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Optische Interferometrie zur intravaskulären Untersuchung

Zur Untersuchung von Koronargefäßen sind intravaskuläre Methoden mit bildgebenden Technologien inzwischen Standard. Eine Alternative stellt ein optoakustischer Sensor für die medizinische Ultrasonografie dar.

Für eine sichere kardiologische Diagnostik sind intravaskuläre Untersuchungen unumgänglich. Diese minimalinvasiven Eingriffe bringen optische Sensoren direkt in die Herzkranzgefäße und ermöglichen eine detailliertere Darstellung der Adern als sie durch äußerliche Untersuchungsmethoden möglich wären.

Wissenschaftler des Laser Zentrums Hannover (LZH) wollen nun intravaskuläre Diagnostik und Ultraschalltechnologie miteinander kombinieren. Da die bisher als Standard verwendete Piezoelektronik nicht ausreichend miniaturisiert werden kann, wird die neue Technologie auf der optischen Interferometrie beruhen. Das intravaskuläre Modul soll mit einem optoakustischen Bildgebungssensor ausgestattet werden, um so von Innen bis zu 1 mm tiefe Einblicke in das Gewebe der Herzkranzgefäße zu ermöglichen. Dafür werden die in einer Beleuchtungsfaser geführten Laserimpulse vom Gefäßgewebe absorbiert. Der dadurch entstehende Ultraschall wird mittels einer akustischen Linse auf ein faserbasiertes Ultraschall-Detektorelement gelenkt. Die Umwandlung in optische Signale ermöglicht eine vollständige Abbildung der Gefäßwände. Durch Abweichungen im Reflexionsmuster des optischen Interferenzfilters können so krankhafte Veränderungen des Gewebes detektiert werden.

Mit einem solchen Sensor kann die Diagnose von Erkrankungen wie z. B. Arteriosklerose erleichtert werden. Auch der Übertrag in andere Bereiche ist angedacht. Die optische Interferometrie soll als Alternative zur herkömmlichen Ultraschalldetektion auch für technische Anwendungen untersucht werden.

Die Wissenschaftlerinnen aus der Gruppe Laser-Mikrobearbeitung entwickeln die Verfahrenstechnik für die Produktion der akustischen Linse. Diese wird direkt in den Glasträger eingebracht. Dafür werden zunächst gezielt Bereiche des Trägers mit dem Laser abgetragen und im Anschluss geglättet. Weitere Bestandteile des intravaskulären Sensormoduls sind neben der Linse auch ein Ultraschall-Detektorelement und eine ultraschallanregende Beleuchtungsfaser. Das Design sowie die Umsetzung der Signale in eine diagnostisch verwertbare Darstellung entwickeln Wissenschaftler am Technion (Israel Institute of Technology ) in Haifa.

www.lzh.de

www.technion.ac.il

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