Vom Patienten leicht zu schlucken


Im laufenden Forschungsprojekt suchen die Wissenschaftler des Instituts für Photonische Technologien Jena (IPHT) nach Möglichkeiten, Fasern mit einer hohen Auflösung herzustellen. Diese sollen in einem Drucksensorkatheter, der für die endoskopischen Untersuchungen der Speiseröhrenbewegungen (Peristaltik) Anwendung finden.

Störungen der Peristaltik sind in den Mittelpunkt des Interesses gerückt, seitdem bekannt ist, dass sie ein Risikofaktor für Speiseröhrenkrebs sind. Bei den Untersuchungen spielt besonders die Dicke der Glasfasern eine entscheidende Rolle, da dünnere Fasern den mechanischen Druck von außen effizienter in eine Längsdehnung der Bragg-Gitter umwandeln.

Ein weiterer Vorteil ist die relativ hohe Anzahl von Sensoren, die auf eine bestimmte Länge geschrieben werden können. So ist eine höher aufgelöste und schnellere Aufnahme der Schluckvorgänge möglich. Das unangenehme langsame Herausziehen während der Untersuchung, wie es heute noch üblich ist, entfällt.

Das IPHT ist eines von weltweit drei Instituten, die ein hocheffizientes Herstellungsverfahren für spezielle Faseroptische Module entwickelt haben.

Hierbei werden in die Glasfasern, die etwa den Durchmesser eines Haares haben, optische Strukturen mit einem Laser eingeschrieben. Unmittelbar danach findet eine Umhüllung der zerbrechlichen Fasern statt, so dass diese mechanisch stabilisiert auf Vorratsspulen aufgewickelt werden können. Diese Technologie ermöglicht die Integration von ca. 36 Sensoren auf einer Faserlänge von nur 30 cm.

Ein Sensor besteht aus mehreren 1000 Gitterstrichen, die periodisch die Lichtdurchlässigkeit der Glasfaser ändern. "Durch den Wechsel von Bereichen hoher und niedriger Brechzahl kommt es zur Reflexion einer bestimmten Wellenläge des breitbandig eingestrahlten Lichtes", so Diplom Physiker Manfred Rothhardt aus der Abteilung Faseroptische Module. Verändern sich nun die Abstände zwischen den unterschiedlichen Bereichen, z. B. durch Druck, wird eine andere Wellenlänge reflektiert und am Ende der Faser erfasst.

COMPAMED.de; Quelle: Institut für Photonische Technologien Jena