Forschungsbericht 1997-98 | |
Institut für Experimentelle Audiologie
Kardinal-von-Galen-Ring 10 48149 Münster Tel. (0251) 83-56861 Fax: (0251) 83-56882 e-mail: Lutkenh@uni-muenster.de WWW: http://biomag.uni-muenster.de Direktor (bis September 1998): Prof. Dr. M. Hoke Kommisarischer Direktor (ab Oktober 1998): Priv.-Doz. Dr. B. Lütkenhöner | |
Forschungsschwerpunkte 1997 - 1998
Fachbereich 05 - Medizinische Fakultät Institut für Experimentelle Audiologie Labor für Biophysik | ||||
Holographische Endoskopie
Angesichts der sprunghaften Expansion mikrochirurgischer Eingriffe im Rahmen der
minimal-invasiven Therapie in den verschiedensten medizinischen Bereichen kommt
der Endoskopie eine besondere Bedeutung als präoperative Diagnose- und
intraoperative Kontrolltechnik zu. Der aktuelle Stand der Endoskopie läßt
jedoch entscheidende Lücken offen, zu deren Schließung es weiterer
technologischer Forschung und Entwicklung bedarf. Wesentliche
Einschränkungen der Endoskopie liegen bis heute darin, daß sie bisher
über die Funktion einer qualitativen d.h. (subjektiven) Beobachtungsmethode
mit der Begrenzung der Auflösung und der spektralen Bandbreite des Auges des
Untersuchers nicht hinausgekommen ist. Die moderne Mikrodiagnostik und -therapie
stößt jedoch in Bereiche vor, die zwingend die quantitative Bestimmung
von mit dem Auge nicht sichtbaren Mikrobewegungen zur Funktionsanalyse innerer
Organe, sowie die quantitative Analyse der lokalen Verteilung des
Elasitzitätsmoduls des untersuchten Gewebebezirkes, und die Untersuchung von
Strukturveränderungen auch unterhalb der (endoskopisch) sichtbaren
Gewebeoberfläche durch Darstellung lokaler Elastizitätsunterschiede -
etwa im Rahmen der Tumordiagnostik - erfordern.
Optische Techniken, die dies leisten, sind die aus der zerstörungsfreien
Werkstoffprüfung bekannten Verfahren der laserholographischen Interferometrie. Ihre
Einführung in die Endoskopie ist ein entscheidender Schritt zu einer
meßtechnischen Basis für quantitativ-diagnostische Untersuchungen im
Körperinneren mit den bekannten Vorteilen holographischer Verfahren wie
berührungslose, zerstörungsfreie und (bis hinunter zu Bruchteilen der verwendeten
Laserwellenlänge) hochauflösende Struktur- und Bewegungsanalyse.
Die externe Aufzeichnung von Hologrammen außerhalb des Instrumentes mit Hilfe einer
holographischen Kamera erlaubt die Verwendung konventioneller Endoskope. Dies bedeutet,
daß auch moderne Instrumente mit extrem kleinen Außendurchmessern, wie sie
insbesondere für einige klinisch- diagnostische Zwecke erforderlich sind, eingesetzt
werden können. Der Prototyp einer derartigen holographisch-endoskopischen Kamera
wurde am Labor für Biophysik entwickelt. Hierbei erlauben optische Monomodefasern
eine flexible Laserstrahlführung und damit eine leicht handhabbare Konstruktion. Das
Gerät wird derzeit für den in-vivo Einsatz an Hohlorganen eingesetzt und optimiert.
In Zusammenarbeit mit dem Industriepartner, der Firma Karl Storz GmbH & Co., konnte
eine weitere holographische Endoskop-Kamera als Funktionsmuster realisiert werden. Dabei
befindet sich das gesamte holographische Aufnahmesystem in der Spitze des Gerätes.
Durch diese Konstruktion entfallen die durch endoskopische Faseroptiken oder
Relaylinsensysteme (Hopkins-Optiken) bedingten Einschränkungen wie sphärische
und chromatische Abberationen und Streuverluste. Darüberhinaus bewirkt diese
Anordnung durch ihre geringen geometrischen Abmessungen nur ein geringes Specklerauschen
und ermöglicht damit prinzipiell gegenüber der externen Aufzeichnung ein
höheres Auflösungsvermögen. Derzeit wird auch dieses Gerät
für den in-vivo Einsatz optimiert.
Die Durchführung des Projektes erfolgt im Rahmen des BMBF Verbundprojektes <
&" Neue Laserverfahren für die Endoskopie
< &".
Drittmittelgeber:
Beteiligte Wissenschaftler:
Veröffentlichungen: |
||||
Hans-Joachim Peter