Auf einer Vernissage in New York begeisterte sich Salvador Dalø 1972 für die neu entdeckte Holographie auf seine ganz eigene Weise: "Als ich erfuhr, daß ein Molekül einer holographischen Emulsion ein ganzes Bild in drei Dimensionen enthält, schrie ich unbeherrscht: Ich möchte es essen!" Heute, mehr als 25 Jahre später, bilden Forscher mit der Holographie fast schon routinemäßig Moleküle und Atome räumlich ab. Wissenschaftler am Los Alamos National Laboratory haben etwa kürzlich die Larve der Taufliege Drosophila melanogaster dreidimensional dargestellt. Dalø wäre sicher entzückt gewesen über dieses holographische Horsd'oeuvre.

"Nur die Holographie ermöglicht es - in Verbindung mit Lasern, Mini-Endoskopen und Videotechniken -, wirklich dreidimensionale Bilder aus dem Körperinneren anschaulich und mit großer Tiefenschärfe herzustellen", schwärmt der Holographieforscher Gert von Bally. Er arbeitet am Institut für Experimentelle Audiologie der Universität Münster, an Europas größter Forschungsstätte für die Übertragung holographischer Verfahren auf die Medizin. Die Wissenschaftler hier testen und vergleichen holographische Verfahren mit anderen bildgebenden Methoden wie der Röntgen- oder der Computertomographie.

Vor allem Medizintechniker und Ärzte setzen verstärkt auf die Holographie, egal, ob sie Knochen, Augen, Gefäße oder Herzen der Patienten betrachten möchten. Denn Hologramme lassen sich ohne Rechner herstellen, und man kann sie ohne Bildschirm betrachten. Will man dagegen aus digitalen Datensätzen kernspintomographischer Untersuchungen dreidimensionale Bilder zaubern, dann benötigt man viele Aufnahmen aus dem Körper und leistungsstarke Computer. Mittlerweile tüfteln die Forscher an einer ganzen Reihe von Holographieverfahren herum, die für die unterschiedlichsten Zwecke eingesetzt werden sollen.

Die räumlichen Informationen werden dabei entweder durch Laserlicht aufgezeichnet oder mit Hilfe von Mikrowellen, Infrarotlicht und Ultraschall. Neuerdings kommen auch Röntgenwellen zum Einsatz. Zur Erzeugung eines Hologramms wird der jeweilige Energiestrahl in zwei Anteile zerlegt. Ein Strahlbündel beleuchtet das Objekt, der andere Strahl wird direkt auf die sogenannte Hologrammplatte gerichtet. Dort überlagern sich die beiden Strahlbündel, und es entstehen feinste Wellen(Interferenz-)muster, die gewissermaßen das "eingefrorene" Hologramm bilden. Wenn man dieses beleuchtet, erscheint ein dreidimensionales Bild des Objektes im Raum, das man teilweise sogar von allen Seiten betrachten kann.

Das Abbild läßt sich ebenso gut analysieren wie das Original

Die hochauflösende und echtfarbige Holographie gehört zu den aussichtsreichsten Entwicklungen in der Diagnostik und ermöglicht die mikroskopische Analyse von dreidimensional aufgenommenem Gewebe. Das holographische Abbild soll man bald ebenso gut untersuchen können wie das Original selbst. Ärzte könnten beispielsweise Zellen analysieren, ohne dem Patienten Gewebe entnehmen zu müssen. "Das wäre ein enormer Fortschritt in der Tumordiagnostik", sagt von Bally. In Kooperation mit der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne versuchen die Münsteraner auch, Endoskopie und Holographie zu verbinden. Die Forscher wollen dazu lichtbrechende Kristalle wie Lithium-Niobat in eine Minikamera (Endoskop) einbauen. Die Kristalle speichern räumliche Informationen und können sie in Echtzeit sichtbar machen. Damit könnten sich Zellen in schwer zugänglichen Körperhöhlen mikroskopisch untersuchen lassen. Die "holographischen Augen" sollen allerdings frühestens in fünf Jahren einsetzbar sein.

Eine weitere Methode ist die holographische Interferometrie, die seit Jahren in der Industrie, Raumfahrt und militärischen Forschung bekannt ist. Sie kommt immer dann zum Einsatz, wenn Materialien geprüft werden müssen, ohne sie zu berühren. In der Heilkunde lassen sich damit beispielsweise Hornhauteinschnitte nach einer Operation analysieren oder frühzeitig Augenkrankheiten erkennen. In der Orthopädie beginnt man die Methode zu nutzen, um den Sitz von Hüftgelenkprothesen und künstlichen Gelenken zu prüfen. Ebenso lassen sich Wirbelsäule, Zähne oder Kieferknochen paßgenau vermessen. Eine schwedische Arbeitsgruppe um Hans Bjelkhagen testet derzeit die Laserinterferometrie zum Nachweis von Herzerkrankungen. Mit kurzen Laserimpulsen, die in Abhängigkeit vom Herzrhythmus ausgelöst werden, schießen die Mediziner ein dreidimensionales Bewegungsbild von der vorderen Brustwand. Die Ärzte erhoffen sich davon genauere Aufschlüsse über Herzrhythmusstörungen und andere Erkrankungen als mit herkömmlichen Diagnosemethoden.