Experimentelle Validierung der Technik der faser-optischen Fluoreszenzmikroskopie für die intraoperative Navigation bei Leberresektion

• Antragsteller: Professor Dr. Hans-Ulrich Kauczor, seit 4/2024; Professor Dr. Arianeb Mehrabi; Professor Dr. Eduard Ryschich
• Fachliche Zuordnung: Allgemein- und Viszeralchirurgie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 467355765

Bedeutung: In dem vorliegenden Vorhaben soll ein innovatives Verfahren im prä-klinischen Modell analysiert werden, um die intraoperative Navigation bei der Leberresektion substantiell zu verbessern. Das Verfahren basiert auf einem neuen Konzept für die Festlegung der Dissektionsgrenze, bei dem die Lebersegmentmarkierung mit Indocyaningrün, faser-optische Fluoreszenzmikroskopie und makroskopisches Imaging kombiniert werden. Weiterhin soll das Potential der Lebersegmentmarkierung mithilfe von Endothel-spezifischen Antiköpern (Endocapt) evaluiert werden. Es wird erwartet, dass durch das o. g. Verfahren ein bedeutender klinischer Fortschritt und ein signifikanter ökonomischer Vorteil realisierbar sein kann. Beschreibung: Die Leberresektion gehört zu den häufigsten großen OP-Eingriffen in der Viszeralchirurgie. Die typischen Indikationen für diese Operation sind maligne und benigne Lebertumore sowie Lebermetastasen anderer gastrointestinaler Tumore wie beispielsweise kolorektales Karzinom und Pankreaskarzinom. Das Ausmaß des OP-Eingriffes ist für den postoperativen Verlauf und für die Entstehung von Komplikationen ausschlaggebend. Intraoperative anatomische Orientierung des zu resezierenden Leberteils (Navigation) geschieht durch unterschiedliche Methoden wie die chirurgisch-operative Darstellung der großen Blutgefäße, den Ultraschall und die Injektion von Farbstoffen. Im vergangenen Jahr hat unsere Arbeitsgruppe ein Nahinfrarot(NIR)-Imagingsystem gebaut, das die konventionelle makroskopische Visualisierung des NIR-Farbstoffes wie ICG und die faseroptische Mikroskopie (FOM) kombiniert. FOM erfolgt über ein sehr dünnes flexibles Faserbündel beliebiger Länge. Das System wurde an der Schweinleber nach Segmentperfusion mit ICG oder nach anti-CD31-IRDye700DX Markierung getestet und zeigt eine exzellente Visualisierung der markierten Leber. Durch das Einführen der Faseroptik in die Leber kann die Segmentgrenze in der Tiefe des Organs noch vor Dissektion markiert und visualisiert werden. Derartige Festlegung der Grenze in der Tiefe der Leber würde die chirurgische Operation wesentlich vereinfachen und beschleunigen, was sich auf die postoperativen Verläufe und auf OP-Kosten positiv auswirken soll.Arbeitsplan: Das Ziel des Projektes ist die experimentelle Validierung des Systems für kombiniertes NIR-Makro/FOM-Imaging bei intraoperativer Navigation in einem prä-klinischen Modell der Leberresektion. Das Arbeitsprogramm wird schrittweise aufgebaut und beinhaltet Untersuchungen zur Optimierung der Farbstoffaufnahme und der Imaging-Qualität im Modell der isolierten Schweineleber, in vivo Leberresektion mithilfe von Navigation mit Makro/FOM-Imaging am Schwein und FOM-Imaging von humanen Leberresektaten nach Markierung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemalige Antragsteller: Privatdozent Dr. De-Hua Chang, von 1/2023 bis 4/2024; Privatdozent Dr. Christof-M. Sommer, bis 12/2022