ultraMAMMA II - Dynamische UWB-Mikrowellenbildgebung zur Erkennung von Brustkrebs

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr.-Ing. Marko Helbig; Professorin Dr. Ingrid Hilger
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 241894440

Das Forschungsvorhaben ultraMAMMA beabsichtigt, die spezifischen Eigenschaften ultrabreitbandiger Mikrowellen-Sensorik gezielt auszunutzen und sie für die medizinische Bildgebung zur Erkennung und Lokalisierung von Brustkrebs einzusetzen. Trotz vorteilhafter biophysikalischer (gefahrlose, nicht-ionisierende Gewebsdurchdringung) und systemkonzeptioneller Eigenschaften (kompakt, kostengünstig, integrierbar) konnte sich die UWB-Technik bisher noch nicht im klinischen Einsatz etablieren. Im Projekt werden grundlegende Probleme, welche den klinischen Einsatz momentan noch erschweren, untersucht und Lösungen erarbeitet. Hierzu zählen vor allem die effiziente Eliminierung unerwünschter Signalpfade und Störreflexe (Clutter), die Entwicklung klinisch praktikabler Methoden der Kontrasterhöhung und die Maximierung der erfassten Objektinformationen bei Einhaltung klinisch akzeptabler Messzeiten. Die im Rahmen der hier beantragten Projektfortsetzung verfolgten Ziele adressieren zwei inhaltliche Schwerpunktthemen, die innerhalb zweier Arbeitspakete bearbeitet werden sollen:1. Evaluierung und Weiterentwicklung des bisher verfolgten Ansatzes einer rein nativen, also NICHT-kontrastmittelgestützten UWB-Bildgebung der Brust anhand klinischer Messungen von Probandinnen und Patientinnen2. Neu-/Weiterentwicklung und experimentelle Analyse eines kontrastbildenden, dynamischen Verfahrens zur Brustkrebsdetektion auf der Basis magnetisch modulierter MNP, um langfristig die Detektion suspekter Herde, insbesondere in dichtem Brustgewebe, zu verbessern.Nachdem in der vorhergehenden Förderphase die technologischen und ethisch-rechtlichen Grundlagen für klinische Messungen zur UWB-Bildgebung der Brust geschaffen wurden, sollen in der beantragten Förderphase 2 (AP 1) diese Messungen nun in vollem Umfang an Probandinnen und Patientinnen vollzogen und ausgewertet werden und die Ergebnisse mit anderen Modalitäten (Mammographie / Mamma-MRT) verglichen werden. Im AP 2 soll ein in der vorangegangenen ersten Projektphase neu eingeführtes Verfahren zur selektiven Kontrastierung von Tumorgewebe mittels differentiellen in situ-Imagings auf Basis magnetischer Modulation von Nanopartikeln nach ersten experimentellen Funktionsnachweisen weiterentwickelt werden mit dem Ziel, klinisch / physiologisch realistische Mengen an magnetischen Nanopartikeln, die in einem Tumor akkumuliert werden können (< 5 mg), sicher nachzuweisen und die entwickelte Messapparatur an reale Bedingungen des klinischen Einsatzes anzupassen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen