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Physik zur Therapie von Augentumoren

 

TU-Doktorand hat neues Verfahren zur 3D-Abbildung eines Tumors patentiert

 

Wie man Augentumoren mit Hilfe der Physik beikommen kann, untersucht an der TU Dortmund eine Arbeitsgruppe am Lehrstuhl Experimentelle Physik V von Prof. Bernhard Spaan, die auf Erkrankungen des Auges spezialisiert ist. Um Augentumore zu therapieren, nutzt man häufig radioaktive Applikatoren. Das sind kleine Metallschalen, die für wenige Tage auf das Auge genäht werden, um den Tumor lokal zu schädigen.

Eine Arbeitsgruppe um Dr. Marion Eichmann am Lehrstuhl Experimentelle Physik V wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die Forschung an dieser Therapieform gefördert. Dabei werden die Applikatoren mit höchster Präzision dosimetrisch (d.h. mit Blick auf die Strahlendosis) vermessen, neue Applikatoren werden entwickelt und die Chirurgin oder der Chirurg wird beim Aufnähen der Applikatoren technisch unterstützt.

Auch an der Bildgebung des Auges wird gearbeitet, denn die Kenntnis der dreidimensionalen Form des Tumors und der Netzhaut ist wichtig für die behandelnde Ärztin oder den behandeln den Arzt. So hängt etwa die Dauer der Applikator-Therapie von der Höhe des Tumors ab. Andere Augenkrankheiten wie das Glaukom (Grüner Star) oder die diabetische Retinopathie profitieren ebenfalls von einer dreidimensionalen Bildgebung.

Hier setzt die neue Erfindung des Doktoranden Holger Sommer an. Er hat ein Verfahren entwickelt, mit dem man die Größe von dreidimensionalen Objekten fotografisch bestimmen kann. Dafür benutzt er eine plenoptische Kamera. Bei einer solchen Lichtfeldkamera ist nicht nur die Position und Intensität eines Lichtstrahls auf dem Bildsensor bekannt, sondern auch die Richtung, aus der dieser Lichtstrahl eingefallen ist. Da sich aus den Bilddaten auch Tiefeninformationen ermitteln lassen, ist eine plenoptische Kamera auch als 3D-Kamera geeignet. Das Besondere dabei ist, dass das Verfahren auch funktioniert, wenn die Fotografie durch externe optische Medien, wie die Hornhaut und die Linse des Auges, gemacht wurde.

„Wir schließen ein komplettes Modell des Patientenauges in unsere Bilderzeugung mit ein“, erläutert Sommer. „Dadurch, dass wir eine plenoptische Kamera benutzen, können wir den Weg, den die Lichtstrahlen bei der Fotografie genommen haben, aus der Kamera ins Auge zurückverfolgen“. So erhält man ein dreidimensionales Abbild der Netzhaut und kann auch die Höhe von Tumoren ermitteln. Dieses Verfahren hat Holger Sommer mit Hilfe des Referats Forschungsförderung und Wissenstransfer im Jahr 2013 patentiert.



 



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