{"id":586,"date":"2026-08-31T17:05:17","date_gmt":"2026-08-31T15:05:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/?page_id=586"},"modified":"2026-08-31T17:46:39","modified_gmt":"2026-08-31T15:46:39","slug":"hintergruende-ausgewaehlte-publikationen","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/?page_id=586","title":{"rendered":"Hintergr\u00fcnde &amp; ausgew\u00e4hlte Publikationen"},"content":{"rendered":"<div class=\"alert clearfix clear alert-info \" title=\"\">\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">UL<strong>M<\/strong>: Ultrasound Localization Microscopy<\/h2>\n\n<\/div>\n\n<p>In den 1880er Jahren wurden durch die Gebr\u00fcder Curie die piezoelektrischen Schallwellen erstmalig beschrieben, die Grundlage f\u00fcr die heutige Sonographie (Curie et al. 1880). W\u00e4hrend \u201eUltraschallwellen\u201c zun\u00e4chst milit\u00e4rische Zwecke (Echolot) erf\u00fcllten, konnten diese bereits ab Mitte des 20. Jahrhunderts den Einzug in die Medizin feiern (Dussik 1942, Donald et al. 1958). Die B-Bild Sonographie zeichnet sich bis heute insbesondere durch die exakte morphologische Darstellung von Geweben aus, die Interpretation obliegt jedoch meist dem Untersucher. In der Kinder- und Jugendheilkunde ist der Stellenwert der Sonographie besonders gro\u00df. Die nichtinvasive, schnelle und zielgenaue Diagnostik ist f\u00fcr viele klinische Fragestellungen Mittel der Wahl (Regensburger et al. 2019). Neuere Methoden, wie die Acoustic Radiation Force Impulse (ARFI) Elastographie, erlauben auch quantitative Analysen, beispielsweise die Messung der Lebersteifigkeit als Surrogatparameter f\u00fcr die Leber Fibrose bei Patienten mit Cystischer Fibrose (Schnell et al. 2023). Der Einsatz von intraven\u00f6s applizierten Kontrastmitteln erlaubt es, weitere, teils sehr komplexe Fragestellung in der p\u00e4diatrischen Sonographie zu l\u00f6sen (Knieling et al. 2016). Durch die off-label Anwendung bei S\u00e4uglingen konnte beispielsweise eine transfontanell\u00e4re Darstellung und Quantifizierung der Hirnperfusion w\u00e4hrend komplexer kinderherzchirurgischer Operationen an der Herz-Lungen-Maschine erfolgen (Knieling et al. 2020, Knieling et al. 2022, R\u00fcffer et al. 2022) (Video). Neue M\u00f6glichkeiten der KI unterst\u00fctzten Auswertung und Nachverfolgung von einzelnen Kontrastmittelbl\u00e4schen erlaubt einzigartiges \u201esuper-resolution imaging\u201c (Ultrasound-Localization Microscopy, ULM ) (Errico et al. 2015). Dies kann genutzt werden um beispielsweise kleinste Gef\u00e4\u00dfe bei Neugeborenen mit Schlaganfall oder nach Gef\u00e4\u00dfinterventionen zu charakterisieren (Video).<\/p>\n<div class=\"wp-video\"><video class=\"wp-video-shortcode\" id=\"video-586-1\" width=\"1920\" height=\"1080\" preload=\"metadata\" controls=\"controls\"><source type=\"video\/mp4\" src=\"https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2025\/02\/advs11064-sup-0003-videos2.mp4?_=1\" \/><a href=\"https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2025\/02\/advs11064-sup-0003-videos2.mp4\">https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2025\/02\/advs11064-sup-0003-videos2.mp4<\/a><\/video><\/div>\n\n<div class=\"wp-block-rrze-elements-collapsibles \"><div class=\"accordion\">\n<div class=\"wp-block-rrze-elements-collapse \"><div class=\"accordion-group fau\"><h2 class=\"accordion-heading\"><button class=\"accordion-toggle\" data-toggle=\"collapse\" data-name=\"ausgewaehlte-publikationen-des-peti-labs\" data-href=\"#ausgewaehlte-publikationen-des-peti-labs\" type=\"button\" aria-expanded=\"false\" aria-controls=\"ausgewaehlte-publikationen-des-peti-labs-section\" id=\"ausgewaehlte-publikationen-des-peti-labs\" data-media-accordion-image-id=\"0\" data-media-accordion-image-url=\"\" data-media-accordion-image-alt=\"\" data-media-accordion-image-caption=\"\">Ausgew\u00e4hlte Publikationen des PETI-Labs<\/button><\/h2><div id=\"ausgewaehlte-publikationen-des-peti-labs-section\" class=\"accordion-body \" aria-labelledby=\"ausgewaehlte-publikationen-des-peti-labs\" role=\"region\" name=\"ausgewaehlte-publikationen-des-peti-labs\"><div class=\"accordion-inner clearfix\">\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Hoerning, A., J. J\u00fcngert, G. Siebenlist, F. Knieling and A. P. Regensburger (<strong>2024<\/strong>). &#8222;Ultrasound in Pediatric Inflammatory Bowel Disease-A Review of the State of the Art and Future Perspectives.&#8220; <strong>Children (Basel)<\/strong> 11(2)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Danko, V., J. J\u00fcngert, S. Schuessler, A. Buehler, D. Klett, A. Federle, A. Roos, H. Lochm\u00fcller, M. F. Neurath, J. Woelfle, R. Trollmann, M. J. Waldner, F. Knieling, A. P. Regensburger and A. L. Wagner (<strong>2023<\/strong>). &#8222;Hybrid reflected-ultrasound computed tomography versus B-mode-ultrasound for muscle scoring in spinal muscular atrophy.&#8220; <strong>J Neuroimaging<\/strong> 33(3)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Schnell, A., J. J\u00fcngert, D. Klett, H. Hober, N. Kaiser, R. Ruppel, A. Geppert, C. Tremel, J. Sobel, E. Plattner, S. Schmitt-Groh\u00e9, S. Zirlik, D. Strobel, M. F. Neurath, F. Knieling, M. Rauh, J. Woelfle, A. Hoerning and A. P. Regensburger (<strong>2023<\/strong>). &#8222;Increase of liver stiffness and altered bile acid metabolism after triple CFTR modulator initiation in children and young adults with cystic fibrosis.&#8220; <strong>Liver Int<\/strong> 43(4)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Knieling, F., R. Cesnjevar, A. P. Regensburger, A. L. Wagner, A. Purbojo, S. Dittrich, F. M\u00fcnch, A. Neubert, J. Woelfle, J. J\u00fcngert and A. R\u00fcffer (<strong>2022<\/strong>). &#8222;Transfontanellar Contrast-enhanced US for Intraoperative Imaging of Cerebral Perfusion during Neonatal Arterial Switch Operation.&#8220; <strong>Radiology<\/strong> 304(1)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">R\u00fcffer, A., F. Knieling, R. Cesnjevar, A. Regensburger, A. Purbojo, S. Dittrich, F. M\u00fcnch, J. W\u00f6lfle and J. J\u00fcngert (<strong>2022<\/strong>). &#8222;Equal cerebral perfusion during extended aortic coarctation repair.&#8220; <strong>Eur J Cardiothorac Surg<\/strong> 61(2)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Aguilar, C., A. P. Regensburger, F. Knieling, A. L. Wagner, G. Siebenlist, J. Woelfle, H. Koehler, A. Hoerning and J. J\u00fcngert (<strong>2021<\/strong>). &#8222;Pediatric Buried Bumper Syndrome: Diagnostic Validity of Transabdominal Ultrasound and Artificial Intelligence.&#8220; <strong>Ultraschall Med<\/strong> 43(05)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Knieling, F., A. R\u00fcffer, R. Cesnjevar, A. P. Regensburger, A. Purbojo, S. Dittrich, F. M\u00fcnch, A. Neubert, S. Meyer, D. Strobel, W. Rascher, J. Woelfle and J. J\u00fcngert (<strong>2020<\/strong>). &#8222;Transfontanellar Contrast-Enhanced Ultrasound for Monitoring Brain Perfusion During Neonatal Heart Surgery.&#8220; <strong>Circ Cardiovasc Imaging<\/strong> 13(3)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Regensburger, A. P., F. Knieling, A. Feldkamp, W. Rascher, K. Diesch, J. Woelfle, H. U. Prokosch and J. Jungert (<strong>2019<\/strong>). &#8222;Time Tracking of Standard Ultrasound Examinations in Pediatric Hospitals and Pediatric Medical Practices &#8211; A Multicenter Study by the Pediatric Section of the German Society of Ultrasound in Medicine (DEGUM).&#8220; <strong>Ultraschall Med<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Regensburger, A. P., A. L. Wagner, G. Hanslik, S. C. Schussler, F. B. Fahlbusch, J. Woelfle, J. Jungert, R. Trollmann and F. Knieling (<strong>2019<\/strong>). &#8222;Ultra-high-frequency ultrasound in patients with spinal muscular atrophy: A retrospective feasibility study.&#8220; <strong>Muscle Nerve<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Knieling, F., D. Strobel, O. Rompel, M. Zapke, C. Menendez-Castro, M. Wolfel, J. Schulz, W. Rascher and J. Jungert (<strong>2016<\/strong>). &#8222;Spectrum, Applicability and Diagnostic Capacity of Contrast-Enhanced Ultrasound in Pediatric Patients and Young Adults after Intravenous Application &#8211; A Retrospective Trial.&#8220; <strong>Ultraschall Med<\/strong> 37(6)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Knieling, F., D. Strobel, O. Rompel, M. Zapke, C. Menendez-Castro, M. W\u00f6lfel, J. Schulz, W. Rascher and J. J\u00fcngert (<strong>2016<\/strong>). &#8222;Spectrum, Applicability and Diagnostic Capacity of Contrast-Enhanced Ultrasound in Pediatric Patients and Young Adults after&nbsp;Intravenous Application &#8211; A Retrospective Trial.&#8220; <strong>Ultraschall Med<\/strong> 37(6)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Machtaler, S., F. Knieling, R. Luong, L. Tian and J. K. Willmann (<strong>2015<\/strong>). &#8222;Assessment of Inflammation in an Acute on Chronic Model of Inflammatory Bowel Disease with Ultrasound Molecular Imaging.&#8220; <strong>Theranostics<\/strong> 5(11)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Grieshaber-Bouyer Mandelbaum, H., F. Wachter, L. Denis, C. Reisinger, A. B\u00fchler, J. Yan, A. Hilger, T. Jobst-Schwan, S. Hebert, P. Morhart, J. J\u00fcngert, O. Couture, M. Schiffer, J. W\u00f6lfle, H. M. Reutter, F. Knieling, G. Hanslik and A. Regensburger (2025). &#8222;Sensing Ultrasound Localization Microscopy for Ultrastructural and Functional Imaging of Neonatal Kidneys.&#8220; <strong>European Journal of Ultrasound<\/strong>. DOI: 10.1055\/a-2700-9184.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Schwarz, S., L. Denis, E. Nedoschill, A. B\u00fchler, V. Danko, A. Hilger, F. Brevis Nu\u00f1ez, N. R. D\u00fcrr, M. Schlunz-Hendann, F. Brassel, U. Felderhoff-M\u00fcser, H. M. Reutter, J. W\u00f6lfle, J. M. J\u00fcngert, C. Dohna-Schwake, N. Bruns, A. Regensburger, O. Couture, H. Mandelbaum and F. Knieling (2025). &#8222;Ultrasound Super-Resolution Imaging of Neonatal Cerebral Vascular Reorganization.&#8220; <strong>Advanced Science<\/strong> 12: 2415235. DOI: 10.1002\/advs.202415235.<\/p>\n\n<\/div><\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n<div style=\"height:24px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n<div class=\"alert clearfix clear alert-info \" title=\"\">\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">MSOT: Multispektrale Optoakustische Tomographie<\/h2>\n\n<\/div>\n\n<p>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 \u2013 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 <em>International Photoacoustic Standardization Consortium (IPASC)<\/em> (Assi et al. 2023).<\/p>\n<div class=\"wp-video\"><video class=\"wp-video-shortcode\" id=\"video-586-2\" width=\"640\" height=\"360\" preload=\"metadata\" controls=\"controls\"><source type=\"video\/mp4\" src=\"https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2024\/08\/Medien1.mp4?_=2\" \/><a href=\"https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2024\/08\/Medien1.mp4\">https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2024\/08\/Medien1.mp4<\/a><\/video><\/div>\n<p>In-vivo-RSOM-Aufnahme der Darmwand einer Maus mit Segmentierung des Darmlumens mittels TAG und anschlie\u00dfender Isolation der Darmwand durch Cropping.<\/p>\n<p>(Link to study: https:\/\/pmc.ncbi.nlm.nih.gov\/articles\/PMC11615813\/)<\/p>\n\n<div class=\"wp-block-rrze-elements-collapsibles \"><div class=\"accordion\">\n<div class=\"wp-block-rrze-elements-collapse \"><div class=\"accordion-group \"><h2 class=\"accordion-heading\"><button class=\"accordion-toggle\" data-toggle=\"collapse\" data-name=\"panel_6e996444\" data-href=\"#panel_6e996444\" type=\"button\" aria-expanded=\"false\" aria-controls=\"panel_6e996444-section\" id=\"panel_6e996444\" data-media-accordion-image-id=\"0\" data-media-accordion-image-url=\"\" data-media-accordion-image-alt=\"\" data-media-accordion-image-caption=\"\">Ausgew\u00e4hlte Publikationen des PETI-Labs<\/button><\/h2><div id=\"panel_6e996444-section\" class=\"accordion-body \" aria-labelledby=\"panel_6e996444\" role=\"region\" name=\"panel_6e996444\"><div class=\"accordion-inner clearfix\">\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">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 (<strong>2024<\/strong>). &#8222;Monitoring spinal muscular atrophy with three-dimensional optoacoustic imaging.&#8220; <strong>Med<\/strong> 5(5)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">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 (<strong>2024<\/strong>). &#8222;Multispectral optoacoustic tomography enables assessment of disease activity in paediatric inflammatory bowel disease.&#8220; <strong>Photoacoustics<\/strong> 35<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">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 (<strong>2023<\/strong>). &#8222;A review of a strategic roadmapping exercise to advance clinical translation of photoacoustic imaging: From current barriers to future adoption.&#8220; <strong>Photoacoustics<\/strong> 32<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">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 (<strong>2023<\/strong>). &#8222;Transrectal Absorber Guide Raster-Scanning Optoacoustic Mesoscopy for Label-Free In Vivo Assessment of Colitis.&#8220; <strong>Adv Sci (Weinh)<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">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 (<strong>2023<\/strong>). &#8222;Contrast-Enhanced Multispectral Optoacoustic Tomography for Functional Assessment of the Gastrointestinal Tract.&#8220; <strong>Adv Sci (Weinh)<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">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 (<strong>2022<\/strong>). &#8222;Multispectral optoacoustic tomography for non-invasive disease phenotyping in pediatric spinal muscular atrophy patients.&#8220; <strong>Photoacoustics<\/strong> 25<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Regensburger, A. P., E. Brown, G. Kronke, M. J. Waldner and F. Knieling (<strong>2021<\/strong>). &#8222;Optoacoustic Imaging in Inflammation.&#8220; <strong>Biomedicines<\/strong> 9(5)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">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 (<strong>2019<\/strong>). &#8222;Detection of collagens by multispectral optoacoustic tomography as an imaging biomarker for Duchenne muscular dystrophy.&#8220; <strong>Nat Med<\/strong> 25(12)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">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 (<strong>2018<\/strong>). &#8222;Raster-Scanning Optoacoustic Mesoscopy for Gastrointestinal Imaging at High Resolution.&#8220; <strong>Gastroenterology<\/strong> 154(4)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">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 (<strong>2017<\/strong>). &#8222;Multispectral Optoacoustic Tomography for Assessment of Crohn&#8217;s Disease Activity.&#8220; <strong>N Engl J Med<\/strong> 376(13)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">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 (<strong>2016<\/strong>). &#8222;Multispectral Optoacoustic Tomography in Crohn&#8217;s Disease: Noninvasive Imaging of Disease Activity.&#8220; <strong>Gastroenterology<\/strong> 151(2)<\/p>\n\n<\/div><\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n<div style=\"height:24px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n<div class=\"alert clearfix clear alert-default \" title=\"\">\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">AI, Bioinformatics &amp; Image Analysis<\/h2>\n\n<\/div>\n\n<p>Moderne bildgebende Verfahren erzeugen zunehmend komplexe und hochdimensionale Daten, deren quantitative Auswertung weit \u00fcber die rein visuelle Beurteilung hinausgeht. Im PETI Lab entwickeln und nutzen wir Methoden der k\u00fcnstlichen Intelligenz, Bildverarbeitung und Bioinformatik, um aus medizinischen Bilddaten objektive und reproduzierbare Informationen zu gewinnen.<\/p>\n<p>Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der automatisierten Analyse funktioneller und molekularer Bildgebung. Hierzu geh\u00f6ren die Segmentierung anatomischer Strukturen, Bewegungs- und Bildkorrektur, Objekterkennung und -verfolgung sowie die quantitative Charakterisierung von Gewebe, Perfusion und mikrovaskul\u00e4ren Strukturen.<\/p>\n<p>Bei der Ultrasound Localization Microscopy (ULM) erm\u00f6glichen computergest\u00fctzte Analyseverfahren beispielsweise die Detektion und Verfolgung einzelner Mikrobl\u00e4schen und die Rekonstruktion hochaufgel\u00f6ster Gef\u00e4\u00dfnetzwerke. Daraus k\u00f6nnen quantitative Parameter wie Gef\u00e4\u00dfdichte, Blutflussgeschwindigkeit, Flussrichtung, Tortuosit\u00e4t und Perfusionsverteilung abgeleitet werden.<\/p>\n<p>Dar\u00fcber hinaus untersuchen wir Machine-Learning- und Deep-Learning-Ans\u00e4tze zur automatisierten Bildanalyse, Mustererkennung und Entwicklung neuer bildgebender Biomarker. Durch die Kombination von Bilddaten mit klinischen und molekularen Informationen sollen komplexe Krankheitsprozesse besser charakterisiert und neue nicht-invasive diagnostische Marker identifiziert werden.<\/p>\n<p>Unser Ziel ist die Entwicklung robuster und reproduzierbarer Analyseverfahren, die innovative Bildgebung von der experimentellen Forschung bis hin zur klinischen Anwendung unterst\u00fctzen.<\/p>\n\n\n<div style=\"height:24px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n<div class=\"alert clearfix clear alert-default \" title=\"\">\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Zellkultur &amp; Manducta sexta Raupe<\/h2>\n\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Zur pr\u00e4zisen Untersuchung komplexer zellul\u00e4rer Prozesse in einer kontrollierten Laborumgebung (in vitro) nutzen wir moderne Methoden der Zellkultur. Im Fokus unserer Arbeit stehen die humanen Dickdarm-Zelllinien Caco-2 und HT-29, die wir auf speziellen Membran-Eins\u00e4tzen (Inserts) kultivieren. So k\u00f6nnen wir eine funktionelle Darmbarriere mit einer apikalen und basolateralen Seite realit\u00e4tsnah nachbilden. Erg\u00e4nzt wird dieses System durch THP-1-Zellen (eine humane Monozyten-Zelllinie). Nach gezielter Differenzierung simulieren diese komplexe Entz\u00fcndungsprozesse, wie sie bei chronisch-entz\u00fcndlichen Darmerkrankungen (IBD) auftreten. Gemeinsam bilden diese Zellen ein dynamisches Monolayer-Modell, an dem wir das Verhalten der Barriere sowie die \u00dcberexpression spezifischer Proteine nach verschiedenen Stimulationen analysieren. Zur Auswertung kommen dabei klassische und moderne biochemische sowie histologische Methoden wie Western Blot und Immunf\u00e4rbungen (Immunostaining) zum Einsatz. Zudem nutzen wir diese Plattform, um das Potenzial neuartiger Zink- und Silber-Komplexe auf ihre entz\u00fcndungshemmenden Effekte hin zu testen.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">In enger Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Dr. Anton Windfelder (<a href=\"https:\/\/www.windfelder-lab.com\/de\">https:\/\/www.windfelder-lab.com\/de<\/a> ) nutzen wir die Raupen des Tabakschw\u00e4rmers (Manduca sexta) als innovatives, alternatives Tiermodell. Obwohl diese Insektenlarven evolution\u00e4r weit vom Menschen entfernt sind, weisen sowohl die Struktur ihres Darmepithels als auch die zellul\u00e4re, angeborene Immunantwort des Darms eine starke evolution\u00e4re \u00c4hnlichkeit mit der von S\u00e4ugetieren auf. Dies macht sie zu einem wertvollen translationalen Modell, mit dem sich die grundlegende Immunologie und die pathophysiologischen Mechanismen hinter entz\u00fcndlichen Darmerkrankungen auf zellul\u00e4rer Ebene untersuchen lassen.<br>Das etablierte Darmentz\u00fcndungsmodell dieser Insektenlarven erlaubt es, pathophysiologische Prozesse auf ethische und effiziente Weise zu untersuchen.\u00b9,\u00b2 Basierend darauf setzen wir diesen Modellorganismus ein, um moderne bildgebende Verfahren \u2013 mit besonderem Fokus auf die Optoakustik \u2013 sowie Farbstoffe und Kontrastmittel zu testen, zu optimieren und zu validieren. Als Mitglied der Erlanger Initiative 3R <em>(<\/em><a href=\"https:\/\/www.fpz.med.fau.de\/manduca-sexta-tabakschwaermer\">https:\/\/www.fpz.med.fau.de\/manduca-sexta-tabakschwaermer<\/a><em>)<\/em> leisten wir im Sinne des Tierwohls damit einen aktiven Forschungsbeitrag zur Etablierung von Alternativmethoden gegen\u00fcber klassischen Labortieren.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><sup>1<\/sup> WINDFELDER, Anton G., et al. High-throughput screening of caterpillars as a platform to study host\u2013microbe interactions and enteric immunity. <em>Nature communications<\/em>, 2022<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><sup>2 <\/sup>WINDFELDER, Anton G., et al. An enteric ultrastructural surface atlas of the model insect Manduca sexta. <em>Iscience<\/em>, 2024<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-gallery-container wp-block-gallery-1\"><figure class=\"wp-block-gallery has-nested-images columns-1 is-cropped is-layout-flex wp-block-gallery-is-layout-flex\">\n<figure class=\"wp-block-image size-full is-style-large has-overlay\"><div class=\"image-wrapper\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" data-id=\"708\" src=\"https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2026\/08\/Homepage-Zellkultur-scaled.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-708\" srcset=\"https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2026\/08\/Homepage-Zellkultur-scaled.png 2560w, https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2026\/08\/Homepage-Zellkultur-300x109.png 300w, https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2026\/08\/Homepage-Zellkultur-1024x373.png 1024w, https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2026\/08\/Homepage-Zellkultur-768x280.png 768w, https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2026\/08\/Homepage-Zellkultur-1536x560.png 1536w, https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2026\/08\/Homepage-Zellkultur-2048x747.png 2048w\" \/><button class=\"image-fullscreen-btn\" onclick=\"openImageFullscreen('https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2026\/08\/Homepage-Zellkultur-scaled.png')\">\u26f6<\/button><\/div><figcaption class=\"wp-element-caption\"><span class=\"gallery-index-display\">1\/2<\/span>Functional In Vitro Gut Model: Filter inserts enable directional apical\/basolateral treatment. Inflammatory protein overexpression is identified using SDS-PAGE, Western blot, ELISA, and IHC.<span class=\"gallery-index-display\">1\/2<\/span><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full is-style-large has-overlay\"><div class=\"image-wrapper\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" data-id=\"707\" src=\"https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2026\/08\/Homepage-Raupe1-scaled.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-707\" srcset=\"https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2026\/08\/Homepage-Raupe1-scaled.png 2560w, https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2026\/08\/Homepage-Raupe1-300x84.png 300w, https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2026\/08\/Homepage-Raupe1-1024x288.png 1024w, https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2026\/08\/Homepage-Raupe1-768x216.png 768w, https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2026\/08\/Homepage-Raupe1-1536x432.png 1536w, https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2026\/08\/Homepage-Raupe1-2048x576.png 2048w\" \/><button class=\"image-fullscreen-btn\" onclick=\"openImageFullscreen('https:\/\/www.petilab.med.fau.de\/files\/2026\/08\/Homepage-Raupe1-scaled.png')\">\u26f6<\/button><\/div><figcaption class=\"wp-element-caption\"><span class=\"gallery-index-display\">2\/2<\/span>Manduca sexta as a Gut Model: Green larva fed on artificial diet cubes. Despite pigmentation, ultrasound and optoacoustic imaging are easily performed in a water bath. The larva features a mouse-sized gut volume and characteristic hexagonal feces.<br><br>Link to study: <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.isci.2024.109410\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.isci.2024.109410<\/a><span class=\"gallery-index-display\">2\/2<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/figure><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>In den 1880er Jahren wurden durch die Gebr\u00fcder Curie die piezoelektrischen Schallwellen erstmalig beschrieben, die Grundlage f\u00fcr die heutige Sonographie (Curie et al. 1880). W\u00e4hrend \u201eUltraschallwellen\u201c zun\u00e4chst milit\u00e4rische Zwecke (Echolot) erf\u00fcllten, konnten diese bereits ab Mitte des 20. Jahrhunderts den Einzug in die Medizin feiern (Dussik 1942, Donald et al. 1958). 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