Neue Möglichkeiten der Krankheitserkennung

Das Labor für Mikrooptik des Instituts für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg hat eine neuartige Sonde für die Endoskopie entwickelt.

Die Sonde ermöglicht zerstörungsfreie Gewebeuntersuchungen im Inneren des menschlichen Körpers mit einer bislang unerreichten Auflösung von einem Bruchteil des menschlichen Haares. Ein integrierter Mikro-Kippspiegel an der Spitze des Endoskops sorgt für den erforderlichen Rundumblick. Eine variable Mikrolinse erlaubt die Fokussierung auf unterschiedliche Tiefen des Gewebes. Das neue Verfahren ermöglicht dreidimensionale Aufnahmen und könnte künftig die Bandbreite der diagnostischen Methoden entscheidend bereichern.

Die Endoskopie ist ein minimal-invasives, modernes medizinisches Verfahren, das sich im klinischen Bereich etabliert hat, um innere Gewebe des menschlichen Körpers zu untersuchen. Operationen auf Endoskopie-Basis sind nur minimal schädigend für das Gewebe, da hierbei entweder vorhandene Körperkanäle oder minimale Operations-Öffnungen im Körper genutzt werden. Die technische Umsetzung erfordert, dass der Endoskop-Kopf möglichst klein gefertigt wird, ohne dabei die Funktionsweise des Endoskops zu beeinträchtigen. Konventionell hergestellte Endoskope sind hinsichtlich ihrer Verkleinerung begrenzt. Die Mikrosystemtechnik ermöglicht es, in völlig neue Dimensionen vorzustoßen: Die Miniaturisierung von im Endoskop integrierten Mikrosystemen, wie beispielsweise Mikrolinsen oder Mikrokippspiegel, führt zu einer signifikanten Verkleinerung endoskopischer Sonden.

Ein gegenwärtig medizinisch sehr attraktives Verfahren zur zerstörungsfreien Diagnostik am menschlichen Körper ist die optische Kohärenztomographie (OCT). Bei der OCT dringt ungefährliches, infrarotes Licht tief ins Gewebe ein, um ohne schneiden zu müssen unter der Oberfläche eine Analyse durchzuführen. Die Methode kann sehr feine organische Strukturen (circa zehn Mal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares) in der Tiefe unterscheiden und ist darin den Ultraschall-Untersuchungen deutlich überlegen.

Das Labor für Mikrooptik am IMTEK koppelt die optische Kohärenztomographie. Das IMTEK für Mikrooptik der Universität Freiburg koppelt die optische Kohärenztomographie mit Endoskopie und ermöglicht dadurch erstmals Gewebeuntersuchungen im Körper mittels harmloser optischer Strahlen. Es entwickelte eine mikroskopische OCT-Sonde, die mit einem Mikrokippspiegel und einer variablen Mikrolinse, deren Brennweite dynamisch verändert werden kann, versehen ist. Durch Lichtfaser-Kopplung ist die OCT-Funktion zum ersten Mal im Körperinneren anwendbar und es können hochaufgelöste dreidimensionale Schichtaufnahmen von menschlichem Gewebe im Inneren des Körpers gemacht werden.

Das neue System ermöglicht klare medizinische Fortschritte, unter anderem bei Untersuchungen von Verengungen in menschlichen Arterien und bei der Früherkennung von Tumoren ohne Gewebe-Entnahme oder Schichtaufnahmen in engen Körperkanälen, wie zum Beispiel der Speiseröhre und weiteren Kanälen des Verdauungstrakts.

Kontakt:
Prof. Dr. Hans Zappe
Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK)
Tel.: 0761/203-7561
Fax: 0761/203-7562
E-Mail: zappe@imtek.de