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Forschung - Research

Group Prof. Dr. W. Gründer

Research interests

Kryoablation im Hirn - Ein neues Konzept für die palliative Behandlung von intracerebralen malignen Tumoren

Es wurde das Konzept der lokalen, kälte-induzierten ischämischen Nekrose entwickelt und evaluiert. Dabei erfolgt eine Abkühlung des intracerebralen Ziel-bereichs bis zum Einfrieren des Gewebes. Dabei erfolgt eine Abkühlung des intracerebralen Zielbereichs bis zum Einfrieren des Gewebes. Es resultiert eine im MRT-Bild als signalfreie Zone sichtbare und damit intraoperativ gut zu steuernde Ischämie-Zone. Das Destruktionsgebiet wird allein durch die Ischämietoleranz des gefrorenen Hirnbereichs bestimmt. Anhand eines Schaf-Modelles wurde dieses Verfahren der kontinuierlichen Kühlung im Vergleich zur bekannten Gefrier/Tau-Technik getestet und erstmals am Gehirn eines Lebe-wesens im Überlebensversuch eingesetzt. Die Versuche wurden unter Echtzeit-MRT-Kontrolle (vertikal offene Konfiguration) durchgeführt. Das Verfahren erlaubt eine sehr gute Überwachung des sich bildenden Eisballes und der Konstanthaltung seiner Größe. Die resultierende Gewebsnekrose konnte histo-logisch gesichert und ihre Entwicklung anhand unterschiedlicher Überlebens-zeiten verfolgt werden. Im Vergleich zur Gefrier-Tau-Technik ergab sich eine schärfere Abgrenzung der Nekroseregion. Parallel wurde das Schaf als optimales, 'großes' Versuchstier etabliert.

Erfassung und Aufklärung früher Veränderungen der Knorpelmatrix mit Hilfe der hochauflösenden NMR-Bildgebung (NMR-Mikroskopie)

Ziel des Projektes ist es, Methoden und Messtechniken zu entwickeln, um mit Hilfe der bildgebenden NMR (MRT) arthrotische Veränderungen des Gelenk-knorpels und deren biomechanische Auswirkungen bereits in frühen Stadien zu erkennen. Wir konnten zeigen, dass (a) auch unter klinischen Bedingun-gen aus dem MRT-Bild auf nichtinvasive Weise Aussagen zur altersabhän-gigen und regional unterschiedlichen Struktur des - die biomechanischen Eigenschaften entscheidend bestimmenden - kollagenen Knorpelnetzwerks abgeleitet werden können und dass (b) die kollagene Netzwerkstruktur sehr empfindlich auf Knorpelbelastungen reagiert. Es wurde eine neue Methode vorgeschlagen und in in-vitro-Experimenten bereits realisiert, die es unter Verwendung geeigneter mathematisch-physikalischer Modelle ermöglicht, aus den im hochaufgelösten MRT-Bild sichtbaren, belastungsabhängigen, intracartilaginären Strukturen des Gelenkknorpels auf nichtinvasive Weise regional und zonal unterschiedliche mechanische Eigenschaften sowie Druckverteilungen innerhalb des belasteten Knorpels zu bestimmen.

Optimierung von Kryoablationen unter MRT-Kontrolle in verschiedenen Geweben

Ziel des Projektes ist es, auf der Basis der MRT-sichtbaren Veränderungen und eines mathematisch-experimentell untersetzten Monitoring eine Bewertung der Krotherapie von soliden malignen oder benignen Tumoren unterschiedlicher Gewebe unter klinischen Bedingungen zu ermöglichen. Dies umfaßt die Untersuchung des Einflusses der unterschiedlichen Parameter der Kryoabla-tionstechniken auf die Nekrotisierung der unterschiedlichen Gewebe. Unter-schiedliche Methoden der Kryochirurgie (Gefrier-Tau-Technik und die hier entwickelte Methode der lokalen, kälteinduzierten Ischämie) werden hinsichtlich der Definierbarkeit der Destruktionsgebietes während der Intervention mittels MR-Bildgebung und der resultierenden Abgrenzbarkeit der Randzone untersucht. Es wurden sowohl labortechnische Voruntersuchungen zur Wärme-ausbreitung in unterschiedlichen Geweben als auch tierexperimentelle Untersuchungen in-vivo durchgeführt. Weitere Zielstellung ist die Entwicklung bzw, Optimierung der auf der Basis von flüssigen Stickstoff arbeitenden Kryotechnik.

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Investigator

Wilfried Gründer   Prof. Dr. rer. nat. habil. 351 97 15707 wilfried.gruender@medizin.uni-leipzig.de