3D-Muskelbildgebung zur Diagnose neuromuskulärer Erkrankungen – SMART-3D

Neuromuskuläre Erkrankungen (NMD) umfassen eine große Gruppe unterschiedlicher Krankheiten, die durch einen fortschreitenden Verlust der Muskelfunktion gekennzeichnet sind. Diese Krankheiten können sich in jedem Alter manifestieren, häufig jedoch schon in der frühen Kindheit. Leitsymptom ist eine ausgeprägte Muskelschwäche, die schließlich zu einem potenziell lebensbedrohlichen Verlust der Muskelfunktion führen kann. Die Prognose hängt stark davon ab, wann eine gezielte Behandlung erfolgen kann. Aus diesem Grund sind eine frühzeitige Diagnose und Therapieüberwachung äußerst wichtig – allerdings gibt es dafür bisher kein geeignetes Diagnosesystem.

Die optoakustische Bildgebung (OAI) ist eine neue biomedizinische Bildgebungstechnologie, die eine nicht-invasive Visualisierung von lebendem Gewebe in einer Tiefep von bis zu vier Zentimetern ermöglicht. Bei NMDs konnten mittels OAI bereits quantitative Informationen über das Muskelgewebe gewonnen und zur Therapieunterstützung verwendet werden.

Um die 3D-Darstellung großer Muskelgewebsvolumina zu verbessern, soll im Rahmen des Verbundprojekts SMART - 3D eine neue Strategie für die Verarbeitung von OAI-Daten entwickelt werden. Im Mittelpunkt der Entwicklung steht ein Algorithmus, der aus den sehr kleinen, mit hoher Datenrate erzeugten zwei- oder drei-dimensionalen Einzelbildern in Quasi-Echtzeit ein großes 3D-Gesamtbild des Muskels zusammensetzt. Dafür wird ein Demonstrator eines neuartigen medizinischen „Klebe-Tattoos“ entwickelt, mit dessen Hilfe eine fehlerfreie räumliche Anordnung und somit eine dreidimensionale Aufnahme des Muskels gelingt. Zusammen werden diese Innovationen nach Projektende eine zuverlässigere Beurteilung des Muskelgewebes bei NMD-Patienten ermöglichen.