Faseroptische Sensoren

Dünner Katheter führt zur Reflux-Diagnose

Mit einem neuartigen Gerät lassen sich Ösophagus-Erkrankungen schonend diagnostizieren.

Veröffentlicht: 08.10.2019, 17:46 Uhr

Jena. Hinter Beschwerden wie Sodbrennen oder Aufstoßen steckt häufig eine Reflux-Erkrankung. Um herauszufinden, wo die Ursachen liegen, müssen sich Patienten bislang einer langwierigen und unangenehmen Untersuchung unterziehen.

Ein Forscherteam des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) in Jena erforscht nun ein Diagnosegerät, das diese Prozedur schneller, aussagekräftiger und für die Patienten weniger belastend macht.

Um herauszufinden, wie das komplexe Zusammenspiel der Ösophagus-Muskulatur gestört ist, ermittelt ein Messkatheter die Druckverteilung über die gesamte Länge der Speiseröhre, teilt das Leibniz-IPHT mit. Faseroptische Sensoren ermöglichen hochauflösende Katheter, die nicht dicker sind als 4 mm. Das erleichtert die Anwendung und macht die Messung für Patienten angenehmer.

Um an vielen verschiedenen Stellen der Speiseröhre gleichzeitig den Druck zu messen und so die Peristaltikbewegungen nachvollziehen zu können, ordnen die Forscher zehn bis fünfzehn faseroptische „Dehnungsmessstreifen“ – sogenannte Faser-Bragg-Gitter-Sensoren – in einer optischen Faser an.

An welchen Stellen die Messungen jeweils durchgeführt werden, können sie anhand unterschiedlicher Wellenlängen der einzelnen Sensoren bestimmen. Dank weiterer faseroptischer Sensoren im Bereich des Magens und darüber, lassen sich gleichzeitig mit den Druck- auch pH- und Gallenwerte ermitteln und miteinander verknüpfen. Das ermöglicht es, neue Erkenntnisse über die Ursachen von Erkrankungen zu gewinnen.

Messungen auch zu Hause

Weil der Katheter mit einem handlichen Gerät verbunden ist, sollen Patienten ihn künftig auch zu Hause für Messungen über einen längeren Zeitraum von 24 Stunden und mehr anwenden können. Das ermöglicht es Ärzten, Störungen zu entdecken, die nur gelegentlich und nicht bei jedem Schluckvorgang auftreten. „Wir haben bereits einen relativ hohen Technologie-Reifegrad erreicht“, wird Manfred Rothhardt, Koordinator des Projekts, in der Mitteilung zitiert.

In zwei Jahren wollen die Jenaer Forscher das Diagnosegerät vorlegen, das dann über ein Jahr an Patienten getestet werden soll. Für das Projekt mit dem Titel Optimo (OPTIcal fibre device for simultaneous Manometry, pH-metry and bilimetry in Oesophagus) arbeitet das Forscherteam mit den Firmen Jenaer Technische Instrumente (JETI) und Oscomed aus Sonneberg zusammen sowie mit Partnern des italienischen CNR-Instituts für angewandte Physik in Sesto Fiorentino, der Universität Florenz sowie der ebenfalls dort ansässigen Firma Cecchi Srl.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Forschungsprojekt im Rahmen des EU-Programms „PhotonicSensing“ in den kommenden drei Jahren mit etwa 650 000 Euro. (eb)

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