Funktionelle und Molekulare Emissionstomographie

Forschungsinhalte dieser Gruppe sind die in der Nuklearmedizin angewandten emissionstomographischen bildgebenden Verfahren Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und Einzel-Photonen-Emissions-Tomographie (SPECT). Beide Modalitäten finden in der klinischen Diagnostik breite Anwendung zur Visualisierung der räumlichen funktionalen Organisation von lebenden Organismen - komplementär zu den anatomischen bildgebenden Verfahren wie Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRI). Durch Erfassung und Quantifizierung physiologischer und metabolischer Prozesse im Körper ermöglicht insbesondere die PET die Differenzierung und Charakterisierung des Wachstumsverhaltens von Tumorgewebe durch die Beurteilung der Bioverteilung und Metabolisierung von markierten Chemotherapeutika (Tracer). Ziel dieser Arbeitsgruppe ist es, die diagnostische Wertigkeit der Methode durch Anwendung von tracerspezifischen Modellen der kinetischen Bildanalyse zu verbessern und sie durch optimierte Korrektur- und Bildrekonstruktionsverfahren als Eckpfeiler in der Tumordiagnostik zu etablieren. Durch die Anwendung der entwickelten Modelle und Methoden soll es gelingen, nicht nur die absolute Tracerkonzentration während der tomographischen Aufnahme zu berechnen, sondern darüber hinaus Informationen über stoffwechselspezifische Umsatzraten, Rezeptorkonzentrationen oder Gewebedurchblutung sowohl räumlich als auch zeitlich abzuleiten. Entwickelt wurden und gegenwärtig werden in dieser Gruppe modernste Tools zur realistischen Simulation von emissionstomographischen bildgebenden Verfahren unter Anwendung komplexer dynamischer anthropomorphischer Phantome und Aktivitätsverteilungen, zur dynamischen Rekonstruktion von PET und SPECT Projektionsdaten unter Berücksichtigung spezifischer Streu- und Schwächungskorrekturmethoden, und zur kinetischen Modellierung radiomarkierter Tracer im Organismus sowohl mittels regionen- als auch voxelspezifischer abgeleitete Modelle.


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