Faser-Endoskop für eine optimierte Diagnostik

Ob bei einer Krebs-Operation tatsächlich der gesamte Tumor entfernt worden ist, lässt sich mit derzeitigen Verfahren erst nach einem Eingriff mit Sicherheit feststellen. Ein inter­disziplinäres Jenaer Forschungs­team hat nun ein neuartiges Faser-Endoskop vorgestellt, mit dem Tumor­ränder künftig bereits während der Operation direkt im Körper­inneren sichtbar gemacht werden könnten. Die Sonde basiert auf einer eigens entwickelten multi­modalen Faser und liefert Gewebebilder, die sowohl morpho­logische als auch bio­chemische Informationen enthalten.

Damit eröffnet das neue Faser-Endoskop eröffnet die Möglichkeit eine Diagnose in Echtzeit zu erreichen. Die Sonde kombiniert drei Bildgebungs­techniken auf einmal und liefert räumlich hoch aufgelöste Gewebebilder aus dem Körper­inneren. „Das Endoskop bietet das Potenzial, schnell und zuverlässig zwischen gesundem und krankem Gewebe zu unterscheiden – und das in vivo, also in einer minimal­invasiven Untersuchung, bei der die Sonde direkt auf das verdächtige Gewebe aufsetzt“, erläutert Jürgen Popp, Leiter des Leibniz-Instituts für Photonische Techno­logien in Jena, unter dessen Leitung die neuartige Sonde erforscht wurde.

Dazu entwickelte das Faser­technologie-Team eine spezielle mikro­strukturierte optische Glasfaser. Im Zusammenspiel mit einem intelligenten und ultrakompakten optischen Konzept der Firma Grintech führt sie zu einem vollständig faser­basierten endo­skopischen Aufbau für die multimodale nichtlineare Endoskopie. Sie nimmt Gewebebilder auf, wie sie derzeit mit einem handelsüblichen, sperrigen Laser-Scanning-Mikroskops gemacht werden und ist dabei vergleichsweise kostengünstig herstellbar. „Perspek­tivisch könnte die neuartige multi­modale Bildsonde damit neue Möglichkeiten für eine markierungs­freie Gewebediagnostik in Chirurgie und Endoskopie eröffnen – etwa, um Tumor­ränder bereits während der Operation eindeutig zu erkennen“, blickt Jürgen Popp voraus.

Dies würde nicht nur dazu beitragen, die Heilungs­chancen zu verbessern, sondern könnte darüber hinaus erhebliche Kosten im Gesundheits­system einsparen, indem es teure und für die Patienten belastende Nach­behandlungen zu vermeiden hilft. Derzeit werden etwa bei Tumoren im Kopf-Hals-Bereich nach knapp jeder zehnten Operation nachträglich Krebszellen aufgefunden.

Leibniz IPHZ / JOL

Weitere Infos

• Originalveröffentlichung:
• E. Pshenay-Severin et al.: Multimodal nonlinear endomicroscopic imaging probe using a double-core double-clad fiber and focus-combining micro-optical concept, Light: Sci. & Appl. 10, 207 (2021); DOI: 10.1038/s41377-021-00648-w
• Spektroskopie / Bildgebung, Leibniz-Institut für photonische Technologien, Jena