Forschung

Felix Eckstein befasst sich mit der Funktion von „muskuloskelettalem“ Gewebe, speziell Muskeln, Knochen oder Gelenkknorpeln. Als Pionier der so genannten quantitativen Magnetresonanztomographie entwickelte er zusammen mit Ingenieuren und Informatikern neue Methoden der Bildverarbeitung, die eine nichtinvasive Verlaufskontrolle bei Krankheiten wie der Osteoarthrose ermöglichen und weltweit in Studien eingesetzt werden.

Allein in Deutschland leiden rund fünf Millionen Menschen an einer Osteoarthrose, am häufigsten ist das Kniegelenk betroffen. Eines der Hauptprobleme bei der Erforschung dieser typischen Alterskrankheit besteht darin, dass die subjektiv wahrgenommenen Symptome mit den objektiven Befunden nicht zwangsläufig korrelieren. Manche Patienten klagen über heftige Schmerzen, ohne dass sich dies im Röntgenbild niederschlüge. Andere sind trotz eines nachweisbaren Gelenkverschleißes nahezu schmerzfrei.

Auf der Suche nach einem Ausweg aus diesem Dilemma wurde Felix Eckstein zu einem Pionier der so genannten quantitativen Magnetresonanztomographie (qMRT), mit der sich auch subtile Veränderungen bei wesentlichen Merkmalen der Knorpelmorphologie – wie Knorpelvolumen, Knorpeldicke oder Anteil der überknorpelten und geschädigten Gelenkfläche – unabhängig von den Symptomen nachvollziehen lassen. Das Verfahren beinhaltet eine dreidimensionale Rekonstruktion des Kniegelenks durch eine Serie von Schichtbildern, die mit Hilfe spezieller Computerprogramme ausgewertet werden. Da es auf dem Markt noch keine für diesen Zweck ideal geeignete Software gab, gründete Eckstein 2003 die „Chondrometrics GmbH“, deren Dienste inzwischen von Wissenschaftlern aus aller Welt in Anspruch genommen werden. Zu den Schwerpunkten seiner Arbeit an der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität (PMU) in Salzburg, wo Eckstein als erster von außen berufener Professor das Medizinstudium mit aufbaute, gehört die Weiterentwicklung von Bildverarbeitungs-Methoden zur quantitativen Gewebe-Analyse. Das Ziel sind so genannte Bildgebungs-„Marker“, mit denen sich auch die Wirksamkeit von Medikamenten oder der Erfolg eines operativen Eingriffs überprüfen lässt.

Als Berater und Vertragspartner ist Felix Eckstein an der „OsteoArthritis Inititiave“ (OAI) der US-Nationalen Gesundheitsinstitute (NIH) beteiligt. In dieser auf mehrere Jahre angelegten Verlaufsstudie geht es unter anderem um die Frage, ob und inwieweit sich die neuen Bildgebungsmarker als Ersatz für klinische Endpunkte bei der Entwicklung und Zulassung von Medikamenten eignen. Die Untersuchungsergebnisse der fast 5000 Teilnehmer einschließlich sämtlicher Bilddaten werden in eine öffentliche Datenbank eingespeist. Eckstein nutzt sie auch für eigene Studien etwa zu den Risikofaktoren, die der Entwicklung einer Kniearthrose Vorschub leisten. Mit einer früheren Diagnose verbindet sich die Hoffnung auf die ersten Arthrose-Medikamente, die strukturell auf die Gewebe wirken. Bis jetzt gibt es für die Patienten nur Schmerzmittel, ohne dass damit der Knorpelverlust aufgehalten werden könnte.

Werdegang

• seit 2015 Leiter des Fachbereichs Humanmedizin an der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität (PMU) in Nürnberg
• seit 2015 Vorstand der neu gegründeten Abteilung des Instituts für Anatomie der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität in Nürnberg
• seit 2004 Vorstand des Instituts für Anatomie und muskuloskelettale Forschung der neu gegründeten Paracelsus Medizinischen Privatuniversität in Salzburg, Österreich
• 2003 Gründung der „Chondrometrics GmbH“ als Spin-off der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München
• 1997 Habilitation in München
• 1995 - 1996 Zusammenarbeit mit Christopher R.  Jacobs an der Pennsylvania State University in Hershey, USA
• 1994 Assistenzprofessor an der Anatomischen Anstalt der LMU München
• 1993 Mitarbeiter am Institut für Radiologische Diagnostik der LMU München
• 1991 - 1993 Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Anatomischen Anstalt der LMU München
• 1991 Promotion an der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
• 1990 Klinische Tätigkeit am Hôtel Dieu, Paris, Frankreich und am Centre Gui de Chauliac, Montpellier, Frankreich  im Rahmen des praktischen Jahrs
• 1988 - 1989 Stipendium der Dr. Carl Duisberg-Stiftung für die Erarbeitung der Dissertation an der Universität Innsbruck, Österreich
• 1987 - 1988 DAAD-Stipendium für das klinische Studium an der Universität Bristol, UK
• Medizinstudium an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und der Universität Heidelberg

Funktionen

• 2007 Mitbegründer des „International Workshop on Osteoarthritis Imaging“
• 2005 - 2006 Secretary General der Osteoarthritis Research Society International (OARSI)
• 2004 - 2009 Board Member der Osteoarthritis Research Society International (OARSI)
• 2002 - 2003 Präsident der Deutschen Gesellschaft für Biomechanik (DGfB)

Projekte

• seit 2014 Marie-Curie-„Initial Training Network“ im Rahmen des 7. EU-Forschungsrahmen-programms
• seit 2014 DFG-Projekt „Optimierung von Prädiktion und Verständnis osteoporotischer Insuffizienzfrakturen durch Modellbildung, numerische Simulation und Quantifizierung lokaler Anisotropien mit direktionaler Dunkelfeldbildgebung“
• 2013 - 2014 Projekt „Effect of contralateral knee status on functional performance and quality of life measures“, Investigator-initiated research grant, Merck KGaA
• 2012 - 2015 Projekt der Europäischen Raumfahrtagentur ESA „Effect of microgravity on cartilage morphology and biology / space flight study” in Houston, USA
• 2010 - 2014 EU-Projekt „Development of novel nanotechnology based diagnostic systems for Rheumatoid Arthritis and Osteoarthritis (NanoDiaRA)“ (7. Forschungsrahmenprogramm)
• 2008 - 2013 Projekt „Relationship of Hip Muscle Group Weakness to Deterioration of the OA knee by MRI“, National Institutes of Health (NIH), USA
• 2007 - 2012 Projekt „Potential Role of Beneficial Hip Muscles in Knee Osteoarthritis“, NIH, USA
• 2007 - 2008 Projekt „Reproducibility and Stability of Measures of Cartilage Morphology with 3 Tesla MR imaging“, American College of Radiology
• 2006 - 2011 Projekt „Intensive Dietary Restriction with Exercise in Arthritis“, NIH, USA
• 2005 - 2013 DFG-Projekt „Entwicklung und Anwendung nichtlinearer Bildanalyseverfahren zur Analyse trabekulärer Knochenstrukturen im Kontext von Osteoporose“
• 2005 - 2007 Projekt „Laxity and Malalignment in a large cohort study of OA (MOST)“, NIH, USA
• 2004 - 2005 Projekt „Test-Retest Cartilage Volume Analysis for Cross Validation and Coil Comparison in the Osteoarthritis“, NIH, USA
• 2003 - 2007 DFG-Projekt „Skelettale Mikrostruktur und mechanische Kompetenz beim alternden Menschen“
• 2002 - 2007 Projekt „Progression of Knee OA: The role of local factors (MAK)“, NIH, USA
• 2001 - 2006 Projekt „Correlates of Articular Cartilage Volume and Thickness in the Framingham Subjects“, Arthritis Foundation
• 2001 - 2006 Projekt „Correlates of Articular Cartilage Thickness in Knees of Subjects in the Framingham Study“, NIH, USA
• 2001 - 2003 DFG-Projekt „Funktionelle Anpassung des Gelenkknorpels an mechanische Stimuli - In vivo Analyse am Menschen mit der quantitativen MRT“
• 2000 - 2005 DFG-Projekt „Einsatz der 3D-MRT zur Analyse der funktionellen Gelenkbiomechanik sowie zur nicht-invasiven Knorpeldiagnostik und Therapiekontrolle“
• 2000 - 2003 DFG-Projekt „Strukturelle Analysen an Knochen genetisch veränderter Mäuse mit der peripheren, quantitativen Computertomographie (pQCT-M)“
• 1998 - 2003 DFG-Projekt „‚In-situ-Analyse und Neuentwicklung von Meßmethoden in der Osteoporosediagnostik: Wertigkeit für die Beurteilung des individuellen Frakturrisikos“
• 1998 - 2002 DFG-Projekt „Nichtinvasive, quantitative In-vivo-Analyse des intakten und des geschädigten Gelenkknorpels mittels Magnetresonanztomographie (MRT)“

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• 2015 Osteologie-Forschungsgruppenpreis der Deutschen Akademie für osteologische und rheumatologische Wissenschaften (DAdorW)
• seit 2012 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2010 Clinical Research Award der Osteoarthritis Research Society International (OARSI)
• 2009 World Congress on Osteoarthritis, Montreal, Kanada, Young Investigator Award
• 2007 World Congress on Osteoarthritis, Fort Lauderdale, USA, Young Investigator Award
• 2002 World Congress Osteoporosis, Lissabon, Young Investigator Award
• 2000, 1997, 1996 Göran Selvik Prize