Kontrastierung von humanem Gewebe im kurzwelligen Infrarotbereich (SWIR) für die Operationsmikroskopie

Einleitung Die präzise chirurgische Präparation des Operationssitus ist entscheidend für den Erfolg vieler HNO-Eingriffe. Dabei ist die exakte Abgrenzung der unterschiedlichen Gewebe unter Erhalt der Funktionalität essenziell. Herkömmliche Lichtmikroskope bieten dem Operateur hochauflösende Ansichten, jedoch bleibt die Differenzierung der Gewebsschichten von der Erfahrung des Operateurs abhängig.

Material/Methode Diese Studie ist Teil des BMBF-geförderten Projekts "BetterView", das ein neuartiges Operationsmikroskop entwickelt. Der optische Spektralbereich wird um den kurzwelligen Infrarotbereich (SWIR) erweitert, um Gewebetypen anhand des Wasser-, Kollagen- und Fettgehaltes sichtbar zu machen. Hierfür wurden Messungen im SWIR-Spektrum an frisch entnommenem sowie PFA-fixiertem Gewebe mithilfe von LEDs, Bandpässen und Polarisationsfiltern durchgeführt. Eine histologische Analyse sicherte die Gewebezuordnung. Zudem wurden Eindringtiefe und strukturelle Abgrenzungen innerhalb der Gewebe evaluiert.

Ergebnisse Die Messungen zeigten charakteristische Absorptionsmuster und ermöglichten eine Differenzierung der Gewebegruppen auf Basis der Reflexionsspektren, die durch Fixierung kaum beeinflusst wurden. Mithilfe der SWIR-Mikroskopie konnten Strukturen in den Proben bis zu einer Tiefe von wenigen Millimetern sichtbar gemacht werden. Softwarebasierte Bildauswertungen verbesserten die Kontrastierung zusätzlich.

Diskussion Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial der SWIR-Technologie, die intraoperative Visualisierung zu optimieren. Dies könnte zu einer höheren chirurgischen Präzision beitragen und den Therapieerfolg steigern. Weitere Forschung soll die SWIR-Technologie für den klinischen Einsatz validieren und ihre Anwendung in anderen chirurgischen Disziplinen untersuchen.

Nein