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Optische Kohärenztomografie

1 Definition

Die Optische Kohärenztomografie (OCT) ist ein Untersuchungsverfahren, welches vorwiegend im medizinischen Bereich angewendet wird. Technische Grundlage dieser Methode ist Licht mit geringer Kohärenzlänge in Kombination mit einem Interferometer. Ziel dabei ist die Entfernungsmessung von streuenden Materialien. Es erfolgt dabei eine punktweise Abtastung des zu untersuchenden Objektes. Eine relativ große Eindringtiefe von bis zu 3 mm bei gleichzeitig hoher Auflösung macht diese technische Methode zu einer sehr effektiven Untersuchungsmöglichkeit. Das akustische Pendant dazu ist die Sonographie.

2 Anwendung

Wie erwähnt findet die Optische Kohärenztomografie häufig Anwendung in der Medizin. Besonders häufig wird sie in der Krebsdiagnostik bzw. Krebsvorsorge, der Augenheilkunde und der Dermatologie angewendet. Es erfolgt eine Ausmessung der Reflexionen an Grenzflächen von Substanzen, die einen unterschiedlichen Brechungsindex aufweisen. Durch die Zusammenfügung der Ergebnisse entsteht ein dreidimensionales Bild, welches mal Tomografie nennt. Die häufigste Anwendung findet die OCT in der Untersuchung des Augenhintergrundes und des gesamten hinteren Augenabschnittes, da sie hier einige elementare Vorteile gegenüber dem Konfokalmikroskop aufweist. Der große Abstand zwischen Hornhaut und Netzhaut, sowie die feine Struktur der Netzhaut können mit der Optischen Kohärenztomografie deutlich genauer und schärfer dargestellt werden. Ein weiterer Vorteil gegenüber anderen Untersuchungsmethoden ist die Freiheit der OCT von sämtlichen schädlichen Emissionen für das Auge. Des Weiteren liefert diese berührungslose Untersuchungstechnik eine signifikant geringere Infektionsgefahr, ebenso bleibt eine psychische Angstbelastung des Patienten weitestgehend aus. Mittlerweile beginnt auch die Kardiologie bzw. die Angiologie, sich die OCT zu Nutze zu machen, da sich die Methode auch für die kardiovaskuläre Bildgebung hervorragend eignet. Hierzu existiert eine verfeinerte Untersuchungsmethode, die intravaskuläre optische Kohärenztomografie, die auf der Basis von Infrarotlicht arbeitet.

3 Funktionsprinzip

  • Grundprinzip basiert auf der Weißlichtinterferometrie
  • Vergleich der Laufzeit eines Signals durch ein Interferometer
  • ein Arm mit bekannter optischer Weglänge dient als Referenz zum Messarm
  • Interferenz der Signale beider Arme ergibt ein Muster, aus der die relative optische Weglänge innerhalb eines Tiefenprofils herauszulesen ist
  • Strahl wird anschließend transversal in ein oder zwei Richtungen geführt, wodurch ein dreidimensionales Tomogramm entsteht

4 Vorteile

  • Entkopplung der Tiefenauflösung von der transversalen Auflösung
  • Wegfall der Dünnschnittmethode; dadurch besteht die Möglichkeit von mikroskopischen Aufnahmen im lebenden Organismus (in vivo)
  • auch lichtempfindliche Gewebe lassen sich sehr gut untersuchen, da dieses System sehr wenig Eigenenergie benötigt (keine starken Lichtstrahlen)

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