iKnife REIMS-Projekt (iKnife)

Die Projektziele/Zielsetzungen umfassen Folgendes:

1. Aufbau von histologisch validierten Spektraldatenbanken für normales, gutartiges und bösartiges Gewebe mittels Ex-vivo-Gewebeanalyse durch Rapid Evaporative Ionisation Mass Spectrometry (REIMS).
2. Optimierung einer Technik zur intraoperativen Bereitstellung genauer Echtzeitinformationen über die Beschaffenheit des Gewebes unter Verwendung der Massenspektrometrie mit schneller Verdunstungs-Ionisation.
3. Optimierung einer Technik zur Bereitstellung genauer Echtzeitinformationen über die Beschaffenheit des Gewebes während endoskopischer Eingriffe unter Verwendung von Rapid Evaporative Ionisation Mass Spectrometry.
4. In-vivo-Tests der Genauigkeit der Technik unter Verwendung vorgefertigter Spektraldatenbanken sowohl intraoperativ als auch während endoskopischer Verfahren, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die Verwendung von Teilstudienversuchen.
5. Validierung von Spektraldaten, die mit einer zweiten Massenspektralanalysetechnik, der Desorptions-Elektrospray-Ionisations-Massenspektrometrie (DESI), erhalten wurden.
6. Bakterienidentifizierung aus Gewebe unter Verwendung von Massenspektrometrie, mikrobiologischer Standardkultur und metagenomischer Sequenzierung durch '454-Pyrosequenzierung.

Von jedem angemeldeten Teilnehmer werden folgende Daten erhoben:

1. Frische Ex-vivo-Gewebeproben zur Massenspektralanalyse (MS) und ggf. zur histologischen Untersuchung
2. In-vivo-MS-Daten aus chirurgischem Diathermierauch, die intraoperativ gesammelt wurden.

An den teilnehmenden Standorten werden speziell angefertigte Massenspektrometer installiert. Optimale elektrochirurgische Einstellungen im Hinblick auf die Gewinnung einer maximalen Menge an qualitativ hochwertigen Spektraldaten bei gleichzeitiger Bereitstellung einer angemessenen chirurgischen Dissektion werden zwischen operierenden Chirurgen und Forschern festgelegt.

Alle gesammelten Spektraldaten werden anonymisiert in eine Forschungsdatenbank hochgeladen, wobei die vollständige Histologie bereitgestellt wird. Die Spektren werden entsprechend dem für die Sammlung verwendeten Massenspektrometer vorverarbeitet.

Neben der diagnostischen Genauigkeit bietet REIMS zusätzliche Vorteile gegenüber bestehenden und neuen IMA-Techniken. Insbesondere ermöglicht das REIMS iKnife die Verwendung eines Standardoperationsverfahrens, ohne den operativen Arbeitsablauf zu verändern, da die Technik Proben des chirurgischen Aerosols gibt, das bereits während der Exzision erzeugt wird. Der schnelle Zeitrahmen von der Analyse bis zu den Ergebnissen (1-2 Sekunden) bedeutet, dass die Entscheidungsfindung des Chirurgen schließlich in Echtzeit geändert werden kann, um negative Margen zu erzielen oder die Prognose des Patienten zu verbessern.