )
• Einfluss der Leberperfusion auf die lobuläre und lobäre Verteilung des Stoffwechsels von Testsubstanzen bei Ratten (Antragstellerin Dahmen, Uta )
• In vivo MRT-Untersuchungen von Leberfunktion, Perfusion und Fettverteilung im Tiermodell (Antragsteller Reichenbach, Jürgen R. )
• Koordinationsfonds (Antragstellerin Dahmen, Uta )
• Modellierung von Leberregeneration und vierskaligem Testsubstanz-Metabolismus (Antragsteller Schwen, Lars Ole )
• P1 - Metabolisches Profil des Lebersinusoids (Antragsteller Christ, Bruno )
• P4: Transkriptomanalysen nach ausgedehnten Leberresektionen und der Zusammenhang zum Mikrobiom (Antragstellerin Marz, Manja )
• P5: Statistische Methoden zur Datenintegration in mehrskalige Modelle und Quantifizierung von Unsicherheiten (Antragstellerin Radde, Nicole )
• P7 - Modellierung der Funktions-Perfusion-Deformations-Interaktion auf Leber-Lobulus- und Zell-Skala basierend auf einem zweiskaligen kontinuumsmechanischen FEM-Modell (Antragsteller Ricken, Tim )
• Serviceprojekt: Datenmanagement (Antragstellerin Dahmen, Uta )

• Sprecherin: Professorin Dr. Uta Dahmen