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Vorrichtung und Verfahren zur hochaufgelösten Gewebeuntersuchung auf subzellulärer Ebene – insbesondere der Kornea

Ref-Nr: TA-PVA1637


Kurzfassung

In der Ophthalmologie stellt das konventionelle Spaltlampenmikroskop ein täglich eingesetztes Arbeitsgerät zur Untersuchung nahezu aller Bereiche des Auges dar. Speziell zur Analyse und Diagnostik von pathologischen Veränderungen der Kornea (Hornhaut) wird die Spaltlampe verwendet. Durch die Erweiterung des Basisystems des "Rostock Cornea Modul" ergibt sich der Vorteil, dass die Hornhaut ortsfest bleibt und der Piezoaktor im Vergleich zu einem motorisierten Aktor präziser sowie schneller arbeiten kann. Die Positionsgenauigkeit liegt hierbei im sub-nm-Bereich.


Hintergrund

In der Ophthalmologie stellt das konventionelle Spaltlampenmikroskop ein täglich eingesetztes Arbeitsgerät zur Untersuchung nahezu aller Bereiche des Auges dar. Speziell zur Analyse und Diagnostik von pathologischen Veränderungen der Kornea (Hornhaut) wird die Spaltlampe verwendet. Sie ermöglicht dabei eine bis zu 60-fache Vergrößerung feiner Korneastrukturen. Eine Auflösung tiefergehender, zellulärer Zusammenhänge ist jedoch mit dieser Technik nicht realisierbar.


Problemstellung

Die Basis eines Systems bildet das „Rostock Cornea Modul“ (RCM), welches einen Zusatz für den „Heidelberg Retina Tomographen“ (HRT) darstellt. Während das RCM ein konfokales Punkt-Scanning-Laser-Ophthalmoskop für die Untersuchung der Netzhaut des Auges repräsentiert, stellt die Kombination aus HRT und RCM ein konfokales Laser-Scanning-Mikroskop zur Untersuchung der Kornea dar. Durch dieses Konzept wird eine Darstellung von verschiedenen Ebenen der Hornhaut in vivo in subzellulärer Auflösung ermöglicht. So werden mit Hilfe des Scanners zweidimensionale Bilder parallel zur Hornhautoberfläche erfasst. Die Fokustiefe kann hierbei verstellt werden, indem die Kontaktkappe, welche während der Untersuchung in Berührung mit dem Auge bleibt, axial verschoben wird. Problematisch ist hier jedoch eine Verschlechterung des Bildes bei größeren Fokusverschiebungen.


Lösung

Für diese Anwendung wird das HRT-RCM-System um einen Piezoaktor erweitert. Hierdurch werden nun optische Elemente innerhalb des RCM verschoben, was eine Änderung des Fokus in axialer Richtung zur Folge hat. Diese Erweiterung hat den Vorteil, dass die Hornhaut ortsfest bleibt und der Piezoaktor im Vergleich zu einem motorisierten Aktor präziser sowie schneller arbeiten kann. Die Positionsgenauigkeit liegt hierbei im sub-nm-Bereich. Auch das Problem einer zusätzlichen, aufwändigen Bildverarbeitung zur Erstellung von Schnittbildern wird gelöst, da bei Synchronisierung einer Scanrichtung des HRT-RCM-Systems mit der axialen Bewegungsrichtung des Piezoaktors direkte sagittale, hinreichend hochauflösende Schnittbilder der Kornea erhalten werden.


Vorteile

  • In vivo Diagnostik auf zellulärer Ebene
  • Echtzeiterstellung von Schnittbil-dern, beispielsweise von der Kor-nea, in beliebigen Raumrichtungen
  • Im Gegensatz zu motorisierten Aktoren, sind Piezoaktoren schnel-ler und darüber hinaus präziser
  • Keine Verschlechterung der Bild-qualität

Anwendungsbereiche

Diagnostik, Medizintechnik


PVA Mecklenburg-Vorpommern AG

Lars Worm
+49 381 497474-42
l.worm@pva-mv.de
www.pva-mv.de
Adresse
Gerhart-Hauptmann-Straße 23
18055 Rostock



Entwicklungsstand

Prototyp


Patentsituation

  • DE 10 2017 203 995 anhängig

Stichworte

Gewebeuntersuchung, Kornea, subzelluläre Ebene, Ophthalmologie, Hornhaut, in vivo Diagnostik, Schnittbilder, Medizintechnik

Kontakt | Geschäftsstelle

TechnologieAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr