Noch exakter operieren 13.12.2016, 14:16 Uhr

Mit neuer Kameratechnik wird auch die letzte Krebszelle sichtbar

Es ist der Albtraum jedes Krebspatienten: Bei der OP wird Tumorgewebe übersehen. Mit einem neuen bildgebenden Verfahren werden Chirurgen während der OP künftig noch genauer sehen können, welches Gewebe befallen ist. Der Trick: Die Krebszellen verraten sich per Fluoreszenz.

Dank eines neuen bildgebenden Verfahrens können Operateure bei endoskopischen Eingriffen künftig Tumore und gesundes Gewebe gleichzeitig wahrnehmen und so noch präziser arbeiten. Auf diesem Bild sind die Krebszellen links grün und blau eingefärbt.

Dank eines neuen bildgebenden Verfahrens können Operateure bei endoskopischen Eingriffen künftig Tumore und gesundes Gewebe gleichzeitig wahrnehmen und so noch präziser arbeiten. Auf diesem Bild sind die Krebszellen links grün und blau eingefärbt.

Foto: Fraunhofer IPA

Ein Krebsgeschwulst per chirurgischem Eingriff zu entfernen ist ein Drahtseilakt. Es ist äußerst schwierig, die vom Tumor befallenen Geweberegionen vom umgebenden gesunden Gewebe zu unterscheiden. Selbst mit einem gut geschulten Auge und Spezialausbildung ist es in vielen Fällen kaum möglich zu erkennen, wo der Krebs anfängt und wo er endet. Häufig versuchen die Operateure deshalb mit Fluoreszenz-Farbstoffen, den Tumor zu markieren.

Die Fluoreszenz-Farbstoffe werden dem Patienten vor der Operation injiziert und docken auf ihrem Weg durch den Körper gezielt am Tumor an. Das funktioniert auch weitgehend. Wird das entsprechende Areal im Patienten dann mit Licht einer bestimmten Wellenlänge bestrahlt, wird die Fluoreszenz angeregt. Das bösartige Gewebe verrät sich, indem es grün, blau oder rot aufleuchtet – je nach verwendetem Fluoreszenz-Farbstoff.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Oskar Dilo Maschinenfabrik KG-Firmenlogo
Vertriebsingenieur international (m/w/d) Oskar Dilo Maschinenfabrik KG
Eberbach Zum Job 
Focused Energy GmbH-Firmenlogo
Senior Laser Scientist (m/f/d) Focused Energy GmbH
Darmstadt Zum Job 
Cargill-Firmenlogo
Start-up Leader (m/w/d) Cargill
Berlin-Lichtenrade Zum Job 
Hochtaunuskreis - Der Kreisausschuss-Firmenlogo
Ingenieure der Fachrichtung technische Gebäudeausrüstung aller Fachrichtungen (m/w/d) Hochtaunuskreis - Der Kreisausschuss
Bad Homburg vor der Höhe Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
(Bau-)Ingenieur als Abteilungsleiter (w/m/d) Betriebsdienst Die Autobahn GmbH des Bundes
Hamburg Zum Job 
Stadtwerke Lengerich GmbH-Firmenlogo
Ingenieur für Energienetzplanung (m/w/d) Stadtwerke Lengerich GmbH
Lengerich Zum Job 
Messe München GmbH-Firmenlogo
Meister/Ingenieur/in der Elektrotechnik als Technical Manager (m/w/d) Messe München GmbH
München Zum Job 
IMS Messsysteme GmbH-Firmenlogo
Elektrotechnikingenieur/-techniker (m/w/i) für die Prüfung von Messsystemen IMS Messsysteme GmbH
Heiligenhaus Zum Job 
swa-Firmenlogo
Umweltingenieur (m/w/d) im Bereich Kraftwerksanlagen swa
Augsburg Zum Job 
Berliner Wasserbetriebe-Firmenlogo
Teamleitung Geodatenerfassung Geofachdaten (w/m/d) Berliner Wasserbetriebe
Berliner Wasserbetriebe-Firmenlogo
Automatisierer:in Klärwerk Schönerlinde (w/m/d) Berliner Wasserbetriebe
Berlin Wandlitz Zum Job 
Aarsleff Rohrsanierung GmbH-Firmenlogo
Bauleiter:in Aarsleff Rohrsanierung GmbH
Hamburg Zum Job 
Aarsleff Rohrsanierung GmbH-Firmenlogo
Bauleiter:innen Aarsleff Rohrsanierung GmbH
Teltow, Ilmenau Zum Job 
Aarsleff Rohrsanierung GmbH-Firmenlogo
Bauleiter:innen Aarsleff Rohrsanierung GmbH
Röthenbach bei Nürberg, München/Hallbergmoos, Stuttgart-Weilimdorf Zum Job 
THOST Projektmanagement GmbH-Firmenlogo
Ingenieur*in (m/w/d) Bereich Pharma / Energie THOST Projektmanagement GmbH
Freiburg im Breisgau, Mannheim, München, Stuttgart Zum Job 
APROVIS Energy Systems GmbH-Firmenlogo
Projekt- / Vertriebsingenieur (m/w/d) APROVIS Energy Systems GmbH
Weidenbach Zum Job 
THOST Projektmanagement GmbH-Firmenlogo
Wirtschaftsjurist*in / Ingenieur*in (m/w/d) für Contract & Claimsmanagement in Bau- & Anlagenbauprojekten THOST Projektmanagement GmbH
Freiburg im Breisgau, Mannheim, München, Stuttgart Zum Job 
Behörde für Stadtentwicklung und Wohnen'-Firmenlogo
BID-Beauftragte:r (m/w/d) Behörde für Stadtentwicklung und Wohnen'
Hamburg Zum Job 
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Bauingenieur / Wirtschaftsingenieur (Bau) / Bautechniker (m/w/d) im Technischen Projektmanagement Hochbau Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
verschiedene Standorte Zum Job 
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Bauingenieur / Referent (m/w/d) für RIB iTWO Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
Sengenthal Zum Job 

Chirurg ist immer auf einem Auge blind

Allerdings zeigt die Kamera des Endoskops während der Operation entweder das normale Farbbild oder die fluoreszierenden Marker. Der Chirurg sieht das Umgebungsgewebe oder den fluoreszierenden Tumor – aber nie beides gleichzeitig. Der Chirurg ist immer auf einem Auge blind. Und das erschwert die chirurgische Arbeit.

Der Physiker Nikolaos Deliolanis von der Fraunhofer-Projektgruppe für Automatisierung in der Medizin und Biotechnologie (PAMB) in Mannheim hat jetzt in enger Kooperation mit dem Urologen Prof. Christian Bolenz vom Universitätsklinikum Ulm ein Verfahren entwickelt, um diese partielle Blindheit zu beenden.

Ergebnis jahrelanger Tüftelarbeit

Das Echtzeit-Multispektral-Bildgebung genannte Verfahren ist das Ergebnis jahrelanger Tüftelarbeit am PAMB, einer Außenstelle des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA. „Der Trick bestand darin, verschiedene Techniken zu kombinieren“, berichtet Deliolanis. Die verwendete Lichtquelle emittiert ein spezielles Lichtspektrum, bei dem einige Wellenlängen unterdrückt sind.

Labor des Instituts für Experimentelle Gentherapie und Tumorforschung der Universitätsmedizin Rostock: Mit Farbstoffen kann man Krebszellen sichtbar machen.

Labor des Instituts für Experimentelle Gentherapie und Tumorforschung der Universitätsmedizin Rostock: Mit Farbstoffen kann man Krebszellen sichtbar machen.

Quelle: Bernd Wüstneck/dpa

So erhellt sie zwar die Umgebung, regt aber auch das Leuchten der fluoreszierenden Moleküle an. Eine Kamera macht in rascher Folge abwechselnd farbige Bilder der normalen Umgebung des gesunden Gewebes und der Fluoreszenz des Tumorgewebes.

„Man erkennt Nerven, Tumore und Blutgefäße“

„Der eigentliche Livestream entsteht durch eine eigens entwickelte Software, die dafür sorgt, dass die verschiedenen Aufnahmen so überlagert werden, dass sie zu einem Bild verschmelzen“, erklärt der Physiker. In der Überlagerung zeigt das Kamerasystem nun den Farbstoff und das Farbbild gleichzeitig an. „Da der Mediziner jetzt beide Aufnahmen gleichzeitig sieht, ist es für ihn einfacher, den Tumor zu entfernen“, betont Deliolanis. Bis zu sechs verschiedenen Fluoreszenzmarker lassen sich mit dem neuen bildgebenden Verfahren sichtbar machen.

Auf dem Monitor im Operationssaal werden sie, eingebettet in das umliegende Gewebe, in unterschiedlichen Farben sichtbar. „Man erkennt beispielsweise Nerven, Tumore und Blutgefäße“, so Deliolanis. „Für Chirurgen, die während eines endoskopischen Eingriffs beispielsweise die Grenzen zwischen Tumor und Gewebe exakt lokalisieren, gleichzeitig aber keine Nerven zerstören wollen, wird diese Bildgebung eines Tages sehr hilfreich sein.“

2. Platz beim Hans-Jürgen Warnecke Innovationspreis

Mit dieser Einschätzung ist der Physiker nicht alleine. Am vergangenen Freitag ist sein Forscherteam beim 24. Innovationstag des Fraunhofer IPA in Stuttgart mit dem 2. Platz beim renommierten Hans-Jürgen Warnecke Innovationspreis ausgezeichnet worden. Die 1993 erstmals ausgelobten Preise werden seit 2012 unter dem Namen und der Schirmherrschaft von Hans-Jürgen Warnecke verliehen, ehemaliger Fraunhofer-Präsident und IPA-Institutsleiter a.D.

Mit einer ähnlichen Technik ist es übrigens auch schon gelungen, beispielsweise im Brandenburger Dom verborgene Bilder wieder sichtbar zu machen. Wie? Das lesen Sie hier.

 

Ein Beitrag von:

  • Detlef Stoller

    Detlef Stoller ist Diplom-Photoingenieur. Er ist Fachjournalist für Umweltfragen und schreibt für verschiedene Printmagazine, Online-Medien und TV-Formate.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.