Optische Bildgebung der zentralen und peripheren Mikrozirkulation und Ermittlung geeigneter diagnostischer Perfusionsparameter
Hypothese/Fragestellung
Für die Beurteilung einer adäquaten Organperfusion bei komplexen Krankheitsbildern, wie Sepsis, ist die Bestimmung der makroskopischen Hämodynamik häufig unzureichend. Die Untersuchung der Mikrozirkulation an verschiedenen Körperregionen und die Identifikation diagnostisch relevanter Parameter erlaubt eine differenziertere Beurteilung des aktuellen Patientenstatus und kann perspektivisch als Prädiktor für die Therapieüberwachung und -steuerung genutzt werden.
Stand der Forschung/Vorarbeiten
Die Erforschung der Mikrozirkulation ist in vielen Fachbereichen aktueller Gegenstand intensiver Forschung (Guerraty et al., 2021; Massey & Shapiro, 2015). Innovative Bildgebungsverfahren wie die Incident Dark Field (IDF) Bildgebung, Nahinfrarot-Spektroskopie (NIRS) und Optische Kohärenztomografie-Angiografie (OCTA) ermöglichen heute eine hochauflösende, nicht-invasive und teils kontinuierliche Erfassung mikrovaskulärer Parameter direkt am Patientenbett (Aykut et al., 2015; Smith et al., 2019; Wan et al., 2021). Allerdings mangelt es an standardisierten Messprotokollen für eine Objektivierung der Messparameter und automatisierten Algorithmen für eine zuverlässige Quantifizierung von Parametern wie der totalen und perfundierten Gefäßdichte, dem Microvascular Flow Index oder dem Heterogenitätsindex (Aksu et al., 2024). Forschungsschwerpunkte liegen aktuell auf der Verbesserung der Bildqualität, der Entwicklung multimodaler Messansätze und der Identifikation neuer funktioneller Parameter wie der endothelialen Reaktivität. Die Mikrozirkulationsdiagnostik bietet damit eine sensitive Möglichkeit, pathophysiologische Veränderungen frühzeitig zu erkennen, den Krankheitsverlauf zu prognostizieren und therapeutische Interventionen objektiv zu überwachen und zu unterstützen.
In eigenen Vorarbeiten wurde ein multimodales Bildgebungssystem entwickelt, welches zeitaufgelöste 2D Videomikroskopie und 3D OCT-Angiografie eines ca. 4x4mm² großen Bereiches ermöglicht. In Kombination mit vier Kraftsensoren lässt sich die Mikrozirkulation und deren Reaktion auf einen Okklusionstest unter standardisierten Bedingungen umfassend untersuchen.
Arbeitsplan
Ziel des Forschungsprojektes ist die Erfassung von standardisierten Messdaten zur Beurteilung der Mikrozirkulation an verschiedenen Körperstellen bei gesunden Probanden und bei Patienten der ANE-ITS mit Sepsis. Im Rahmen der Promotionsarbeit soll der Kandidat / die Kandidatin die Messungen selbstständig durchführen und begleitende diagnostische Parameter aus der klinischen Routineversorgung erfassen und für eine strukturierte Auswertung dokumentieren. Gemeinsam mit den Betreuern wird ein Workflow für die (semi-) automatische Auswertung und Parameterextraktion erarbeitet und auf die erhobenen Messdaten angewendet. Darüber hinaus soll das Messsystem auf Praktikabilität und Anwendbarkeit in der klinischen Routine hin untersucht und Vorschläge für die technische Weiterentwicklung erarbeitet werden. Die Erfassung der Messdaten soll kontinuierlich erfolgen, wobei eine mehrstufige Evaluation der aus den Messdaten extrahierten Perfusionsparameter im Vergleich zu klinischen Standards eingeplant ist. Gegen Ende der Förderperiode soll die Anfertigung einer Erstautorenpublikation erfolgen, die gleichzeitig die Grundlage für die abschließende Dissertationsschrift bildet. Tabelle 1 zeigt den geplanten Projektablauf mit den wichtigsten Arbeitspaketen. Die Arbeiten des Studierenden zielen vor allem darauf hinaus das Messsystem für die klinische Routineabläufe zu optimieren und in eine standardisierte Anwendung zu überführen, um zukünftig als Diagnostik- und Therapieunterstützungssystem zur Verfügung zu stehen.
- Art der Promotion
- Forschungssemester notwendig?
- Finanzierung/Anstellung
- Angeschlossen an ein strukturiertes Promotionsprogramm?
- Zeitplan
- 01.10.26
- Abteilung / Struktureinheit
- ein Dokument mit weiterführenden Informationen
-
Abbildung CPKD.pdf
—
PDF-Dokument,
1.15 MB
Betreuung
- Erstbetreuung
- weitere Betreuende
Relevante/Repräsentative Publikation mit evtl. Vordaten
Methodik/Aufgaben
- Experimentell
- klinisch
- theoretisch
- statistisch
Bewerbung
- Benötigte Bewerbungsunterlagen