Neue Entwicklungen bei biomedizinischer Bildgebung
Das multidisziplinäre Projekt OILTEBIA, an dem 10 Projektpartner beteiligt waren, erweiterte diese Technik nun für innovative optische Sonden und vor allem nicht- bzw. minimal-invasive optische Tomographie. Das Konsortium entwickelte Diodenlaser als neue optische Quellen für photoakustische Bildgebung und Mikroskopie. Kostenfaktoren, Komplexität und Wartungsaufwand bei photoakustischen Systeme standen dem klinischen Einsatz von Diodenlasern bislang entgegen, die die Forschergruppe von OILTEBIA nun ausräumen sollte. Das Team optimierte die Bildgebungstechniken mit neuen Sensoren und Messsystemen. Mittels adaptiver Wellenfrontformung und spezifischen photonischen Strukturen konnte die Lichtausbreitung und damit Durchdringung in streuenden bzw. trüben Medien wie Gewebe verbessert werden. Weitere wichtige Ergebnisse waren der Prototyp eines 4 mm dünnen Herzkatheters, sowie innovative Ultraschallwandler (cMUT, capacitive micromachined ultrasonic transducers) als Sensoren, die in einen hybriden optoakustischen/ intravaskulären Ultraschallkatheter integriert wurden. Mit dieser innovativen Sonde können nun die einzelnen Komponenten von Atheromen (Plaques) untersucht werden. OILTEBIA entwickelte hybride diffuse Korrelations- und zeitaufgelöste spektroskopische Systeme zur Untersuchung von Schädel-Hirn-Traumata. Das von OILTEBIA optimierte DCS/NIRS-System (Diffusionskorrelations/ Nahinfrarotspektroskopie) wurde bereits für die Dauerüberwachung von Schlaganfallpatienten in Notaufnahmen und hämodynamische Analysen bei Patienten mit obstruktiver Schlafapnoe getestet. Das DCS-Kontrastgerät und die Kopfsonde eignen sich für funktionelles Neuroimaging bei Säuglingen, um die funktionelle Aktivierung nach akustischer Stimulation zu prüfen. Für experimentelle Analysen an Phantomen und Kleintieren sowie klinische Studien wurde ein neues Chromophor entwickelt, das in der klinischen Schilddrüsendiagnostik eingesetzt werden kann. Insbesondere wurden erstmals 600-1200 nm-Spektren von Thyrosin und Thyroglobulin analysiert. OILTEBIA leistete damit wichtige Zuarbeit zur Forschung und Entwicklung von Hard- und Software für die optische Bildgebung, sodass mit den neuen Bildgebungstechniken die Frühdiagnose verbessert werden kann. Im klinischen Umfeld könnte dies das Management bedeutsamer Erkrankungen wie Schlaganfall und Schädel-Hirn-Trauma wie auch die Krebstherapie deutlich verbessern.
Schlüsselbegriffe
Bioimaging, optisch, Laser, OILTEBIA, nicht-invasiv
