Willkommen zu Medizintechnik 2. Heute wollen wir uns ein bisschen anschauen, wie die eigentlichen

Modalitäten funktionieren und wir fangen im Wesentlichen mit einer der ältesten Modalitäten

überhaupt an und das ist die Endoskopie. Die Endoskopie hat eigentlich eine sehr lange

Geschichte, dürfte wahrscheinlich die älteste Modalität sein, die wir überhaupt kennen.

Tatsächlich sind erste endoskopische Einsätze und endoskopische Werkzeuge auch schon in der

Antike beschrieben. Tatsächlich handelt es sich dabei sich im Wesentlichen um Werkzeuge um in das

Körperinnere hinein zu gucken. Die ersten Endoskope waren auf jeden Fall sehr einfach. Erst

später in der Neuzeit, tatsächlich um 1800, wurden dann die ersten Endoskope wirklich mit

Optiken versehen, so dass man auch wirklich gut in das Körperinnere hineingucken kann. Hier auch

ein historisches Gemälde, in dem also auch tatsächlich grafisch erste endoskopische Untersuchungen

schon dokumentiert sind und wir sehen also, dass die Endoskopie eine lange Geschichte hat.

Tatsächlich stammt auch die Wortschöpfung aus dem alten griechischen Endon das innere Skorpäen zu

sehen. Das heißt Endoskopie wird benutzt um Werkzeuge zu beschreiben mit denen man in das

Innere sehen kann. Das hat natürlich verschiedenste Zwecke, Diagnose, Therapie und heute sind

insbesondere minimalinvasive Prozeduren, die besonders unter endoskopischer Führung durchgeführt

werden können. Dazu macht man nur noch kleine Schnitte und kann dann komplizierte Verfahren

direkt im Körperinneren durchführen. Erste minimalinvasive Prozeduren sind schon 1806 belegt.

Hier ist ein erstes Endoskop beschrieben, das noch eine Kerze als Lichtquelle verwendet hat.

1855 wurde es dann besser. Auch hier ist tatsächlich das erste Mal der Begriff Endoskop in der Form

dokumentiert und hier wurde tatsächlich dann eine Gasbodenlangtüren verwendet, um eine entsprechende

endoskopische Untersuchung durchzuführen. Heute sehen solche Geräte ein bisschen anders aus. Die

Grundidee ist aber immer noch ähnlich. Wir müssen irgendwie das Licht ins Körperinnere bringen, um

dann eine entsprechende optische Untersuchung möglich zu machen. Tatsächlich werden dann flexible

Endoskope heute eingesetzt, die quasi auf Glasfasern beruhen, die liegsam sind und sich tief in den

Körper einführen lassen. Dies wird zum Beispiel zur Untersuchung des Darms oder des Magens eingesetzt,

um wirklich tief innen des Körpers einzudringen. Und tatsächlich braucht man auch flexible

Lichtwellenleiter, die das Licht dorthin transportieren. Wir sehen es hier auf der linken

Abbildung. Tatsächlich scheint ein Licht von der Spitze des Endoskops, damit man auch im Körperinneren

etwas sehen kann. Wir haben heute wirklich anspruchsvolle, in skopische Verfahren, die

benutzt werden können. Eine ganz neue Technologie, die leider immer noch hauptsächlich im Forschungsstadium

ist, ist die sogenannte Kapselendoskopie. Und bei dieser Kapselendoskopie kann man tatsächlich

Kamera und Sichtquelle sowie Energieversorgung so kleingestalten, dass sie im Wesentlichen in

eine Kapsel passen und komplett verschluckt werden kann. Ein wesentliches Problem bei der

Kapselendoskopie ist Navigation. Also wenn wir nur diese Kapsel verschlucken, dann kann ich nicht

mehr steuern, wo diese Kapsel hinschaut. Deswegen werden zurzeit insbesondere Verfahren der magnetischen

Navigation untersucht, um quasi die Kapsel in die richtige Richtung zu drehen und nach vorne und

hinten bewegen zu können, weil man ja die Kapsel sonst nicht anders beeinflussen kann. Eigentlich

eine spannende Technologie, aber bisher hat sie sich noch nicht durchgesetzt, weil eben mit den

flexiblen Endoskopen oder auch mit stahlen Endoskopen die Kontrolle über das Endoskop deutlich besser

ist, als wenn ich dort über Magnetfelder auf diese Kapsel einwirken muss. Auch ein Problem ist,

dass Kapsel auch im Körperinneren stecken bleiben kann. Kann bei bis zu 1% der Fälle tatsächlich

passieren, dass die dann nicht mehr auf normalem Weg ausgeschieden wird. Das führt natürlich zu

Komplikationen, wenn man wieder erneut endoskopisch vorgehen muss, um dann diese Kapsel zu entfernen.

Also Kapselendoskopie, tolle Technologie, leider noch nicht so weit verbreitet, weil man eben noch

viele praktische Hörden hat, die eine breite Anwendung bisher verhindert haben. Tatsächlich

ist die grundlegende Technik, die wir brauchen und deswegen wollen wir in diesem Rahmen das ein

bisschen angucken, wie projektive Geometrie funktioniert. Tatsächlich ist das einfachste

Verfahren, das wir uns so vorstellen können, eine orthografische Projektion. Hier habe ich quasi

einen dreidimensionalen Raum, den ich mit x, y und z darstellen kann und ich kann die orthografische

Projektion einfach als Matrix aufschreiben, in der ich quasi die z-Koordinate komplett vernachlässige