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Angewandte Lasertechnik
BiomedizinischeOptik
Technologie: Blutsensorik Gewebeoptik Molekulare Diagnostik Bildgebung Minimal invasive Therapie
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 Licht wird im Gegensatz zu Röntgenstrahlung in Gewebe, aber auch an jeder einzelnen Zelle partiell gestreut und abgeschwächt. Diese Eigenschaften eines Gewebes sind stark von der Wellenlänge abhängig und werden von den intrinsischen optischen Parametern beschrieben. Neben der Lichtschwächung (Absorptionskoeffizient µa) und der Stärke der Streuung (Streukoeffizient µs) sind dies Parameter zur Beschreibung der Winkelverteilung der Streuung (g-Faktor, Phasenfunktion) und der Brechungsindex (n). Die Bedeutung dieser Parameter liegt in der Möglichkeit der vollständigen Berechnung von Lichtverteilungen für die Entwicklung beliebiger Licht- bzw. Laser-Therapien, optisch-diagnostischer Sensoren oder anderer optischer Geräte. Die optischen Parameter können nicht direkt bestimmt werden, sondern werden in einem aufwändigen Verfahren durch eine inverse Monte-Carlo-Simulation aus gemessenen Spektren der diffusen Reflexion, der diffusen Transmission und der gerichteten Transmission bestimmt. Die LMTB verfügt bereits über einen großen Datenbestand an optischen Parametern unterschiedlichster Gewebe und auch technischer Materialien, die in einer Datenbank zusammengefasst sind. Die optischen Parameter bieten den großen Nutzen, Applikationen im Computer nachstellen zu können, Bedingungen zu variieren und dadurch eine Entwicklung bereits vor dem Bau eines Gerätes zu optimieren. Diese Möglichkeiten erstrecken sich auf die reine Streulichtausbreitung mit unterschiedlichen Geometrien und Detektoren, auf den visuellen Farbeindruck, aber auch auf die Simulation der Wirkungen absorbierter Strahlung, wie z. B. bei der laser-induzierten Thermotherapie (LITT) oder der photodynamischen Therapie (PDT). |
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