Optische Technologien: Das medizinische Multitalent Licht (2. Teil)

von Wiebke Heiss / MEDICA.de15.02.2009

2. Teil: Der Pathologe auf der Endoskopspitze


Der zweitgrößte Markt für optische Technologien in Deutschland ist laut dem deutschen Industrieverband Spectaris die Medizintechnik. Im Jahr 2005 wurden in Deutschland zum Beispiel 2,9 Milliarden Euro Umsatz generiert. Das umfasst Brillengläser, Mikroskope und Laser ebenso wie diagnostische Scanner für das Labor. Schätzungen für den Bereich Endoskope und Zubehör gehen davon aus, dass sich der Umsatz auf dem Weltmarkt hier innerhalb von zehn Jahren verdoppeln wird.

Endoskope werden nämlich in der Medizin in Zukunft eine immer größere Rolle in OP und Arztpraxis spielen. „Der technische Fortschritt erlaubt es, immer flexiblere Endoskope herzustellen“, erklärt Herbert Stepp vom Laser-Forschungslabor am Klinikum der Universität München. Das ist wichtig, weil Mediziner minimal-invasiv an die verschiedensten Stellen im Körper kommen möchten. Allerdings gibt es einen Haken: Je flexibler das Endoskop ist, desto weniger Platz bietet es für die Optik.

Die Chip on the Tip-Technik könnte das ändern: Statt wie bei der starren Endoskopie per Kamera durch eine Röhre in den Körper zu filmen, wird eine Minivariante kaum größer als ein Stecknadelkopf direkt an der Endoskopspitze angebracht, um aus nächster Nähe auf das Gewebe schauen zu können. „So erreichen wir eine Bildqualität wie mit einem starren Endoskop, aber eben mit einem flexiblen“, meint Stepp.

Mit dem Mikroskop in den Körper

Biegsam, dünn und weich können Endoskope immer mehr Aufgaben übernehmen mit einem ganz bestimmten Ziel: „Wir wollen auch das sichtbar machen, was man mit dem bloßen Auge nicht erkennt“, sagt Stepp. Die Technologien, die der Pathologe im Labor benutzt, um Gewebeproben mikroskopisch zu untersuchen, müssen einfach an die Spitze des Endoskops verlagert werden.

Das funktioniert schon bei der konfokalen Mikroskopie, die bei der Diagnose von Darmkrebs helfen könnte: Mediziner benetzen Darmgewebe durch ein Endoskop mit einem Kontrastmittel und dann wird die winzige Mikroskop-Sonde durch den Schlauch vor Ort geschoben. Ein Laserstrahl durchdringt die Darmwand zirka 100 Mikrometer tief und offenbart mit Hilfe des Kontrastmittels laut Stepp die Darmzellstrukturen - vom Zellkern bis zum Zytoplasma. „Weil im Darm die Zellstrukturen einem sehr typischen Muster folgen, kann man bei einer Veränderung der Muster zwischen den Zellen, von einem Verdacht auf ein Kolonkarzinom ausgehen.“

Blase: Wo es leuchtet sitzt
vielleicht der Krebs
© LFL Uni München

Auch die optische Kohärenztomografie (OCT) findet sich immer öfter auf der Spitze von Endoskopen wieder. Das ist eine Technologie, die wie ein Ultraschall funktioniert, doch statt Schall wird nahinfrarotes Licht in den Körper geschickt. Das Resultat ist ein dreidimensionales Bild, das zwar unschärfer, aber dafür tiefer in Gewebe eindringt als mit Laserlicht. Auch die OCT ist schon als Sonde kommerziell erhältlich und Stepp untersucht mit Kollegen ihren Nutzen, um Blasenkarzinome besser identifizieren zu können. Bisher gab es nämlich viele falsch-positive Ergebnisse.

„Da muss man genauer hinschauen“, meint der Physiker. Also wird nun bei einem Verdacht auf bösartiges Gewebe in der Blase die OCT-Sonde durch den Endoskopieschlauch geschoben und direkt auf die Blasenwand aufgesetzt, um in das Gewebe zu schauen. Dort suchen die Forscher nach der Schichtgrenze zwischen Schleimhaut und Bindegewebe. Denn: „Bei bösartigen Prozessen verdickt sich die Schleimhaut“, so Stepp. Könne man keine Schichtgrenze zum Bindegewebe erkennen, dann sei das ein starker Hinweis auf einen invasiven Prozess, kurz Krebs. „Wir hoffen so, die falsch-positiven Aussagen zu reduzieren.“

- 1. Teil: Das medizinische Multitalent Licht
- 2. Teil: Der Pathologe auf der Endoskopspitze
- 3. Teil: Zwei Photonen und die Forschung