Fluoreszenz-Bildgebungsverfahren zum Nachweis von Mundkrebs

Schnelle & zuverlässige orale Krebserkennung

In den letzten Jahren koordinierte 2M zwei europäische Projekte zur Krebsfrüherkennung. 2M hat ein umfangreiches Know-how und Fachwissen über Fluoreszenz-Bildgebungsverfahren zur Erkennung von Mundkrebs aufgebaut.

Zuverlässige Erkennung von Krebszellen

Bei dem ersten Projekt handelte es sich um ein Grundlagenforschungsprojekt zur Schaffung der technologischen und medizinischen Grundbausteine zur Unterscheidung von Krebszellen von Nicht-Krebszellen. Das zweite Projekt war ein so genanntes Demonstrator-Projekt, das sich auf die orale Krebserkennung konzentrierte. Als Ergebnis dieser Projekte stehen zwei Prototypen zur Verfügung. Beide sind technisch durchführbar und von direktem Interesse für die beteiligten medizinischen Spezialisten.

Fluoreszenz-Bildgebungsverfahren zum Nachweis von Mundkrebs
Fluoreszenz-Bildgebungsverfahren zum Nachweis von Mundkrebs
Neue Techniken der oralen Bildgebung

Schlüsselmerkmale

  • Weniger Biopsien - verbesserte Interpretation von oralen Schleimhautanomalien, was zu weniger Überweisungen/Biopsien führt.
  • Echtzeit-Bildgebung während der Operation
  • Läsionstyp identifizieren - Querverweise zur Läsionsdatenbank, um die Identifizierung des Läsionstyps zu erleichtern.
  • Überlegene Differentialdiagnose 
  • Zeigt optimale Biopsiestellen an
  • Überlegene Sensitivität und Spezifität
  • Patentierte Technologien

Marktbedarf

  • Trotz der allgemeinen Zugänglichkeit der Mundhöhle, multipler Screening- und Detektionstechniken bei der körperlichen Untersuchung werden viele bösartige Tumore erst in späten Krankheitsstadien diagnostiziert.
  • Das Auftreten von Mundkrebs im Jahr 2012 führte zu 372.000 neuen Fällen und über 150.000 Todesfällen. Die 5-Jahres-Mortalität liegt bei ca. 50%. 8. häufigste Krebsart bei Männern; oft keine sichtbaren Läsionen oder Verfärbungen im Frühstadium (lokal). Risikofaktoren: Tabak, Alkohol und HPV 16. Die Betroffenen haben ein 20-mal höheres Risiko, an einer zweiten Krebserkrankung zu erkranken. Eine frühe Diagnose führt zu einer Überlebensrate von >80%.
  • Der Gesamtmarkt beträgt 12.500 Praxen, der Gesamtwert des Marktes liegt bei > 150 M€/Jahr.
  • Zu den primären Prüfern gehören: Hals-, Nasen- und Ohrenärzte, Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgen, Zahnärzte, Strahlungsonkologen und Krankenschwestern und -pfleger. Test: Anamnese, COE, Hilfsmittel (Blaulicht, Farbstoff, Pinselbiopsie). Ergebnis: Überweisung oder Biopsie. Es wird keine Diagnose gestellt.

Spezifikationen des EDOCAL-Systems

System

  • Einrichtung für Multi-Wellenlängen-Gewebebeleuchtung und integrierte Abtastung
  • Technologie: Mehrwellenlängen-Fluoreszenz-Bildgebung 
  • Anwendung: Mund- und Kehlkopfkrebs
  • Klinische Studie abgeschlossen
  • Vollständige technische Entwicklung von Optik, Hardware, Signalverarbeitung und Anwendungen durch 2M
  • Tragbar
Haupteinheit
  • Wellenlängen: 6 Laserquellen und 4 LEDs von 365 nm bis 625 nm
  • Spektrometer-basierte Signalverarbeitung

Sensor

  • Über Lichtleitfaser auf menschliches Gewebe gerichtetes Licht
  • Fluoreszenz-"Rücklauf"-Emission über dieselbe Faser gesammelt

Signalverarbeitung

  • Lichtinformationen werden mit einem Computer mit Signalverarbeitungssoftware analysiert
Edokales Krebs-Früherkennungssystem Autofluoreszenz

Kombination von Fluoreszenz und konventionellen Bildgebungstechniken

Verbesserte Fluoreszenz durch Multi-Wellenlängen-Lasertechnologie

Technologische Lösung basierend auf der Kombination eines Multi-Laser-Sensors, einer Bildreferenzdatenbank und analytischer Software/Algorithmen. Diese Lösung bietet effektive diagnostische Hinweise auf das zu untersuchende Gewebe.

Konventionelle kamerabasierte Bildgebung

Ein orales Bildgebungssystem, das hilft, den Fortschritt bestimmter Probleme über die Zeit zu visualisieren und zu verfolgen, und das faktenbasierte Informationen über den Problembereich liefert. Die Lösung ist erschwinglich und kann problemlos in jeder Zahnarztpraxis eingesetzt werden.

 

Systemintegrator, Miniaturisierung und Anwendung

2M unterstützt alle Entwicklungsschritte von der frühen Forschung über funktionale Prototypen bis hin zum Endprodukt.

VON

Erstes Funktionsmodell

Fokus: schmalbandige Lichtquellen, ausreichende Ausgangsleistung, genaue Anforderungen mit Klinikern klären.

Fluoreszenz-Krebs-Nachweis

TO

Vollständig tragbares Gerät für klinische Tests

Miniaturisierung, Verkleinerung, kostenreduzierende Technik, klinische Anwendung und Zulassungsanforderungen.

Fluoreszenz-Bildgebungsverfahren zum Nachweis von Mundkrebs

Praktische Hilfsmittel für Mund- und Kehlkopfkrebs

 

  • Software-Anwendung zur Patientenverwaltung

  • Flecken- und Protokollprogression von Ulzera über die Zeit

  • Bildmorphing, um einen einfachen Vergleich zwischen Bildern zu ermöglichen

  • Speichert alle edokalen Messdaten und bietet eine einzige Schnittstelle

Frühere H2020-Projekte zur Krebserkennung mittels Laser-Photonik

EDOCAL Demonstrant

Das Projekt wird im Rahmen des FP7-Programms finanziert. Projektname: EDOCALD (FP7-Projektnummer 605254)

Bei Krebs neigen Gewebezellen dazu, viele zusätzliche Blutgefäße zu bilden, um ihr Wachstum zu unterstützen. Das Molekül Protoporphyrin (PpIX) ist im Allgemeinen in Blutgefäßen vorhanden und zeigt rote Fluoreszenz, wenn es mit UV- oder Blaulicht im Bereich von 360-425 nm angeregt wird. Krebszellen und Krebsvorläuferzellen werden durch Beobachtung der roten Fluoreszenz bei einer passenden Anregungswellenlänge nachgewiesen. Die Wellenlänge des Lasers muss abstimmbar sein, da die passende Wellenlänge von der Person, der Art der Krankheit und dem Vorhandensein anderer Chemikalien abhängt.. Die Basislinien werden aus umgebendem gesunden Gewebe erstellt.

Fortgeschrittener Blasenkrebs LAser Diagnostics and thErapy (ABLADE)

Siebtes Rahmenprogramm, Finanzhilfevereinbarung Nr.: 324370
Projektbeginn: 10/04/2013

Das Projekt ABLADE entspringt der innovativen Idee, die Technologien der multifunktionalen Laser auf den endoluminalen Ansatz für die Diagnose und Behandlung von Harnblasenkrebs zu übertragen und so die Frühdiagnose und Genauigkeit gegenüber dem derzeitigen endoskopischen Ansatz auf der Basis von Weißlicht und der transurethralen Resektion mittels Elektrodiathermie zu verbessern.
Dieser Wissenstransfer wird durch die Integration neuer Laserquellen mit unterschiedlichen Wellenlängen in ein kompaktes System ermöglicht, das speziell für einige der unerfüllten klinischen Bedürfnisse entwickelt wurde, die in einer großen systematischen Übersicht mit Metaanalyse und Kosteneffektivitätsstudie identifiziert wurden.
Das letztendliche Ziel von ABLADE ist es, die Vorteile der traditionellen flexiblen endoskopischen Untersuchung der Harnblase durch die Integration neuer multifunktionaler Laserdiagnose- und Phototherapie-Technologien dramatisch zu verbessern, um ein System zu realisieren, das sich für die ambulante oder tagesklinische Diagnose und Behandlung der Harnblase eignet.

Krebsfrüherkennung mit photonischen Kristalllasern (EDOCAL)

Das EDOCAL-Projekt wird durch das 7. Rahmenprogramm für Forschung und technologische Entwicklung, Zuschussvereinbarung Nummer 231993, von der Europäischen Union finanziert.

Ziel des EDOCAL-Projekts ist die Schaffung eines bahnbrechenden Instruments für die Früherkennung von Krebszellen durch die Kombination modernster Laser- und Bildgebungstechnologie mit führender medizinischer Forschung. Es kombiniert fortschrittliche, bewährte, kostengünstige Telekommunikations- und Halbleitertechnologien auf dem neuesten Stand der Technik mit den neuesten Fortschritten und Erkenntnissen über medizinische Verfahren, die von den FTE-Partnern zur Verfügung gestellt werden.

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