Optische Biopsie mittels optischer Kohärenztomographie

Optische Kohärenztomographie (Optical Coherence Tomography; OCT) stellt ein Abbildungsverfahren dar, das, ähnlich der Ultraschalltechnik, im Vergleich zu dieser jedoch berührungslos, Schnittbilder (Tomogramme) von biologischem Gewebe ermittelt. Durch die Verwendung spezieller Laserlichtquellen in Kombination mit einer hochempfindlichen Detektionstechnik kann jedoch mittels OCT eine viel höhere Auflösung erzielt und dadurch eine bessere Visualisierung des zu untersuchenden Gewebes ermöglicht werden. Im Rahmen dieses Projekts soll eine OCT Technik entwickelt werden, die mittels Aufnahme von Tomogrammen mit bis dato unerreichter Auflösung die frühzeitige Krebsdiagnose sowie die Diagnose von Augenkrankheiten, die weltweit zu Erblindung führen, ermöglichen soll. Zur frühzeitigen Krebsdiagnose wird momentan konventionelle Biopsie verwendet, bei der verdächtiges Ge-webe entnommen und unter dem Mikroskop evaluiert wird. Mittels hochaufgelöster OCT könnte eine optische Biopsietechnik entwickelt werden, bei der ohne Gewebsentnahme, vor Ort, berührungslos verdächtiges Gewebe mit einer Auflösung untersucht und diagnostiziert werden könnte, die nahezu jener von herkömmlicher Histopathologie entspricht. Eine Tiefenauflösung von 1-2 Tausendstel Millimetern würde es ermöglichen, zelluläre und subzelluläre Strukturen des menschlichen Gewebes zu visualisieren. Durch Detektion vergrößerter Zell-durchmesser und erhöhter Zelldichten könnten dadurch Krebsstadien frühzeitige diagnostiziert werden. Weiters könnte diese Technik zur verbesserten Diagnose im Bereich der Augenheilkunde verwendet werden. Damit soll erstmals das Visualisieren der menschlichen Netzhaut mit einer Auflösung ermöglicht werden, die ähnlicher jener ist, die mit herkömmlicher Histologie am toten Auge erreicht wird. Mittels dieser signifikanten Verbesserung der Tiefenauflösung soll erstmals die frühzeitigen Diagnose von zur Erblindung führenden Augenerkrankungen ermöglicht werden. Ein weiterer Entwicklungsschritt dieser OCT Technik im Rahmen dieses Projekts sieht vor, mittels örtlich aufgelöster Konzentrationsinformation biochemischer Substanzen, Auskunft über funktionelle Gewebseigenschaften zu erhalten. Durch Ermittlung lokalisierter Melaninkonzentrationen, sowie Hämoglobinkonzentrationen, die Aufschluss über den Sauerstoffgehalt des untersuchten Gewebes geben, könnte die spektroskopische Erweiterung dieser OCT Technik wesentlich zur frühzeitigen Diagnose von Augenkrankheiten als auch zur frühzeitigen Krebsdiagnose in vielen medizinischen Bereichen beitragen.

Optische Kohärenztomographie (Optical Coherence Tomography; OCT) stellt ein Abbildungsverfahren dar, das, ähnlich der Ultraschalltechnik, im Vergleich zu dieser jedoch berührungslos, Schnittbilder (Tomogramme) von biologischem Gewebe ermittelt. Durch die Verwendung spezieller Laserlichtquellen in Kombination mit einer hochempfindlichen Detektionstechnik kann jedoch mittels OCT eine viel höhere Auflösung erzielt und dadurch eine bessere Visualisierung des zu untersuchenden Gewebes ermöglicht werden. Im Rahmen dieses Projekts soll eine OCT Technik entwickelt werden, die mittels Aufnahme von Tomogrammen mit bis dato unerreichter Auflösung die frühzeitige Krebsdiagnose sowie die Diagnose von Augenkrankheiten, die weltweit zu Erblindung führen, ermöglichen soll. Zur frühzeitigen Krebsdiagnose wird momentan konventionelle Biopsie verwendet, bei der verdächtiges Gewebe entnommen und unter dem Mikroskop evaluiert wird. Mittels hochaufgelöster OCT könnte eine optische Biopsietechnik entwickelt werden, bei der ohne Gewebsentnahme, vor Ort, berührungslos verdächtiges Gewebe mit einer Auflösung untersucht und diagnostiziert werden könnte, die nahezu jener von herkömmlicher Histopathologie entspricht. Eine Tiefenauflösung von 1-2 Tausendstel Millimetern würde es ermöglichen, zelluläre und subzelluläre Strukturen des menschlichen Gewebes zu visualisieren. Durch Detektion vergrößerter Zell-durchmesser und erhöhter Zelldichten könnten dadurch Krebsstadien frühzeitige diagnostiziert werden. Weiters könnte diese Technik zur verbesserten Diagnose im Bereich der Augenheilkunde verwendet werden. Damit soll erstmals das Visualisieren der menschlichen Netzhaut mit einer Auflösung ermöglicht werden, die ähnlicher jener ist, die mit herkömmlicher Histologie am toten Auge erreicht wird. Mittels dieser signifikanten Verbesserung der Tiefenauflösung soll erstmals die frühzeitigen Diagnose von zur Erblindung führenden Augenerkrankungen ermöglicht werden. Ein weiterer Entwicklungsschritt dieser OCT Technik im Rahmen dieses Projekts sieht vor, mittels örtlich aufgelöster Konzentrationsinformation biochemischer Substanzen, Auskunft über funktionelle Gewebseigenschaften zu erhalten. Durch Ermittlung lokalisierter Melaninkonzentrationen, sowie Hämoglobinkonzentrationen, die Aufschluss über den Sauerstoffgehalt des untersuchten Gewebes geben, könnte die spektroskopische Erweiterung dieser OCT Technik wesentlich zur frühzeitigen Diagnose von Augenkrankheiten als auch zur frühzeitigen Krebsdiagnose in vielen medizinischen Bereichen beitragen.