Quantitative Photoakustik für transkranielles Monitoring menschlicher Hirnfunktion

• Antragsteller: Dr. Thomas Kirchner
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 471755457

Das Primärziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines nichtinvasiven photoakustischen Messverfahrens zur Ermittlung der Blutsauerstoffsättigung im menschlichen Gehirn durch den intakten Schädel. Photoakustik (PA) ist eine in der präklinischen, und frühen klinischen Forschung zunehmend verwendete Technik die mittels kurzen Lichtpulsen optische Absorber wie Blut anregt Schallwellen auszusenden. Diese Schallwellen können dann mit Ultraschallsensorik gemessen werden. PA ermöglicht hochaufgelöste Messungen der optischen Absorption in mehreren Zentimetern Tiefe und wird vorwiegend zur Bildgebung eingesetzt. Transkranielle PA Bildgebung am Menschen erwies sich in der Praxis bisher als schwer umsetzbar. Transkranielle PA als Technik für ein nicht-bildgebendes, lokales Monitoring wurde bislang jedoch kaum untersucht. In dem beantragten Vorhaben möchten wir Instrumentation und Algorithmen entwickeln um die Machbarkeit von transkraniellem photoakustischen Blutsauerstoffsättigungs-Monitoring zu untersuchen. Wir untersuchen insbesondere die Möglichkeit zur akkuraten quantitative Bestimmung von physiologischen Sauerstoffsättigungswerte im Gehirn und entwickeln dabei einen echtzeitfähigen Prototypen für potenzielle zukünftige Funktionsstudien am menschlichen Gehirn.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen