3D-Stereo-NBI-Endoskopie

Trotz ausgereifter Endoskopietechnik, die unter praktisch optimalen Beleuchtungsbedingungen Bilder in HD-Qualität liefert, ist die Detektion unscheinbarer Befunde, z.B. Frühstadien maligner Gewebeveränderungen, nicht gewährleistet. Das von Olympus Optical Ltd. für die Gastroenterologie entwickelte „Narrow Band Imaging“ (NBI)[1] setzt für die Beleuchtung nicht weißes Licht, sondern nur blaue und grüne Anteile ein. Es nutzt die spektralen Eigenschaften von Wasser, das für sichtbares Licht geringe Absorption aufweist, und Hämoglobin, das blaues und grünes Licht stark absorbiert. Dadurch werden Blutgefäße viel kontrastreicher dargestellt als mit weißem Licht, wobei der blaue Anteil oberflächennahe Gefäße, der grüne Anteil aber bis zu einer Tiefe von 2,5mm darstellt.

Abb.1: Schema Gefäßverlauf

Da die unterschiedliche Eindringtiefe des blauen und grünen Lichtanteils mehrere Gewebeschichten umfasst, ermöglicht die NBI-Endoskopie mit geeigneter Software eine stereoskopische Darstellung mit räumlicher Tiefe. Damit lässt sich der Verlauf der Blutgefäße erheblich besser beurteilen. In der Gastroenterologie kann dies die Diagnostik kolorektaler Polypen unterstützen. Irreguläre Gefäßverläufe können auf neoplastische Gewebeveränderungen[2] hinweisen und so die Befundung von Tumor-Frühstadien ermöglichen, was auch in der HNO-Heilkunde[3] von großem Interesse ist.

Die stereoskopische Präsentation erfolgt ohne spezielle Brille über ein autostereoskopisches Display oder mit verschiedenen Brillentypen über Projektoren, 3D-Monitore oder normale Computermonitore. Die Brille teilt das Bild in Anteile für das rechte und linke Auge auf, wie es von sog. 3D-Filmen der Unterhaltungsindustrie bekannt ist. So wie erst binokulares Sehen einen räumlichen Eindruck vermittelt, ist für die Aufnahme stereoskopischer Bilder die Verwendung von zwei in ihren optischen Parametern gut übereinstimmenden Endoskop-Optiken erforderlich. Dies verlangt einen entsprechenden Durchmesser des Endoskops und ist daher für kleine Körperöffnungen wie Ohr und Nase bislang nicht realisierbar. Die experimentelle Umsetzung und erste stereoskopische Endoskopien werden demonstriert.

[1] Gono T et al:Endoscopic observation of tissue by narrowband illumination. Opt Rev 10:211–5,2003

[2] Folkman J:Clinical applications of research on angiogenesis. N Engl J Med 333:1757–63,1995

[3] Muto M et al:Squamous cell carcinoma in situ at oropharyngeal and hypopharyngeal mucosal sites. Cancer 101:1375–81,2004