Innovative faseroptische "Raman-Nadel"-Sonde zur Tumordarstellung in der Mundhöhle

Hier berichten wir über die Entwicklung einer neuen "Raman-Nadel"-Fasersonde, die im Rahmen des vom EU-Programm "Eurostars" finanzierten RaSure-Projekts entworfen und hergestellt wurde.

Über das RaSure-Projekt:

Mundhöhlenkrebs ist mit jährlich 300.000 neuen Fällen ein wichtiges Problem der öffentlichen Gesundheit. Die Chirurgie ist die Hauptstütze der Behandlung, aber in 85 % der Fälle wird keine ausreichende Tumorentfernung erreicht. Dies wirkt sich auf die Überlebenschancen aus und führt zu einer zusätzlichen Behandlung der Patienten durch Strahlen- oder Chemotherapie. Die Hände und Augen des Chirurgen sind für die Tumorentfernung in der Mundhöhle nicht ausreichend. Um die chirurgische Erfolgsquote zu erhöhen, sind erhebliche Verbesserungen erforderlich. Im Rahmen von RaSure wird derzeit ein vollautomatisches Raman-spektroskopisches Gerät entwickelt, das eine vollständige Tumorentfernung bei chirurgischen Eingriffen in der Mundhöhle ermöglicht. Das Produkt wird aus einem speziellen Raman-basierten Gewebeuntersuchungsgerät, dem operativen System und faseroptischen Einweg-Nadelsonden bestehen.

Das Konsortium, dem die drei Unternehmen art photonics GmbH, RiverD International BV und Erasmus MC angehören, hatte die Aufgabe, ein vollautomatisches Raman-Spektroskopiegerät zu entwickeln, das Chirurgen bei Krebsoperationen in der Mundhöhle helfen soll, den Tumor vollständig zu entfernen. Das Gerät inspiziert das entfernte Gewebe, um zu prüfen, ob der Tumor während der Operation mit einem ausreichenden Rand gesunden Gewebes entfernt wurde. Ist dies nicht der Fall, informiert das Gerät den Chirurgen, wo zusätzliches Gewebe entfernt werden sollte, um eine vollständige Tumorentfernung zu erreichen. Die Aufgabe der art photonics GmbH ist die Entwicklung der einzigartigen Einweg-Raman-Nadelfasersonde, die mehrfach in das Gewebe eingeführt werden kann und ohne Qualitätsverlust der Ergebnisse misst.

Die innovative Nadelsonde erfüllt die strengen Anforderungen der Kliniker: kleiner Durchmesser (weniger als 1 mm), biokompatible Materialien und Robustheit. Dank der oben genannten Merkmale kann die Raman-Sonde mehrfach in die Gewebeprobe eingeführt werden. Die Prototypen der Raman-Nadelsonde wurden zusammen mit den Konsortialpartnern im Erasmus MD und in der Charité im Operationssaal ausgiebig getestet. Die Prototypen wurden an frisch resezierten menschlichen Zungenproben getestet und zeigten eine zuverlässige Leistung bei der Erkennung von Krebs- und Nicht-Krebs-Proben. Die Unterscheidung zwischen Tumor (T) und normalem (N) Zungenteil ist sowohl in den Raman-Spektren als auch in den PCA-Modellen deutlich erkennbar. Die Ergebnisse stimmen perfekt mit den vom Chirurgen erhaltenen Informationen überein.