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Klare Sicht im Blut – neue Möglichkeiten in der Herzchirurgie

Freiburg (15. Januar 2009) – Innovative Infrarot-Halbleiterlaser des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik IAF in Freiburg ermöglichen die Sicht durch Blut. Das eröffnet neue Chancen in der minimalinvasiven Chirurgie mit Endoskopen.

In der modernen Chirurgie werden immer häufiger sanfte Operations- und Diagnosemethoden eingesetzt. Statt eines großen Schnitts wird ein Endoskop mit Optik und Instrumenten durch eine kleine Öffnung in den menschlichen Körper eingeführt. In der Bauchhöhle funktioniert die optische Technik inzwischen nahezu perfekt. Innerhalb von Blutgefäßen oder dem Herzen ist die herkömmliche Optik dagegen blind. Bei Eingriffen mittels eines Katheters konnte der Operationsverlauf bisher nur unter Röntgenkontrolle verfolgt werden.

Das Blut ist für das menschliche Auge undurchsichtig, weist aber im infraroten Spektralbereich eine gewisse Transparenz auf. Diese Eigenschaft  haben sich Forscher der beiden Fraunhofer-Institute für Angewandte Festkörperphysik (IAF) in Freiburg und für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS) in Duisburg zu Nutze gemacht. Ein neuartiges, patentiertes optisches System wurde entwickelt, welches durch Blut hindurch „sehen“ kann. Wird eine infrarot-empfindliche Kamera mit einer maßgeschneiderten Beleuchtung mit einem speziell dafür am IAF entwickelten Halbleiterlasermodul kombiniert, so kann über einige Millimeter hinweg im schlagenden, blutgefüllten Herzen diagnostiziert und operiert werden.

Eine Beleuchtungs-Wellenlänge von 2,2 µm hat sich dabei als Optimum erwiesen. Integriert in ein Endoskop, übertrifft diese blutdurchdringende Bildgebung alle bisher existierenden Verfahren. Die Forschungsergebnisse waren damit so erfolgreich, dass jetzt eigens die Angiocam Infrared Vision Systems GmbH gegründet wurde, um kardiovaskuläre Videoendoskop-Verfahren weiter zu entwickeln und zu vertreiben.

Damit werden künftig Eingriffe innerhalb des schlagenden Herzens für Chirurgen erstmals direkt in Echtzeit beobachtbar. Der Einsatz von belastender Röntgenstrahlung und von Kontrastmitteln kann damit reduziert werden. Die klinische Studie wird vom Prof. Dr. Heinz Jakob, ärztlicher Direktor des Westdeutschen Herzzentrums in Essen, durchgeführt.

Quelle: Pressemitteilung des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik IAF vom 15.01.2009 (tB).