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Darstellung der menschlichen Netzhaut mit miniaturisiertem Spektrometer

ForscherInnen der MedUni Wien erstellen erstmals in-vivo-Bilder mit miniaturisiertem Spektrometer für optische Koheränztomographie
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In-vivo Bilder der menschlichen Netzhaut: Die grün umrandeten Abschnitte zeigen die Bilder einer menschlichen Retina (oben: im Bereich des optischen Nervs; unten: im Bereich der Fovea), aufgenommen mit dem miniaturisierten Spektrometer „AWG“. Zum Vergleich der Bildqualität wurden Bilder derselben Probandin mit einem kommerziellen System (Carl Zeiss Cirrus 4000) aufgenommen und zu ersteren registriert: sowohl Auflösung als auch Bildkontrast der beiden Systeme sind vergleichbar.

(Wien, 20-01-2021) Am Zentrum für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik der MedUni Wien wurden erstmals in vivo Bilder von menschlicher Netzhaut mit miniaturisiertem Spektrometer für optische Koheränztomographie generiert.


Das Ziel eines miniaturisiertem optischen Kohärenztomographen (OCT, aus dem englischen Optical Coherence Tomography), der auf einem photonischen Chip integriert ist, ist der Realität einen Schritt nähergekommen. Elisabet A. Rank vom Zentrum für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik der MedUni Wien und Mitarbeiter eines österreichischen Konsortiums (AIT Austrian Institute of Technology GmbH, ams AG und FH Vorarlberg) haben gezeigt, dass ein miniaturisiertes Spektrometer (AWGs, aus dem englischen Arrayed Waveguide Grating), das üblicherweise zur Trennung verschiedener Wellenlängenkanäle in einem optischen Kommunikationssystem verwendet werden, konventionelle Spektrometer in einem OCT-System ersetzen können.

Mehrere Designs von Siliziumnitrid-AWGs mit 256 Kanälen im nahen Infrarot wurden hergestellt und dann in einem OCT-System getestet, das in der Lage war, in-vivo-Tomogramme und Angiographie der menschlichen Netzhaut mit vergleichbarer Qualität wie ein konventionelles System aufzunehmen.

Die nächsten Schritte der OCT-on-a-Chip-Forschung werden sich auf die Erforschung der Verwendung von Multimode-Interferenzstrukturen, integrierten Fotodioden und kompakten Lichtquellen konzentrieren.

Diese Ergebnisse wurden kürzlich in der Nature Zeitschrift Light: Science and Applications (impact factor 14.5) publiziert: https://rdcu.be/cc5i0

Die OCT – eine Entwicklung der MedUni Wien
Die optische Kohärenztomografie (OCT) ist ein Live-Bildgebungsverfahren, mit dessen Hilfe Erkrankungen der Netzhaut hochauflösend frühzeitig erkannt werden können, wie etwa die altersbedingte Makuladegeneration, diabetesbedingte Erkrankungen, Glaukom oder Gefäßverschlüsse. Die optische Kohärenztomografie funktioniert ähnlich wie die Ultraschalltechnik, jedoch berührungslos mit Licht, und macht hochauflösende Schnittbilder von biologischem Gewebe. Die OCT wurde an der MedUni Wien am Zentrum für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik initiiert, weiterentwickelt und der Universitätsklinik für Augenheilkunde und Optometrie laufend klinisch getestet