In den 1880er Jahren wurden durch Alexander Graham Bell (Bell 1880) erstmalig der photoakustische Effekt beschrieben. Die Nutzung des photo- oder optoakustischen Effekts zur Bildgebung und Anwendung am Menschen wurde erstmals in den 1990er Jahre beschrieben (Oraevsky 1994). Der Einsatz von darauf basierenden Nachfolgetechnologien, wie der Multispektralen Optoakustischen Tomographie (MSOT), werden dagegen erst seit den 2010er Jahren intensiver verfolgt. MSOT vereint die Vorteile von optischer (Kontrast) und akustischer (Eindringtiefe) Bildgebung. So lassen sich durch die Nutzung von Laserlicht unterschiedlicher Wellenl\u00e4ngen verschiedene Molek\u00fcle bzw. Chromophore (z.B. H\u00e4moglobin, Fett, Wasser, Kollagen und Melanin) anregen. Dies f\u00fchrt zu einer thermoelastischen Expansion mit anschlie\u00dfender Aussendung von Druck- bzw. Ultraschallwellen, die mit derselben Untersuchungseinheit detektiert und schlussendlich sichtbar und quantifiziert werden k\u00f6nnen (Ntziachristos et al. 2010, Tzoumas et al. 2014). Dieser molekulare Bildgebungsansatz erm\u00f6glicht eine v\u00f6llig neuartige Bewertung von Gewebever\u00e4nderungen bei unterschiedlichsten Erkrankungen. Da sich im Bereich des eingestrahlten Nahinfrarotlichts insbesondere H\u00e4moglobin zur Detektion mittels OAI eignet, lag der Schwerpunkt vieler pr\u00e4klinischer als auch klinischer Pilotstudien bei entz\u00fcndlichen (Regensburger et al. 2021), kardiovaskul\u00e4ren, onkologischen und muskul\u00e4ren Erkrankungen (Attia et al. 2019). Insbesondere auch bei Kindern und Jugendlichen mit neuromuskul\u00e4ren Erkrankungen k\u00f6nnen neue Biomarker f\u00fcr die Bewertung der krankheitsschwere aufgezeichnet werden (Regensburger et al. 2019, Regensburger et al. 2022, Nedoschill et al. 2024). Auf dem Gebiet der gastrointestinalen Erkrankungen konnten mittels Optoakustik in ersten Pilotexperimenten bereit entz\u00fcndlichen Darmver\u00e4nderungen im Mausmodell detektiert werden (Knieling et al. 2018) (Buehler et al. 2023). Auch mittels klinischem, handgef\u00fchrten MSOT konnte die Krankheitsschwere von erwachsenen und kindlichen Patienten mit chronisch-entz\u00fcndlichen Darmerkrankungen beurteilt werden (Waldner et al. 2016, Knieling et al. 2017, Regensburger et al. 2024). Dies belegt einen weiteren gro\u00dfen Vorteil dieser Technologie: durch Skalierbarkeit von Eindringtiefe und Aufl\u00f6sung werden translationale Forschungsans\u00e4tze von der Zelle \u00fcber das Mausmodell bis hin zum Menschen m\u00f6glich – ein entscheidender Vorteil, wenn es um Validierung und Beschleunigung von translationaler Forschung geht. Mithilfe exogen zugef\u00fchrter Absorber bzw. Farbstoffe k\u00f6nnen durch MSOT nicht nur molekulare sondern auch funktionelle Parameter generiert werden. Insbesondere der Farbstoff Indocyaningr\u00fcn (ICG) konnte bereits mittels OAI detektiert werden (Paulus et al. 2023). Die Etablierung von OAI Technologien in der klinischen Routine ist Ziel des International Photoacoustic Standardization Consortium (IPASC)<\/em> (Assi et al. 2023).<\/p>\n <\/p>\n Ausgew\u00e4hlte Publikationen des PETI-Lab’s<\/strong>:<\/p>\n Nedoschill, E., A. L. Wagner, V. Danko, A. Buehler, R. Raming, J. J\u00fcngert, M. F. Neurath, M. J. Waldner, U. Rother, J. Woelfle, R. Trollmann, F. Knieling and A. P. Regensburger (2024<\/strong>). „Monitoring spinal muscular atrophy with three-dimensional optoacoustic imaging.“ Med<\/strong> 5(5)<\/p>\n Regensburger, A. P., M. Eckstein, M. Wetzl, R. Raming, L. P. Paulus, A. Buehler, E. Nedoschill, V. Danko, J. J\u00fcngert, A. L. Wagner, A. Schnell, A. R\u00fcckel, U. Rother, O. Rompel, M. Uder, A. Hartmann, M. F. Neurath, J. Woelfle, M. J. Waldner, A. Hoerning and F. Knieling (2024<\/strong>). „Multispectral optoacoustic tomography enables assessment of disease activity in paediatric inflammatory bowel disease.“ Photoacoustics<\/strong> 35<\/p>\n Assi, H., R. Cao, M. Castelino, B. Cox, F. J. Gilbert, J. Gr\u00f6hl, K. Gurusamy, L. Hacker, A. M. Ivory, J. Joseph, F. Knieling, M. J. Leahy, L. Lilaj, S. Manohar, I. Meglinski, C. Moran, A. Murray, A. A. Oraevsky, M. D. Pagel, M. Pramanik, J. Raymond, M. K. A. Singh, W. C. Vogt, L. Wang, S. Yang, I. Members of and S. E. Bohndiek (2023<\/strong>). „A review of a strategic roadmapping exercise to advance clinical translation of photoacoustic imaging: From current barriers to future adoption.“ Photoacoustics<\/strong> 32<\/p>\n Buehler, A., E. Brown, L. P. Paulus, M. Eckstein, O. M. Thoma, M. E. Oraiopoulou, U. Rother, A. Hoerning, A. Hartmann, M. F. Neurath, J. Woelfle, O. Friedrich, M. J. Waldner, F. Knieling, S. E. Bohndiek and A. P. Regensburger (2023<\/strong>). „Transrectal Absorber Guide Raster-Scanning Optoacoustic Mesoscopy for Label-Free In Vivo Assessment of Colitis.“ Adv Sci (Weinh)<\/strong><\/p>\n Paulus, L. P., A. Buehler, A. L. Wagner, R. Raming, J. J\u00fcngert, D. Simon, K. Tascilar, A. Schnell, U. Rother, M. Eckstein, W. Lang, A. Hoerning, G. Schett, M. F. Neurath, M. J. Waldner, R. Trollmann, J. Woelfle, S. E. Bohndiek, A. P. Regensburger and F. Knieling (2023<\/strong>). „Contrast-Enhanced Multispectral Optoacoustic Tomography for Functional Assessment of the Gastrointestinal Tract.“ Adv Sci (Weinh)<\/strong><\/p>\n Regensburger, A. P., A. L. Wagner, V. Danko, J. Jungert, A. Federle, D. Klett, S. Schuessler, A. Buehler, M. F. Neurath, A. Roos, H. Lochmuller, J. Woelfle, R. Trollmann, M. J. Waldner and F. Knieling (2022<\/strong>). „Multispectral optoacoustic tomography for non-invasive disease phenotyping in pediatric spinal muscular atrophy patients.“ Photoacoustics<\/strong> 25<\/p>\n Regensburger, A. P., E. Brown, G. Kronke, M. J. Waldner and F. Knieling (2021<\/strong>). „Optoacoustic Imaging in Inflammation.“ Biomedicines<\/strong> 9(5)<\/p>\n Regensburger, A. P., L. M. Fonteyne, J. Jungert, A. L. Wagner, T. Gerhalter, A. M. Nagel, R. Heiss, F. Flenkenthaler, M. Qurashi, M. F. Neurath, N. Klymiuk, E. Kemter, T. Frohlich, M. Uder, J. Woelfle, W. Rascher, R. Trollmann, E. Wolf, M. J. Waldner and F. Knieling (2019<\/strong>). „Detection of collagens by multispectral optoacoustic tomography as an imaging biomarker for Duchenne muscular dystrophy.“ Nat Med<\/strong> 25(12)<\/p>\n Knieling, F., J. Gonzales Menezes, J. Claussen, M. Schwarz, C. Neufert, F. B. Fahlbusch, T. Rath, O. M. Thoma, V. Kramer, B. Menchicchi, C. Kersten, K. Scheibe, S. Schurmann, B. Carle, W. Rascher, M. F. Neurath, V. Ntziachristos and M. J. Waldner (2018<\/strong>). „Raster-Scanning Optoacoustic Mesoscopy for Gastrointestinal Imaging at High Resolution.“ Gastroenterology<\/strong> 154(4)<\/p>\n Knieling, F., C. Neufert, A. Hartmann, J. Claussen, A. Urich, C. Egger, M. Vetter, S. Fischer, L. Pfeifer, A. Hagel, C. Kielisch, R. S. Gortz, D. Wildner, M. Engel, J. Rother, W. Uter, J. Siebler, R. Atreya, W. Rascher, D. Strobel, M. F. Neurath and M. J. Waldner (2017<\/strong>). „Multispectral Optoacoustic Tomography for Assessment of Crohn’s Disease Activity.“ N Engl J Med<\/strong> 376(13)<\/p>\n Waldner, M. J., F. Knieling, C. Egger, S. Morscher, J. Claussen, M. Vetter, C. Kielisch, S. Fischer, L. Pfeifer, A. Hagel, R. S. Goertz, D. Wildner, R. Atreya, D. Strobel and M. F. Neurath (2016<\/strong>). „Multispectral Optoacoustic Tomography in Crohn’s Disease: Noninvasive Imaging of Disease Activity.“ Gastroenterology<\/strong> 151(2)<\/p>\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Hintergrund: Optoakustik – Photoakustik In den 1880er Jahren wurden durch Alexander Graham Bell (Bell 1880) erstmalig der photoakustische Effekt beschrieben. Die Nutzung des photo- oder optoakustischen Effekts zur Bildgebung und Anwendung am Menschen wurde erstmals in den 1990er Jahre beschrieben (Oraevsky 1994). 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