Optische Kohärenztomographie - der Underdog der optischen Bildgebung
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Kurzbeschreibung
Die optische Kohärenztomographie ist ein leistungsfähiges Bildgebungsverfahren im makro- und mikroskopischen Bereich. Die Gewebemorphologie wird ohne Markierungen oder invasive Nebeneffekte dargestellt. Wie ein GPS kann der Arzt mit Echtzeit-Tiefeninformationen entlang der Probe navigieren. Ausgestattet mit einer leistungsstarken Verarbeitungsmaschine kann OKT einen 3D-Livestream der beobachteten Probe erzeugen. Es ist auch wahrscheinlich, dass es Algorithmen des maschinellen Lernens zur Unterstützung der Diagnose oder zur Verbesserung der Bildqualität selbst anwendet. Generell ist die OKT ein vielseitiges Verfahren, das in mikroskopischen Rahmen, endoskopischen Ansätzen oder in der bekanntesten Anwendung als augenärztliches Diagnoseinstrument für Netzhauterkrankungen oder Glaukom eingesetzt werden kann. Darüber hinaus ermöglicht die Flexibilität der OKT, bei verschiedenen Wellenlängen und Vergrößerungen zu arbeiten, verschiedene Kombinationen mit anderen ergänzenden optischen Bildgebungs- oder Spektroskopietechniken, wie z. B. der Multiphotonenmikroskopie oder der Raman-Spektroskopie.
Unser Ziel ist es, einen Einblick in die Welt der OKT und ihrer verschiedenen Aspekte zu geben. Natürlich können wir nicht alle Anwendungen abdecken, daher haben wir relevante Beispiele ausgewählt, wie z. B. die grundlegende, multimodale und auf maschinellem Lernen basierende 4D-OKT.
Abb.: 4D-OKT-Livebild einer Netzhaut eines ex-vivo Schweineauges mit Entrauschung durch selbstüberwachtes Deep Learning
Adaptiert von Nienhaus, J., Matten, P., Britten, A. et al. Live 4D-OKT de-noising with self-supervised deep learning. Sci Rep 13, 5760 (2023).
Prof. Rainer Leitgeb
Arno Krause, MSc, Doktorand
Ing. Jonas Nienhaus, MSc, Doktorand
Philipp Matten, MSc, Doktorand