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Die Zielsetzung von MoBiGuide

Das Verbundprojekt MoBiGuide hat das Ziel, neuartige Sonden und molekularbiologische Diagnostika zu entwickeln und in ein endoskopisches Systemkonzept zu integrieren. Dieses System soll eine orientierte Schnelldiagnostik für die Tumorchirurgie ermöglichen. Durch die geplanten Entwicklungen des Projekts MoBiGuide soll die Theragnostik im Bereich Urologie, speziell den endoskopischen Prostatektomien, unterstützt werden. Dieses Anwendungsfeld ist von sehr großer gesundheitspolitischer Relevanz und hat zudem exemplarischen Charakter für die generellen Probleme in der Tumorchirurgie, da die Kenntnis über die exakte Tumorausdehnung in allen Eingriffsformen von enormer Bedeutung ist. Bei der Prostatektomie, eine der häufigsten radikalen Tumoroperationen überhaupt, besteht die spezielle Herausforderung darin, eine Beschädigung des Schließmuskels und wichtiger Nerven im Sinne der Kontinenz- und Potenzerhaltung zu vermeiden und zur Überlebenssicherung keinen Resttumor zu hinterlassen. Weder die präoperative Diagnostik noch die intraoperativen Kontrollmöglichkeiten stellen bislang befriedigende räumliche Orientierungen zur Verfügung. Die üblichen intraoperativen Schnellschnittuntersuchungen sind enorm zeitaufwendig und liefern zudem unzuverlässige Ergebnisse. In der Intervention selbst bietet die rein visuelle Bewertung des OP-Situs nur unzureichende Anhaltspunkte zur Bestimmung der realen Ausbreitung des Tumors. Zudem stimmen die Ergebnisse histopathologischer Analysen der präoperativen Biopsie und der operativ entfernten Prostata wegen der häufigen Entnahme der Biopsieproben an nicht signifikanten Punkten nur unzureichend überein. Das die Intervention anleitende Grading der Tumore ist somit nicht verlässlich. Der Lösungsansatz von MoBiGuide sieht hier ein Systemkonzept vor, das aus einer Kombination von molekularbiologischen, mikrofluidischen sowie medizin- und informationstechnischen Modulen besteht.

Übersichtsgrafik mit Projektkomponenten
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Um die genaue Ausdehnung des Tumors zu identifizieren und die chirurgische Resektion zu orientieren, wollen wir das folgende zweistufige Verfahren entwickeln:

  • Zunächst soll die für das Grading entscheidende histologische Biopsie besser orientiert werden als dies bislang geschieht. Während der transrektale Ultraschall (TRUS) meist keine gute Identifizierung und Abgrenzung der Tumorareale ermöglicht, erlaubt die Magnetresonanztomographie (MRT) als einziges Verfahren eine zuverlässige Darstellung der Prostatasubstruktur. Neben der dreidimensionalen morphologischen Abbildung der Prostata bei exzellentem Weichteilkontrast sollen zusätzlich funktionelle Informationen erfasst werden, die nachweislich eine bessere Lokalisation und Bestimmung der lokalen Ausbreitung des Prostatakarzinoms (PCA) erlauben. Basierend auf diesen Informationen und unter Einbeziehung eines IT-gestützten Navigationskonzeptes kann dann ganz gezielt eine Probenentnahme in den identifizierten Verdachtsregionen erfolgen. Dies entlastet den Patienten, da im Vergleich zur TRUS-geführten Biopsie nicht Proben aus der gesamten Prostata entnommen werden müssen, und stellt insbesondere eine höhere Trefferquote in Aussicht. Weiterhin ist für die Prognose und Therapieplanung entscheidend, eine Kapselüberschreitung und Infiltration der Samenblasen zu erkennen und bei der Prostataresektion zu berücksichtigen. Die differenzierten ortskodierten Informationen der MRT stehen daher auch für die chirurgische Navigation zur Verfügung und ermöglichen den gezielten Einsatz der intraoperativen Sensorik (Identifizierung positiver Schnittränder). Gleichzeitig bilden die morphologischen und funktionellen MRT-Daten das Bezugssystem für die räumliche Zuordnung der histopathologischen und molekularbiologischen Befunde.
  • Intraoperativ sollen mit einem speziellen endoskopischen Instrument läsionsarm wenige Zellen an kritischen Resektionsstellen entnommen werden. In diesem Instrument soll eine Mikrofluidik das entnommene Material auf einen Biochip spülen. Die Probenentnahme wird durch ein Navigationssystem kontrolliert, so dass der Entnahmeort markiert und entsprechend dem Befund kodiert werden kann. Dem Chirurgen selbst sollen Ort und Analysebefund der Probe geeignet präsentiert werden.

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