Das Innovationsfeld

Die Optische Kohärenztomographie (OCT) ist eine Bildgebungstechnologie,  mit der sich Strukturen streuender Materialien visualisieren lassen. Das Verfahren eignet sich vor allem für die Untersuchung organischen Gewebes. Gerade für den Einsatz als medizinisches Bildgebungsverfahren bietet die OCT einige Vorteile:

• nicht-invasiv
• hochauflösend im Mikrometerbereich
• keine Strahlungsbelastung
• Untersuchung in Echtzeit

Das Verfahren basiert auf kurzkohärenter Interferometrie mit infrarotem Licht und erreicht Eindringtiefen im Gewebe von mehreren Millimetern bei einem Auflösungsvermögen von wenigen Mikrometern. Damit positioniert sich OCT in der Auflösungslücke zwischen Mikroskopie und CT/MRT/Ultraschall. Da der effektive Einsatz der OCT-Technologie in hohem Maße von den Absorptionseigenschaften des jeweiligen Gewebes abhängig ist, sind Anpassungen des Systemdesigns erforderlich. Die OCT ist also keine „Universal-Technologie“, die für alle denkbaren Einsatzgebiete gleichermaßen verwendet werden kann, sondern ist ausdrücklich für die jeweilige Anwendung auszulegen. So basieren aktuelle OCT-Systeme beispielsweise auf faseroptischen Konzepten, die ein hohes Potenzial zur Miniaturisierung aufweisen und damit in der minimalinvasiven Medizin eingesetzt werden könnten. Diese Anwendung ist bislang jedoch noch nicht erschlossen. Die Forschungsallianz OCT für die Medizin, kurz Innovationsforum FOMed, hat es sich zum Ziel gesetzt, solche neuen medizinischen Anwendungen der OCT zu erschließen. Als Netzwerk aus Unternehmen und weiteren Akteuren im Umfeld von Industrie und Wissenschaft bündelt das Innovationsforum FOMed Kompetenzen und Interessen der Teilnehmer, um systematisch Ideen weiterzuentwickeln, Lösungen aufzuzeigen und in konkreten Forschungs- und Entwicklungskooperationen umzusetzen. Dazu vereint das Netzwerk nahezu alle Akteure der Wertschöpfungskette zunächst im regionalen Zusammenschluss der Teilnehmer, steht aber auch national und international tätigen Partnern offen.

Die Akteure

Die Partner der Forschungsallianz OCT für die Medizin stammen aus allen erdenklichen Fachgebieten, die erforderlich sind, um eine OCT-Lösung für den klinischen Einsatz zu entwickeln, aufzubauen, zu testen und zu vermarkten. In Form von Workshops werden thematisch die Wertschöpfungs- und Entwicklungsstufen abgebildet, sodass das Lösungskonzept entsprechend der folgenden Kette aufgebaut wird:

Klinische Expertise
Die TU München formuliert mit dem Klinikum rechts der Isar und seiner Forschungsgruppe MITI (Minimal-invasive Interdisziplinäre Therapeutische Intervention) die Anforderungen aller in Frage kommenden klinischen Applikationen und ist verantwortlich für die Validierung in den nachfolgenden Schritten.

Multiplikator für die Einbindung von Unternehmen
SPECTARIS, der deutsche Industrieverband für optische, medizinische und mechatronische Technologien, nimmt eine Multiplikatorrolle hinsichtlich der Ansprache von Unternehmen ein, die als Mitentwickler oder Systemintegratoren in Frage kommen.

Netzwerkpartner entlang der Wertschöpfungskette
Die Teilnehmer des Innovationsforums FOMed komplettieren die einzelnen Stufen entlang der OCT-Wertschöpfungskette für die Medizin.

Projektkoordination
Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen verfügt über langjährige Erfahrungen und Kompetenz in der Bildgebung für medizinische Anwendungen sowie der OCT-Technologie. Im Rahmen der Förderinitiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung „Innovationsforen Mittelstand“ wird das Fraunhofer IPT deshalb den Auf- und Ausbau des interdisziplinären FOMed-Netzwerks verfolgen.

Die Perspektiven

Lösungen

Die Erschließung des großen Anwendungspotenzials von OCT in der Medizin setzt applikationsspezifische Lösungsmodelle voraus. Zwar gilt die OCT-Technologie bereits als der „Goldstandard“ in der Ophthalmologie, in anderen Anwendungsgebieten fehlen jedoch oft noch abgesicherte Kenntnisse und geeignete Systementwürfe. Ein wichtiges Ziel des Netzwerks ist es deshalb, diese Anforderungen gründlich zu ermitteln und die geeigneten Systemlösungen dafür zu entwickeln. Hier können die unterschiedlichen Akteure ihre Visionen für die Zukunft der OCT einbringen, um das umfangreiche Anwendungsspektrum der Technologie für die Medizin möglichst vollständig zu erfassen und zu bedienen.

Das Innovationsforum FOMed soll dazu dienen, diese Lösungsansätze im Rahmen von Themenworkshops abzustimmen. Die Ergebnisse der Einzelworkshops werden dem gesamten Teilnehmerkreis während einer Abschlusstagung präsentiert. Diese ist gleichzeitig der Beginn der Umsetzungsarbeiten in der „Forschungsallianz OCT“.

Potenziale für die Partner

Das Innovationsforum FOMed führt die passenden Akteure im Umfeld der OCT zusammen: Diese setzen sich zusammen aus Unternehmen, klinischen Partnern, Verbänden und weiteren Interessengruppen aus dem Umfeld der optischen Technologien. Gerade kleinere Unternehmen, die alleine nicht oder nur sehr schwer Komplettlösungen mit der im Markt der Medizintechnik geforderten Qualität anbieten können, können durch die Teilnahme am Netzwerk profitieren. Die neuen Anwendungen der OCT-Technologie in der Medizin werden damit auch für solche Partner zugänglich, denen diese Marktchancen bisher verschlossen waren.

Kompetenzprofil

Der Standort Aachen zeichnet sich durch eine Vielzahl von KMU mit hoher technologischer Kompetenz und Innovationskraft aus, die eng in die Hochschul- und Forschungslandschaft eingebunden sind. In diesem Umfeld betreibt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie bereits seit Mitte der 80er Jahre angewandte Forschung auf dem Gebiet der optischen Messtechnik. Die biomedizinische Forschung ist dabei ein besonderer Schwerpunkt. Die Forschungsarbeiten zur OCT gehen als eigenes Kompetenzfeld bis auf das Jahr 2004 zurück und decken sowohl industrielle als auch medizinische Anwendungen für Haut, Auge, Knorpel und Tumorgewebe ab.

Kontakt

Niels König
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Steinbachstr. 17
52074 Aachen
Tel.: +49 241 8904-113
Fax: +49 241 8904-6113
E-Mail: niels.koenig[at]ipt.fraunhofer.de

Die zentrale Veranstaltung des Innovationsforums Mittelstand FOMed fand am 16. Mai 2018 in Berlin statt.