Forschungs - Laser- und Medizin-Technologie GmbH

Rijk Schütz, Ingo Gersonde, Jürgen Helfmann
Mobiles In-vivo-Laserscanningmikroskop
zwei Achsen ablenkenden Scannereinheit
geführt. Der abgelenkte Strahl wird über
ein Mikroskopobjektiv auf das zu untersuchende
Areal abgebildet. Das entstehende
Fluoreszenz- und Reflexionslicht wird
auf dem umgekehrten Weg in die Faser
eingekoppelt und durch entsprechende
Strahlteiler jeweils einem Detektor zugeführt.
Durch die Ortszuordnung der Signale
entstehen schließlich ein Fluoreszenzund
ein Reflexionsbild.
Die Faser fungiert in diesem Prinzip als
konfokale Blende, wodurch sowohl in lateraler,
als auch in axialer Richtung eine
erhöhte Auflösung erzielt wird und Licht
von außerhalb der Beobachtungsebene
effizient unterdrückt wird.
Das für das oben beschriebene Prinzip erforderliche
Miniaturobjektiv ist von der
LMTB entwickelt und anschließend gefertigt
worden. Damit sind bei einer Baugröße
von 5 mm Durchmesser und 7 mm Länge
Lissajous-Pattern infolge der harmonischen Auslenkung
des zweiachsigen Mikrospiegels.
beugungsbegrenzte Abbildungen in einem
Bildfeld von 300 µm x 300 µm mit
einer lateralen Auflösung von besser als
1 µm erzielbar. Die realisierte Tiefenauflösung,
also in axialer Richtung, liegt unter
10 µm. Durch Veränderung der Faserposition
kann das Bildfeld innerhalb des Gewebes
in verschiedene Tiefen verschoben
werden, womit dreidimensionale Bildinformation
gewonnen wird.
Das Herzstück der Scannereinheit bildet
ein kardanisch aufgehängter, elektrostatisch
angetriebener Mikrospiegel (IPMS
Dresden), welcher um beide Achsen resonant
schwingt. Die daraus resultierende
Lissajous-Trajektorie (vgl. Abbildung)
rastert in einem Durchlauf (ca. 1–2 s) das
gesamte Bildfeld in hoher Auflösung ab.
Die aus dem Antriebsprinzip des Spiegels
resultierende Bewegung stellt im Gegensatz
zu klassischen Zeilenscannern eine
Besonderheit unseres Ansatzes dar. Die
2D-Bildinformation ist nach der Datenerfassung
für die Darstellung zu rekonstruieren,
und es sind besondere Anforderungen
an die Steuerelektronik bzgl. verschiedener
Phasenlagen zu beachten.
Das skizzierte System ist weitestgehend
variabel in seinen grundsätzlichen Einsatzparametern.
Für spezielle Anwendungen
im dermatologischen Bereich wurde neben
den genannten optischen Auflösun-
Biomedizinische Optik
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