Hochauflösende Thermokamera

Die Stifterverbandspreisträger Dr. Harald Schneider, Joachim Fleißner und Dr. Martin Walther (von links). In ihrer Vakuumapparatur am Fraunhofer IAF werden Halbleiterschichten für Infrarotdetektoren mit bisher unerreichter Temperaturauflösung abgeschieden. <br>© Fraunhofer / Volker Steger <br>

An Brustkrebs erkrankt etwa jede zehnte Frau in der westlichen Welt im Laufe ihres Lebens. Mit jährlich rund 40 000 neuen Ausbrüchen in Deutschland sind diese Karzinome die häufigste Todesursache bei Frauen mittleren Alters. Daher wurde als Routineverfahren zur Frühdiagnose die Röntgenmammografie etabliert. Mit Erfolg, denn seit ihrer Einführung sank in Deutschland die Sterberate um rund 30 Prozent. Eine schonendere Methode, die ohne belastende Röntgenstrahlung auskommt, zeichnet sich ab: die hochauflösende Thermografie. Die Detektoren der dazu verwendeten Infrarotkamera haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik IAF in Freiburg entwickelt, wofür sie und ihre Kollegen des Industriepartners AEG Infrarot-Module (AIM) mit dem diesjährigen Preis des Stifterverbands ausgezeichnet werden.

»Das ist eine große Anerkennung für vier Jahre harter Arbeit«, freut sich Preisträger Dr. Harald Schneider. »Ein Typ unserer neuen Halbleiterdetektoren erkennt sogar noch Temperaturunterschiede von 0,005 Grad Celsius. Dies ermöglicht neue Anwendungen in der Prozessanalytik, Umwelttechnik und insbesondere in der medizinischen Diagnostik.« Für eine moderne und aussagekräftige medizinische Thermografie ist diese weltweit einzigartige Temperaturauflösung jedoch nicht alles. Vielmehr muss neben der örtlichen Temperaturverteilung der Haut auch deren zeitliche Schwankung gemessen werden, um tumoröses Gewebe unter der Haut von gesundem zu unterscheiden. Ein in den USA entwickeltes Messverfahren, die dynamisch-flächige Thermometrie, kann mit diesen hochempfindlichen Kameras erstmals umgesetzt werden.

Das Unternehmen AIM hat bislang eine Reihe derartiger Kameras für medizinische Anwendungen produziert. Nachdem die Gesundheitsbehörde Food and Drug Administration FDA die dynamisch-flächige Thermometrie für klinische Studien zur Brustkrebsdiagnose zugelassen hat, werden die Kameras zurzeit an mehreren Universitäten in den USA und bald auch in Deutschland getestet.

Die hochauflösende Thermografie könnte sich als belastungsfreies Verfahren in der medizinischen Diagnostik etablieren. Denn sie liefert nicht nur bei Brustkrebs, sondern auch bei anderen Erkrankungen, die die Durchblutung der Haut und des darunter liegenden Gewebes beeinflussen, viel versprechende Ergebnisse.

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Dr. Harald Schneider Fraunhofer-Magazin 3.2001

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