Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zur Form kommt Farbe: Auf Knopfdruck Licht in Blutgefäßen und Geweben

24.10.2008
Ingenieure entwickeln neue Konzepte der Medizinischen Bildgebung

Photoakustik, Optische Kohärenztomographie und Holographie sind drei neue Konzepte der optischen Bildgebung, mit denen Ingenieure um Prof. Dr. Martin Hofmann (Photonik und Terahertztechnologie) den Blick in den menschlichen Körper deutlich schärfen wollen.

Dabei nutzen sie spezielle Laserdioden, um die Strukturinformation herkömmlicher Verfahren wie etwa den Ultraschall um zusätzliche histologische bzw. chemische Informationen zu ergänzen. Anhand solcher Aufnahmen, die Gewebeschnitten ähneln, ließe sich z.B. ein Muttermal vorab beurteilen und manche Biopsie ersparen.

Der Zusatzknopf am Ultraschallgerät

Die Photoakustik verbindet die Vorteile der Ultraschall-Bildgebung mit der Bildgebung mit Licht. Licht wird zwar normalerweise vom Gewebe gestreut, was Bildinformationen verhindert, von bestimmten Strukturen - etwa in der Umgebung eines Tumors - wird es aber absorbiert, was sich durch ein Kontrastmittel noch verstärken lässt. Im Moment der Absorption erwärmt sich das Gewebe leicht und löst eine "kleine" Druckwelle bzw. Schallwelle aus, die ein Ultraschallgerät detektieren kann. Die Vision ist der Zusatzknopf "Laser off/on" am Ultraschallgerät, mit dem sich bei Bedarf die Struktur- mit der Farbinformation kombinieren lässt.

Gewebe gezielt ansteuern und "hinein gucken"

Ein rein optisches Verfahren ist dagegen die Optische Kohärenztomographie (OCT). Sie beruht auf der Überlagerung (Interferenz) von Lichtwellen. Wenn das Lichtsignal in zwei Anteile zerlegt wird und beide nach einer gleich langen Wegstrecke wieder zusammen kommen, gibt es ein Interferenzsignal (feste Phasenbeziehung kohärenter Wellen). Die OCT nutzt diesen Effekt, indem ein Lichtanteil in die zu untersuchende Probe gelegt wird und der zweite Anteil über einen Spiegel eine bestimmte Wegstrecke außerhalb der Probe beschreibt (Referenzwegstrecke). Über diesen "Referenzarm" steuern die Ingenieure gezielt eine bestimmte Tiefe im Gewebe an und "gucken hinein". Die bereits in der Dermatologie und Augenheilkunde eingesetzte Technik wird jetzt weiterentwickelt, indem die Messgeschwindigkeit erhöht und die reine Strukturinformation um Informationen zur Zusammensetzung des Gewebes (optische Histologie) ergänzt wird.

Wenn der Pulsschlag das Bild "verwackelt"

Dagegen klingt das dritte Konzept - die Holographie, das dreidimensionale Bild - noch wie Zukunftsmusik. Dafür müsste jeder einzelne Punkt im Raum separat angefahren und Pixel für Pixel gerastert werden. Bei der dafür entsprechend langen Aufnahmezeit kommt immer der Pulsschlag dazwischen, der das Bild "verwackelt". Mit der sog. zeitaufgelösten Holographie lassen sich nun einzelne Ebenen eines Objektes komplett aufnehmen und gleichzeitig als holographisches Bild speichern. Mit der speziellen Technik der Einzelschussholographie ist es den Bochumer Forschern gelungen mit einer einzigen Belichtung ein komplettes dreidimensionales Bild aufzunehmen. Auf das Abrastern kann somit ganz verzichtet werden.

Weitere Informationen

Prof. Dr. Martin Hofmann, Photonik und Terahertztechnologie, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Ruhr-Universität Bochum, Tel.: 0234/32-22259, E-Mail: martin.hofmann@rub.de

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/rubin/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Smartphones im Kampf gegen die Blindheit
18.10.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Mehr Patientensicherheit: Neue Testmethoden für die Eignung von Implantaten für MRT-Untersuchungen
11.10.2017 | Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mobilität 4.0: Konferenz an der Jacobs University

18.10.2017 | Veranstaltungen

Smart MES 2017: die Fertigung der Zukunft

18.10.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

18.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Biokunststoffe könnten auch in Traktoren die Richtung angeben

18.10.2017 | Messenachrichten

»ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern

18.10.2017 | Energie und Elektrotechnik