MRT-sicheres Mikroendoskop-System mit integrierter Ultraschall-Funktion

Die Alterung der Bevölkerung ist eine Herausforderung für die Zukunft des Gesundheitssystems in Deutschland, Europa und der gesamten Welt. Häufig kann eine ältere Person unter mehr als einer Krankheit leiden, während die diagnostischen und therapeutischen Techniken der einen Krankheit inkompatibel für die andere sind. Die Tatsache, dass immer mehr Menschen mit vielfachen chronischen Erkrankungen das Gesundheitswesen in Anspruch nehmen werden, verlangt nach einer Vereinbarkeit der Therapie und Diagnose. Hierbei können aktive implantierbare Medizingeräte neue und wirksame Lösungen für Gesundheitschecks und Behandlung bieten. Deshalb werden viele Patienten solche Implantate sowohl kurzzeitig oder auch ein Leben lang tragen. Diese Implantate sind jedoch nicht immer kompatibel mit den wichtigen Diagnosewerkzeugen, die es heute in der medizinischen Versorgung gibt. Eines von ihnen ist die Magnet-Resonanz Tomographie (engl.: Magnetic Resonance Imaging (MRI)), eine sehr genaue bildgebende Diagnosetechnik.

Die Entwicklung von wirksamen therapeutischen und diagnostischen Techniken ohne der fehlerhaften Beeinflussung der jeweils anderen Technik ist heute ein übergeordnetes Ziel in der Medizin. Als ein Schritt in diese Richtung wurde ein MRT-sicheres Mikroendoskop für die Gehirnchirurgie entwickelt. Das so genannte “µ-Endoskop” integriert Ultraschall- und optische Komponenten innerhalb eines Einzelgerätes bei minimaler Größe bzw. minimalem Durchmesser des Endoskops und unter Berücksichtigung der MR-Bedingungen. Damit stellt dieses Werkzeug unterschiedlichen Verfahren für verschiedene Anwendung gleichzeitig bereit.

Die optische Funktionalität (Licht und Bildfasern) wird verwendet, um die Spitze des Endoskops zu führen und in der Krebsdiagnostik das Tumorgewebe ausfindig zu machen. Hier kann das Endoskop in der gewünschten Position für die Dauer der Überprüfung fixiert werden. Die Ultraschallfunktionalität des Mikroendoskops wird dann verwendet, um eine hohe Auflösung und Tiefenschärfe des Zielgewebes zu erhalten und winzige Bereiche des Gehirngewebes zu identifizieren. Diese Annäherung berücksichtigt auch eine therapeutische Anwendung des Endoskops, die durch akustische Energie die Tumorzellen zerstören soll. Der Durchmesser der aktuellen Endoskopspitze beträgt nur 5 mm. Weitere Miniaturisierung wird es ermöglichen, noch näher an die betroffenen Gewebestellen zu gelangen und noch kleinere Anomalien zu entdecken.

Da es bei diesem Produkt um die MR-sichere Verwendung geht, wurden bereits in der Design- und Entwicklungsphase diese Anforderungen insbesondere an die verwendeten Materialien in Betracht gezogen. Dies ermöglicht es, parallel zur endoskopischen Untersuchung im Gehirn, MRT durchzuführen. Auf diese Weise, können sich diese zwei Methoden ergänzen und es erfolgt eine Erhöhung der Genauigkeit von Diagnose und Therapie. Die Entwicklung erfolgte innerhalb des europäischen Forschungsprojektes DeNeCor im Rahmen des ENIAC Joint Undertaking (JU) mit den deutschen Partnern PolyDiagnost GmbH, Fraunhofer ENAS und MR:Comp GmbH.

Highlights:

• Kombination von Ultraschall und optischer Funktion in einem Mikroendoskop
• Diagnose und Therapie durch kombinierte Methoden (Theranostik)
• MR-sicher

Eigenschaften:

• Ultraschall
  • Wandler: PZT mit Quarzlinse
  • Fokuslänge: 3,8 mm bis 4 mm
  • Laterale Auflösung: 0,2 mm
  • Frequenzbereich: 15 MHz bis 20 MHz
• Optik
  • Auflösung:10.000 Pixel
  • Sehfeld: 120° max., davon 70° fokussiert
• Gehäuse
  • PEEK