Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekulare Ultraschallbildgebung weiterentwickelt: VDE-Promotionspreis 2013 für RUB-Absolventin

28.11.2013
Mikrobläschen zählen
VDE-Promotionspreis 2013 für RUB-Absolventin
Molekulare Ultraschallbildgebung weiterentwickelt

Wenn kleinste Gasbläschen im Körper Aufschluss über Krankheiten liefern sollen, ist äußerste Präzision gefragt. Dr.-Ing. Monica Siepmann hat am Lehrstuhl für Medizintechnik der Ruhr-Universität Bochum ein Verfahren entwickelt, um die Aussagekraft von neuartigen Kontrastmitteln mit Mikrobläschen für die Ultraschallbildgebung zu verbessern. Ihre besondere Leistung würdigte der VDE (Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik) am 27. November 2013 mit einem Preis.

Bildgebung auf molekularer Ebene

„Die Mikrobläschen ‚docken’ sich an krankheitsspezifische Rezeptoren der Blutgefäßwände an“, sagt Monica Siepman. „Wer also weiß, wie viele Bläschen sich wo anlagern, weiß auch, wie viele Rezeptoren es dort gibt“. Diese Erkenntnis erlaubt es wiederum, Krankheitsverläufe und Therapierfolge auf molekularer Ebene genau zu beobachten. So können zum Beispiel bösartige Tumore durch angelagerte Kontrastmittel besser sichtbar gemacht werden. Die 30-Jährige beschreibt in ihrer Doktorarbeit einen Weg, um die Gasbläschen mit einem Durchmesser von nur wenigen Mikrometern exakt zu zählen.

Kontrastmittel und Hintergrund schwer zu trennen

Um die Bläschen erstmals quantifizieren zu können, entschied sie sich für eine altbewährte Technik, den Doppler-Modus. Durch die Ultraschallpulse zerbrechen die Gasbläschen des Kontrastmittels. Der Doppler-Modus interpretiert die Signale, die dabei entstehen, als Bewegung und bildet sie ab. „Die zentrale Herausforderung bestand aber darin, zwischen Kontrastmittel und dem Hintergrund in der Abbildung, also Blutgefäßen und Gewebebewegungen, zu unterscheiden.“

Zu diesem Zweck nutzte Monica Siepmann die Phasenverschiebung im Ultraschallsignal. Zerbrechende Mikrobläschen bewirken eine chaotischere und größere Phasenverschiebung als das Hintergrundrauschen. Die Bochumer Medizintechnikerin entwickelte ein passendes statistisches Signalmodell, mit dessen Hilfe sich Kontrastmittel und Hintergrundsignale deutlich besser als bisher trennen lassen. Das neue Verfahren erprobte sie anschließend auf einem klinischen Ultraschallsystem.

Akzeptanz und Weiterentwicklung

Wichtig für die Akzeptanz dieser neuen Technologie sei sicherlich die weitverbreitete Verfügbarkeit von Ultraschallgeräten: „Ohne zusätzliche Hardware und mit der einfachen Handhabung ist es durchaus realistisch, den technischen Ansatz aus der Testphase in den Alltag von Klinken und Praxen zu bringen“, so Monica Siepmann. An der Entwicklung und Zulassung entsprechender molekularer Kontrastmittel wird bereits gearbeitet. Gut vorstellbar sei auch, die jetzt gewonnenen Erkenntnisse zusätzlich mit einer Durchblutungsmessung einzelner Gefäße zu kombinieren. So könne man in einem weiteren Schritt sowohl molekulare als auch funktionale Informationen gewinnen.

Über den Preis und die Preisträgerin

Dr.-Ing. Monica Siepmann studierte Elektrotechnik und Informationstechnik und promovierte anschließend am Lehrstuhl für Medizintechnik der Ruhr-Universität Bochum zum Thema „Quantitative Molecular Ultrasound Imaging“ in einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Projekt. Der Bezirksverband Rhein-Ruhr und die Landesvertretung NRW des VDE stiften seit 1993 jährlich den Promotionspreis für Wissenschaftler der Universitäten/Hochschulen Aachen, Bochum, Duisburg-Essen, Dortmund, Hagen, Paderborn, Siegen und Wuppertal für besondere Promotionsleistungen in den Bereichen der Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik, Informatik und ergänzender Technologien und Wissenschaften.

Weitere Informationen

Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz, Lehrstuhl für Medizintechnik, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Ruhr-Universität Bochum, Tel. 0234/32-27573, E-Mail:

georg.schmitz@rub.de

Meike Klinck, Marketing und Public Relations, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der RUB, Tel. 0234/32-22720, E-Mail: meike.klinck@rub.de

Jens Wylkop | idw
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Gewebe mit Hilfe von Stammzellen regenerieren
16.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Dr. Philipp Schommers erhält Förderpreis für Klinische Infektionsforschung
16.10.2017 | Uniklinik Köln

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach...

Im Focus: Smart sensors for efficient processes

Material defects in end products can quickly result in failures in many areas of industry, and have a massive impact on the safe use of their products. This is why, in the field of quality assurance, intelligent, nondestructive sensor systems play a key role. They allow testing components and parts in a rapid and cost-efficient manner without destroying the actual product or changing its surface. Experts from the Fraunhofer IZFP in Saarbrücken will be presenting two exhibits at the Blechexpo in Stuttgart from 7–10 November 2017 that allow fast, reliable, and automated characterization of materials and detection of defects (Hall 5, Booth 5306).

When quality testing uses time-consuming destructive test methods, it can result in enormous costs due to damaging or destroying the products. And given that...

Im Focus: Cold molecules on collision course

Using a new cooling technique MPQ scientists succeed at observing collisions in a dense beam of cold and slow dipolar molecules.

How do chemical reactions proceed at extremely low temperatures? The answer requires the investigation of molecular samples that are cold, dense, and slow at...

Im Focus: Kalte Moleküle auf Kollisionskurs

Mit einer neuen Kühlmethode gelingt Wissenschaftlern am MPQ die Beobachtung von Stößen in einem dichten Strahl aus kalten und langsamen dipolaren Molekülen.

Wie verlaufen chemische Reaktionen bei extrem tiefen Temperaturen? Um diese Frage zu beantworten, benötigt man molekulare Proben, die gleichzeitig kalt, dicht...

Im Focus: Astronomen entdecken ungewöhnliche spindelförmige Galaxien

Galaxien als majestätische, rotierende Sternscheiben? Nicht bei den spindelförmigen Galaxien, die von Athanasia Tsatsi (Max-Planck-Institut für Astronomie) und ihren Kollegen untersucht wurden. Mit Hilfe der CALIFA-Umfrage fanden die Astronomen heraus, dass diese schlanken Galaxien, die sich um ihre Längsachse drehen, weitaus häufiger sind als bisher angenommen. Mit den neuen Daten konnten die Astronomen außerdem ein Modell dafür entwickeln, wie die spindelförmigen Galaxien aus einer speziellen Art von Verschmelzung zweier Spiralgalaxien entstehen. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.

Wenn die meisten Menschen an Galaxien denken, dürften sie an majestätische Spiralgalaxien wie die unserer Heimatgalaxie denken, der Milchstraße: Milliarden von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresbiologe Mark E. Hay zu Gast bei den "Noblen Gesprächen" am Beutenberg Campus in Jena

16.10.2017 | Veranstaltungen

bionection 2017 erstmals in Thüringen: Biotech-Spitzenforschung trifft in Jena auf Weltmarktführer

13.10.2017 | Veranstaltungen

Tagung „Energieeffiziente Abluftreinigung“ zeigt, wie man durch Luftreinhaltemaßnahmen profitieren kann

13.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

ESO-Teleskope beobachten erstes Licht einer Gravitationswellen-Quelle

16.10.2017 | Physik Astronomie

Was läuft schief beim Noonan-Syndrom? – Grundlagen der neuronalen Fehlfunktion entdeckt

16.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Gewebe mit Hilfe von Stammzellen regenerieren

16.10.2017 | Förderungen Preise