Linsenloses Ultra-Miniatur-Endoskop erzeugt hochwertigere Bilder

9. Dezember 2019, 10:54 Uhr
A - C: Bilder eines normalen Mikroskops; D – F: herkömmliches, linsenbasiertes Mikroendoskop; G – I: Rohbilder des neuen linsenlosen Mikroendoskops; J – L: nach rechnerischer Rekonstruktion. Bild: Mark Foster, Johns Hopkins University.
A - C: Bilder eines normalen Mikroskops; D – F: herkömmliches, linsenbasiertes Mikroendoskop; G – I: Rohbilder des neuen linsenlosen Mikroendoskops; J – L: nach rechnerischer Rekonstruktion. Bild: Mark Foster, Johns Hopkins University.
An der Johns Hopkins University wurde unter der Leitung von Mark Foster ein linsenloses, ultra-miniaturisiertes Endoskop entwickelt, das herkömmliche Mikroendoskope in der Bildqualität übertrifft und dank der geringeren Größe weniger invasiv in der Medizin eingesetzt werden kann. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.

Kleinere Linsen und fortschreitende Miniaturisierung führen normalerweise zu schlechterer Bildqualität. Derzeit haben Standard-Mikroendoskope einen Durchmesser von mehr als 0,5 mm und benötigen größere, invasivere Linsen für eine bessere Bildgebung. Linsenlose Mikroendoskope scannen mit Glasfasern jeweils pixelweise und verlieren bei Bewegung die Abbildungsfähigkeit.

Das neue linsenlose, ultra-miniaturisierte Mikroendoskop hat trotz kleinerer Größe keines dieser Nachteile. Erreicht wird dies durch die Verwendung eines Gitters, das ein bekanntes Muster projiziert. Das Resultat ist ein zunächst chaotisch aussehendes Bild, das aber eine Fülle von Informationen darüber enthält. Rechnerisch kann daraus dann ein klares Bild rekonstruiert werden.

Darüber hinaus muss das neuartige Mikroendoskop nicht bewegt werden, um sich auf Objekte in verschiedenen Abständen zu fokussieren. Dank der vorhandenen 3D-Informationen kann der Fokus rechnerisch verändert werden. Diese Eigenschaften sind gerade für die Gehirnchirurgie von besonderem Interesse.
 
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