Endoskop in Haaresbreite
Winziges Gerät liefert dreidimensionale Aufnahmen aus dem Körperinneren
Ein neues Mini-Endoskop aus einer einzelnen optischen Faser soll künftig dreidimensionale hochaufgelöste Bilder in Videofrequenz liefern. Das winzige Gerät hat einen Durchmesser wie ein menschliches Haar und arbeitet, indem es einen Lichtstrahl in seine Einzelfarben zerteilt und deren Reflexion misst. Die geringe Größe des Endoskops könnte die Möglichkeiten für Diagnosen und Operationen in schwer zugänglichen Bereichen und empfindlichen Geweben verbessern, hoffen die Entwickler um Guillermo Tearney vom Massachusetts General Hospital Boston.
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Derzeit in der Medizin eingesetzte Miniatur-Endoskope bestehen aus einem Bündel von optischen Fasern und liefern nur zweidimensionale Bilder in relativ schlechter Qualität. Bessere, jedoch immer noch zweidimensionale Bilder können mit Endoskopen erzielt werden, in deren Sonden kleine Kameras stecken. Diese haben jedoch einen Durchmesser von einem Zentimeter oder mehr und sind damit zu groß für filigrane Strukturen wie zum Beispiel die Bauchspeicheldrüse oder den Eileiter.
Die flexible Sonde des neuen Miniatur-Endoskops der Amerikaner ist lediglich so groß wie die optische Faser darin, deren Durchmesser mit 8 bis 25 hundertstel Millimetern etwa dem eines menschlichen Haares entspricht. Der durch die Faser geleitete Lichtstrahl wird in seine Einzelfarben gesplittet, wobei jede Farbe eine andere Region auf dem zu untersuchenden Gewebe beleuchtet. Die Intensitäten der reflektierten farbigen Strahlen werden dann außerhalb des Patienten verrechnet und in ein Bild umgewandelt. So ergibt sich eine dreidimensionale Darstellung mit bis zu 400.000 auflösbaren Punkten und 30 Bildern pro Sekunde.
Die Leistungsfähigkeit des neuen Endoskops haben die Forscher auch bereits demonstriert: Sie machten Aufnahmen des Bauchfells einer Maus und konnten darauf selbst kleine Tumoren deutlich erkennen. Das flexible Miniatur-Endoskop soll es Medizinern in Zukunft möglich machen, mehr Patienten ambulant zu behandeln, Narkosemittel zu reduzieren und Gewebeschäden zu mindern, sagen die Entwickler. Auch bei Ungeborenen und Kindern soll die neue Technologie eingesetzt werden, und schließlich könnte sie Diagnosen und Mikro-Operationen in Bereichen des Körpers möglich machen, die bisher unerreichbar waren. Die Forscher planen außerdem eine Version ihres Endoskops, die auch farbige Bilder liefern kann.
Guillermo Tearney (Massachusetts General Hospital, Boston) et al.: Nature, Bd. 443, S.765
ddp/wissenschaft.de – Sabine Keuter
