Vergleich verschiedener Aufnahmetechniken des Mikro-Endoskops
Vergleich verschiedener Aufnahmetechniken des Mikro-Endoskops

Bilder: Mark Foster

Bilder aus dem Gehirn

Mikro-Endoskop geht Tumoren auf den Grund

Ein von Forschern der Johns Hopkins University entwickeltes Endoskop ist gerade einmal so dick wie zwei menschliche Haare, liefert aber höher aufgelöste Bilder als ein herkömmliches Gerät - und das, obwohl es nicht einmal eine Linse hat.

Das Ende des Endoskops sammelt Bildpunkte ein und leitet sie nach außen. Das so produzierte Bild wird dann mit einem speziellen Algorithmus zu einem extrem scharfen Bild bearbeitet.

Die Forscher veröffentlichten ihre Erkenntnisse jetzt im Journal Science Advances.

Endoskope werden eingesetzt, um Organe und das Gehirn zu untersuchen, vor allem in Hinblick auf Tumore. Die heute eingesetzten Geräte haben einen Durchmesser von einem halben Millimeter bis hin zu einigen Millimetern. Für Untersuchungen im Gehirn sind sie eigentlich nicht geeignet, weil sie zu viele Gehirnzellen zerstören. Das neue Endoskop birgt diese Gefahr nicht mehr. "Es ging immer darum, möglichst klare Bilder zu erzeugen", sagt Mark Foster, korrespondierender Autor der Studie. Das sei jetzt dank computerbasierter Rekonstruktion gelungen. "Wir nehmen etwas auf, das schrecklich aussieht. Doch am Ende haben wir ein scharfes Bild." Das neue Mikroendoskop muss nicht einmal auf das jeweilige Objekt fokussiert werden, um in verschiedenen Tiefen Bilder aufzunehmen. Die Fokussierung findet praktisch nachträglich im Computer statt. Das Programm ordnet die Bildpunkte in drei Dimensionen zu.

Ziel ist es, Neuronen in Aktion in lebenden Gehirnen zu beobachten, um deren Aktivitäten zu ergründen. Bisher ist das nur mit Magnetresonanztomografen möglich, die allerdings keine so hohe Auflösung liefern. Um die Funktionsweise des Gehirns vollkommen zu verstehen, ist jedoch mehr nötig. Das von der Europäischen Kommission vor ein paar Jahren ins Leben gerufene Human Brain Project will das gesamte Wissen über das menschliche Gehirn zusammenfassen und mittels computerbasierter Modelle und Simulationen nachbilden.


Quelle: John Hopkins University/pressetext

10.12.2019

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