Unterscheidung zwischen gesundem Hirngewebe und Tumorgewebe mit einem Tissue Sensing Instrument

Hintergrund: Diffuse Reflexionsspektroskopie ist eine optisch basierte Technik, die die Menge an diffus reflektiertem Licht misst, nachdem es mehrere Streu- und Absorptionsereignisse innerhalb des Gewebes durchlaufen hat. Jedes DRS-Spektrum hat daher einen spezifischen „optischen Fingerabdruck“, der die Zusammensetzung und Morphologie des Gewebes innerhalb des Untersuchungsvolumens widerspiegelt. Die Technologie lässt sich leicht in sehr kleine Instrumente einbauen, die mit regelmäßig verwendeten chirurgischen Geräten verschmolzen werden können. DRS wurde zuvor umfassend zum Zwecke der Margenbeurteilung in anderen Körperregionen untersucht.

Ziel & Hypothese: Das primäre Ziel ist es, die Machbarkeit der Anwendung von optischer Gewebesensorik mittels diffuser Reflexionsspektroskopie (DRS) zu zeigen, um gesundes zerebrales Gewebe von tumorösem Gewebe in menschlichen Ex-vivo-Gewebeproben zu unterscheiden. Dies wird eine Grundlage für die Weiterentwicklung von chirurgischen Geräten sein, die in der Lage sind, die Grenze zwischen gesundem Hirngewebe und Tumorgewebe intraoperativ zu identifizieren.

Methode: Mittels DRS wollen wir spektroskopische Schwellenwerte bestimmen, die es ermöglichen, zerebrales Gewebe von unterschiedlichen Formen von Tumorgewebe zu unterscheiden. Wir wollen diese Schwellenwerte bestimmen, indem wir DRS-Daten von Ex-vivo-Gehirn- und Tumorproben sammeln. Die Tumorproben werden Teil der normalen Gewebeentnahme bei Tumoroperationen sein, und das nicht tumoröse Gewebe kann bei Schläfen-/Frontallappenresektionen sowie bei Epilepsieoperationen entnommen werden, bei denen nicht tumoröses Hirngewebe entfernt werden soll. Die DRS-Messungen werden in direktem Zusammenhang mit der Gewebeentnahme während der Operation durchgeführt, und das Gewebe wird danach gemäß klinischer Standardverfahren an den Pathologen gesendet. Für die Zwecke dieser Studie muss kein zusätzliches Gewebe reseziert werden. Basierend auf den Experimenten werden wir ein theoretisches Modell zur Unterscheidung von normalem zerebralem Gewebe von Tumorgewebe beim Menschen zur Verwendung während einer Operation vorschlagen.