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Fraunhofer ENAS / EDC Electronic Design

Dreidimensionale Einblicke in menschliches Gewebe gewinnen

| Redakteur: Hendrik Härter

Drei Projektpartner haben ihr Wissen gebündelt, um die optische Kohärenztomographie zu präzisieren. Vorteil: Mit dem verbesserten Verfahren lässt sich ein tieferer Einblick in das Gewebe erreichen.

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Tiefe Einblicke ins Gewebe: Drei Partner haben eine verbesserte Möglichkeit entwickelt, um dreidimensionale Einblicke in das menschliche Gewebe zu erhalten. Das Bild zeigt den elektrostatischen Mikrospiegel der Firma Precisely Microtechnology.
Tiefe Einblicke ins Gewebe: Drei Partner haben eine verbesserte Möglichkeit entwickelt, um dreidimensionale Einblicke in das menschliche Gewebe zu erhalten. Das Bild zeigt den elektrostatischen Mikrospiegel der Firma Precisely Microtechnology.
( EDC/Fraunhofer ENAS )

Im Rahmen eines Forschungsprojektes arbeiten seit April 2015 die sächsische Firma EDC Electronic Design Chemnitz, das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme und die kanadische Firma Preciseley Microtechnology Corperation an einem Mikro-Opto-Elektro-Mechanischen-System (MOEMS) für die optische Kohärenztomographie (OCT).

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Mit der Lösung soll es möglich sein, eine hochaufgelöste in-vivo OCT-Diagnostik zu ermöglichen. Die hohe Präzision des OCT-Verfahrens wird durch integrierte piezoelektrische Sensoren und eine anwendungsspezifische integrierte Regelschaltung bei gleichzeitiger Miniaturisierung erreicht.

Dreidimensionale in-vivo Diagnostik

So lässt sich ein hochpräziser Kohärenztomograph in ein Endoskop integrieren, um nicht invasiv dreidimensionale Aufnahmen von Gewebestrukturen zu erhalten. Die OCT ist ein medizintechnisches und bildgebendes Verfahren für dreidimensionale in-vivo Diagnostik. Dieses wird beispielsweise in der Augenheilkunde angewandt.

Durch nicht invasive OCT-Untersuchungen lassen sich die Beschaffenheit sowie mögliche Erkrankungen der Netzhaut erkennen. Dabei ermöglicht OCT eine dreidimensionale Abbildung vom Aufbau der Gewebestrukturen. Der Vorteil gegenüber konkurrierenden Verfahren ist die hohe Eindringtiefe in das Gewebe mit hoher Auflösung. Die OCT basiert im Gegensatz zur Sonografie nicht auf einem akustischen Verfahren, sondern auf optischer Interferometrie (Abstandsmessung).

Das Know-How der drei Verbundpartner

Um ein solches System für die optische Kohärenztomographie zu entwickeln, wird das Know-how der drei Verbundpartner fusioniert. Im Rahmen des Projektes entwickelt die kanadische Firma Preciseley Microtechnology einen MOEMS, mit dem es möglich ist, die zu untersuchenden Gewebeschichten zu scannen.

Um die Genauigkeit des Systems zu erhöhen, integriert das Fraunhofer ENAS einen piezoelektrischen Sensor in den MOEMS. Zur Auswertung und Steuerung dieser symbiotisch arbeitenden Sensor-Aktor-Systeme entwickelt EDC Electronic Design Chemnitz eine Anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC).

Ermöglicht wird das Verbundprojekt durch eine Initiative des Ministeriums für höhere Bildung von Alberta (EAE) und dem Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi). In Deutschland erfolgt die Förderung im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM), in Alberta durch das Deutsch-Kanadische Zentrum für Innovation und Forschung (GCCIR) in Albertas internationalem Technologiepartnerschaftsprogramm (ITP).

Dieser Artikel ist erschienen im Themenkanal Medizintechnik der Fachzeitschrift Elektronikpraxis.

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