Eine Innovation aus der Industriellen Gemeinschaftsforschung Risiken minimieren Das Plattenepithelkarzinom des Kehlkopfes ist der häufigste bösartige Tumor im Kopf-Hals-Bereich. Entscheidend für den Therapieerfolg ist eine frühe Diagnose. Gängige Untersuchungsmethode ist eine Laryngoskopie (Kehlkopfspiegelung). Diese erlaubt nur eine oberflächliche Untersuchung, sodass zusätzlich immer Gewebe entnommen werden muss. Neben der notwendigen Narkotisierung birgt dies weitere Risiken, wie etwa permanente Heiserkeit. Ein Vorhaben der vorwettbewerblichen Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) unter dem Dach der AiF beschäftigt sich daher mit der Entwicklung einer kontaktfreien Methode am wachen Patienten. Ziel ist es, mittels Optischer Kohärenztomographie (OCT), mit der sich Schnittbilder des Gewebes darstellen lassen, diagnostisch verwertbare Bilder der Stimmlippen – also der paarigen, schwingungsfähigen Strukturen im Kehlkopf – zu erhalten. Bewegungsartefakte eliminieren Innerhalb eines Vorläuferprojektes wurde bereits ein OCT-Laryngoskop entwickelt, welches kontaktfreie Echtzeit-Aufnahmen ermöglicht. Eine Weiterentwicklung des Funktionsmusters ist notwendig, um die Handhabe zu optimieren sowie das Problem sogenannter „Bewegungsartefakte“ zu lösen: Sowohl die Stimmlippenschwingung des Patienten als auch ein physiologisches, kaum wahrnehmbares Zittern des Untersuchenden (Tremor) können sich auf die Bildqualität auswirken und schlimmstenfalls zu Fehldiagnosen führen. Die Forscher am Laser Zentrum Hannover e.V. Optischer und mechanischer Aufbau des OCTLaryngoskopes: ein Verschiebetische im Referenzarm sorgt für die Armlängenanpassung des Interferometers, während die Verschiebung der Fokussierlinse für eine Arbeitsabstandsanpassung sorgt. Das OCT-Bild einer Schweinestimmlippe (unten) zeigt die gute Sichtbarkeit der Gewebeschichtung der Stimmlippe (Breite des Bildausschnittes: 6mm) Foto: Spektral Design/Fotolia Einsatz der Optischen Kohärenztomographie (OCT) bei der Kehlkopfspiegelung entwarfen daher in Zusammenarbeit mit den eingebundenen Unternehmen das Konzept für einen OCT-gestützten Autofokus. Ein speziell entwickelter OCT-Probenarm mit Endoskop wurde an ein kommerzielles OCT der Firma Thorlabs adaptiert. Dieser erlaubt eine Anpassung des Arbeitsabstandes sowie eine entsprechende Armlängenanpassung. Beides wird mittels piezoelektrischer Verschiebetische erzielt. Die Tremorbewegung des Untersuchenden soll so kompensiert werden – ein ganz wesentlicher Schritt für die Realisierung nicht-invasiver OCT-Bildgebung am wachen Patienten. Fortschritt in der nicht-invasiven Bildgebung Das IGF-Projekt trägt dazu bei, für kleine und mittlere Unternehmen aus der Medizintechnik und der optischen Zulieferindustrie interessante Märkte zu erschließen. Allein in Deutschland ergibt sich ein Marktvolumen von ca. 6 Millionen Euro. Weltweit wird der Markt auf über 80 Millionen Euro geschätzt. Neben einer direkten Umsetzung in ein Produkt ist das gewonnene Know-how auf andere Diagnostikbereiche übertragbar. Projekt-Steckbrief und Ansprechpartner IGF-Vorhaben-Nr.: 17132 N Titel: Aufbau und Erprobung einer Bewegungs-Kompensations-Methode für die OCT-gestützte Laryngoskopie Fördersumme: 264.500 Euro Laufzeit: 05/2011 – 04/2013 AiF-Forschungsvereinigung: Forschungsvereinigung Feinmechanik, Optik und Medizintechnik e.V. – F.O.M. Forschungsstelle: Laser Zentrum Hannover e.V., Biomedical Optics Department, Image-Guided Laser Surgery Group Eingebundene Unternehmen: Qioptiq Photonics GmbH & Co.KG, Göttingen  Richard Wolf GmbH, Knittlingen  ROWIAK GmbH, Hannover  SIOS Meßtechnik GmbH, Ilmenau  Thorlabs HL AG, Lübeck  Praxis für Phoniatrie und Pädaudiologie, Dr. Aleksandrov, Hannover Ansprechpartner: Dr. Alexander Krüger und Dipl.-Ing. (FH) Sabine Donner, Laser Zentrum Hannover e.V., Tel. +49 511 2788 325, [email protected]