31.08.2022
Kontrastmittelbasierte Fluoreszenz-Bildgebung bietet ein einzigartiges Potential für die frühzeitige Diagnose und Therapie rheumatischer Erkrankungen. Als Kontrastmittel wird Indocyaningrün (ICG) eingesetzt. In der Medizin wird ICG bereits verwendet.
Die Qualitätssicherung der hierfür eingesetzten medizinischen Geräte erfordert gewebeähnliche, fluoreszierende Prüfkörper. Die Prüfkörper müssen eine hohe Stabilität und anatomischen Formen haben. Diese Prüfkörper werden als Phantome bezeichnet. Phantome sind darüber hinaus auch für weiterführende Forschungs- und Entwicklungsarbeiten hilfreich. Die PTB hat zur Herstellung von Hand- und Fingerphantomen eine dreidimensionale (3D) Drucktechnik entwickelt. Ein spezieller Kunststoff (Methacrylat-Photopolymer) wurde für den 3D-Druck ausgewählt. Die Fluoreszenz wird durch Zugabe von Lumogen IR 765 eingestellt. Titandioxidpulver dient als Streumaterial und schwarzer Tinte als Absorptionsmaterial. Die spektralen Eigenschaften verschiedener gedruckter Phantome wurden charakterisiert. Sie wurden mit entsprechenden in-vivo-Untersuchungen unter Anwendung von ICG verglichen. Die Phantome besitzen ähnliche Fluoreszenzeigenschaften wie ICG. IR 765 ist aber viel stabiler und die Phantome haben eine Haltbarkeit von bis zu 4 Jahren.
Der 3D-Druck von fluoreszierenden Phantomen mit Lumogen IR 765 ist eine vielversprechende Methode zur Herstellung anatomisch geformter Gewebemodelle hoher Stabilität. Das Konzept lässt sich leicht auf andere Anwendungen der Fluoreszenz-Bildgebung mit ICG übertragen.
Publikation
Schädel-Ebner S, Hirsch O, Gladytz T, Gutkelch D, Licha K, Berger J, Grosenick D3D-printed tissue-simulating phantoms for near-infrared fluorescence imaging of rheumatoid diseases
Journal of Biomedical Optics 27(7) (2022) 074702