Mithilfe von Laserstrahlen Augenkrankheiten früher diagnostizieren


  • Dr. Stefanie Reinberger
  • Medizinische Nachrichten
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Kernaussagen

  • Laut WHO wären vier von fünf Fälle von Retinaerkrankungen durch rechtzeitige Diagnose vermeidbar.
  • Wissenschaftler entwickeln eine neue Methode, um mit Hilfe von optischen Kohärenztomografie (OCT) und Ramanspektroskopie die Netzhaut des Auges zu scannen und so Veränderungen bereits frühzeitig diagnostizieren zu können.
  • Erste Untersuchungen an Patienten sind bis 2020 geplant.

Retinaerkrankungen, wie die altersbedingte Makula-Dgeneration, zählen zu den häufigsten Ursachen für eine Sehstörung. Laut WHO wären vier von fünf Fällen vermeidbar, wenn sie rechtzeitig diagnostiziert würden. Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) in Jena haben nun in Zusammenarbeit mit Partnern aus Österreich, Frankreich und den Niederlanden eine neue Methode erforscht, mit der sich solche Augenerkrankungen künftig besser diagnostizieren lassen. Dabei nutzen sie einen Laserstrahl, der die Netzhaut scannt. „Wir nutzen das Laserlicht, um umfassende molekulare Informationen über die Netzhaut und damit frühzeitig Hinweise auf Erkrankungen zu erhalten“, erläutert Clara Stiebing vom Leibniz-IPHT.

Die Untersuchungsmethode basiert auf der Raman-Spektroskopie, mit der sich ein molekularer Fingerabdruck der Netzhaut gewinnen lässt. Er verrät den Gehalt an Lipiden, Proteinen, Carotinoiden und Nukleinsäuren der Retina. Dies macht bereits frühe Veränderungen an der Netzhaut sichtbar.

Wieviel Laserkraft verträgt das Auge?

Entscheidend war dafür zunächst herauszufinden, wie stark der Laser sein darf, damit er das Auge nicht verletzt, und welchen Weg der Strahl im Auge nimmt. Dies haben die Wissenschaftler anhand von Netzhaut-Proben und mit Hilfe eines eigens konstruierten Aufbaus geprüft, der die Gegebenheiten des menschlichen Auges simuliert. Im Ergebnis arbeiteten die Forschenden mit einem Laserstrahl, der zwanzigmal schwächer ist, als Laser, die sonst für spektroskopische Messungen zum Einsatz kommen. Trotz des abgeschwächten Laserstrahls und den natürlichen Bedingungen im Auge, die für optische Messungen nicht optimal sind, ist es den Wissenschaftlern gelungen, mit ihrer Methode zu aussagekräftigen Ergebnissen zu kommen. „Das zeigt deutlich, dass wir mit unserer Technologie künftig umfassende molekulare Informationen über die Struktur der Netzhaut erhalten können“, so Stiebing.

In wenigen Minuten zum Messergebnis

Kooperationspartner an der Medizinischen Universität Wien bauen ein Gerät, das die Raman-Spektroskopie mit der optischen Kohärenztomografie (OCT) kombiniert, die bereits in der Ophtamologie eingesetzt wird. Die OCT dient dazu, verdächtige Stellen auf der Netzhaut zu identifizieren. Diese lassen sich dann gezielt mit der Raman-Spektroskopie analysieren. „So erhalten wir hochaufgelöste Bilder aus allen Schichten der Netzhaut mitsamt den Informationen über ihre molekulare Zusammensetzung“, erläutert Prof. Jürgen Popp, wissenschaftlicher Direktor des Leibniz-IPHT. „Dass wir die bisher in der Ophtamologie eingesetzte OCT nun mit der Raman-Spektroskopie ergänzen können, kann die Genauigkeit der Diagnosen entscheidend verbessern.“

Derzeit arbeitet das Team an der medizinischen Zulassung des Geräts. Ist diese erfolgt, kann das Verfahren an Patienten getestet werden. Diese sollen bis Ende 2020 erfolgen. Bewährt sich das System in der Praxis, ließen sich Augen künftig berührungsfrei abtasten und der Patient würde innerhalb weniger Minuten ein verlässliches Untersuchungsergebnis erhalten.

Finanzierung

EU - European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation Program