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Polarisationssensitive Bildgebung in der Medizin

Polarisationssensitive Bildgebung in der Medizin
Ansprechpartner:

M.Sc. Alexander Anton , Werner Nahm

Der Einsatz kamerabasierter Methoden für die medizinische Diagnostik wird neben den laufenden Entwicklungen in der computergestützten Bildverarbeitung und Bildanalyse auch immer wieder durch die Entwicklung neuartiger Kamerasysteme vorangetrieben. 

In diesem Projekt sollen mögliche medizinische Anwendungsgebiete für neuerdings verfügbare polarisationssensitive Kameras erforscht werden. Im Fokus steht dabei ein bisher ungelöstes Problem in der Neurochirurgie: Die intraoperative Visualisierung von Faserbündeln in der weißen Substanz. Die Kenntnis über die genaue Lage und Ausrichtung der Faserbündel hilft dem Chirurgen, essenzielle neuronale Funktionen zu erhalten. Bisher ist die Darstellung der Faserverläufe nur durch eine aufwändige, präoperative MR-Bildgebung möglich. Dadurch wird zumindest eine gezielte Operationsplanung möglich. Intraoperativ nimmt die Zuverlässigkeit der räumlichen Zuordnung jedoch aufgrund des brain shift sehr schnell ab.

Da die in der weißen Substanz verlaufenden Nervenfaserbündel typische doppelbrechende Eigenschaften aufweisen, soll durch die Entwicklung eines geeigneten polarisationssensitiven Bilderfassungs- und Bildverarbeitungssystems eine intraoperative Darstellung der Faserverläufe ermöglicht werden (optical fiber tracking). In einem ersten Schritt muss sowohl das Messsystem qualifiziert und validiert werden, als auch die theoretischen Grundlagen für die Interpretation der Messdaten entwickelt werden.