CD-Labor für Laserentwicklung und deren Anwendung in der Medizintechnik II

Laserlichtquellen, die ultrakurze Lichtimpulse ermöglichen, werden erforscht und zur Verwendung für spezielle bildgebende Verfahren weiterentwickelt. Dabei stehen ihre Anwendung zur Messung des menschlichen Tränenfilms und der Augenhornhaut sowie die Kombination mit anderen Messmethoden im Vordergrund.

Die Optische Kohärenztomografie (Optical Coherence Tomography – OCT) ist ein optisches Verfahren, das ein biologisches Gewebe durch eine transparente Oberfläche hinweg vermessen kann, ohne diese dabei zu berühren. Die OCT wird häufig in der Augenheilkunde eingesetzt, z. B. für Untersuchungen des Augenhintergrunds durch den Glaskörper. Das Funktionsprinzip der OCT basiert auf einer Messung der Intensität und Zeitverzögerung eines vom Gewebe zurückgeworfenen Lichts. Als Lichtquelle dient dabei ein Laser.

Geforscht wird an der Entwicklung spezieller Laser, die höhere Leistungsfähigkeit der OCT mit kompakterer Bauweise und günstigerem Preis vereinen. Dabei wird auf der Titan-Saphir-Lasertechnologie aufgebaut, die ultrakurze Laserimpulse von weniger als sieben Femtosekunden erlaubt. Gleichzeitig sind Titan-Saphir-Laser über einen weiten Wellenlängenbereich durchstimmbar, d. h. die Wellenlänge des von ihnen ausgesendeten Lichts kann über diesen Bereich verändert werden.

Aufbauend auf dieser Lasertechnologie wird die Leistungsfähigkeit der OCT weiterentwickelt. So werden Auflösungen von unter einem Mikrometer bei bis zu 200.000 Messungen pro Sekunde möglich. Damit können auch der Tränenfilm und die Hornhaut des menschlichen Auges vermessen werden. Ebenso wird die Analyse der Wirksamkeit neuer Augentropfen zur Behandlung extrem trockener Augen möglich.

Zusätzlich wird daran geforscht, das Einsatzspektrum der OCT durch Kombination mit anderen Messverfahren zu erweitern. So wird eine molekulare und funktionelle Messung durch Kombinationen mit dem sogenannten Coherent Anti-Stokes Raman Scattering und der Doppler-OCT möglich.

Insgesamt zielt die Forschung darauf ab, den Einsatz der OCT praktikabler zu machen und für weitere Anwendungen zu nutzen.