Superauflösende Bildgebung von zervikalen Lymphknoten

Entwicklung der Ultraschall-Lokalisationsmikroskopie zur Visualisierung der mikrovaskulären Anatomie der zervikalen Lymphknoten

Die Prognose von Patienten mit Plattenepithelkarzinomen der Kopf-Hals-Region wird maßgeblich durch den Tumorbefall der Halslymphknoten bestimmt. Bisher ist die nichtinvasive Beurteilung der Halslymphknoten mit den klinisch eingesetzten bildgebenden Verfahren wegen ihrer zu geringen Sensitivität und Spezifität nicht zufriedenstellend möglich. Daher muss eine mögliche Metastasierung zumindest durch eine Biopsie, in der Regel aber durch Entfernung und Analyse einzelner Lymphknoten ausgeschlossen werden. Die möglicherweise unnötige Entfernung gesunder Lymphknoten ist aber für Patienten belastend und wegen der wichtigen Rolle der Lymphknoten bei der Induktion der antitumoralen Immunantwort möglicherweise sogar ungünstig. Entsprechend besteht ein Bedarf nach einer besseren nichtinvasiven Diagnostik. Ein Ansatzpunkt für die bildgebende Diagnostik ist hierbei die Darstellung der Gefäßversorgung des Lymphknotens, die durch die Metastasierung bereits früh verändert wird. Die Darstellung der relevanten sehr kleinen Gefäße mit niedrigen Flussgeschwindigkeiten gelingt bisher jedoch mit keinem klinisch eingesetzten Verfahren. Daher soll in diesem Projekt die Ultraschall-Lokalisationsmikroskopie (ULM), die von den Antragstellern mitentwickelt wurde, auf ihr Potential zur frühen Erkennung von Lymphknotenmetastasen untersucht werden. Dieses Verfahren basiert auf der kontrastmittelgestützten Sonografie, bei der Mikrobläschen in den Blutkreislauf injiziert werden. Die Grundidee des Verfahrens ist, dass diese Mikrobläschen in Videosequenzen mit hoher Ortsgenauigkeit einzeln lokalisiert und dann verfolgt werden können. Da die Lokalisierungsgenauigkeit deutlich besser ist (Faktor 5-10) als die Auflösung des Ultraschallbildes, ergibt sich ein hochaufgelöstes Bild der durchströmten Gefäße. Hierin können kleinere Gefäße dargestellt werden als dis mit bisherigen sonografischen Verfahren, z.B. Low-Flow-Doppler Methoden, möglich ist. Das Projekt soll nun klären, welche Anteile der Vaskulatur mit ULM abgebildet werden können, und ob aus den ULM-Bildern abgeleitete quantitative Parameter wie Gefäßdichten, Flussgeschwindigkeiten und Gefäßstrukturparameter Unterschiede zwischen gesunden und metastasierten Lymphknoten zeigen. Die kontrastmittelgestützte Sonografie wird in mehreren parallelen Schnittebenen durchgeführt, um eine möglichst vollständige Erfassung des Lymphknotens zu ermöglichen. Aus den erzeugten ULM-Bildern werden sowohl bekannte als auch neue quantitative Parameter zur Charakterisierung der Gefäße berechnet. Als Referenzmethoden kommen die Mikrocomputertomographie vollständiger Lymphknoten sowie räumlich den Ultraschallbildern zugeordnete histologische Schnitte zum Einsatz. Die Übereinstimmung zwischen den Methoden sowie Änderungen der Parameter zwischen gesundem und tumorösem Gewebe werden untersucht. Im Ergebnis kann entschieden werden, ob eine größer angelegte klinische Studie zur Validierung eines nichtinvasiven Lymphknotenstagings gerechtfertigt ist.

Projektinformationen

Projektbeginn
1. Dezember 2025
Projektende
30. November 2028
Gefördert durch
German Research Foundation
Projektnummer

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