Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein neuartiger Computer-Atlas der inneren Organe

25.09.2000


Der VOXEL-MAN 3D-Navigator zeigt faszinierende Ansichten des menschlichen Körpers

Unter der Leitung von Professor Dr. Karl Heinz Höhne haben Mitarbeiter des Instituts für Mathematik und Datenverarbeitung in der Medizin (IMDM) zusammen mit dem Institut für Anatomie des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) in fünfjähriger Arbeit ein 3D-Modell des menschlichen Körpers entwickelt, das faszinierende Ansichten von bisher nicht gekannter Bildqualität und Funktionalität erlaubt.

Zwar existiert eine große Anzahl von multimedialen Programmen zur Vermittlung medizinischen Wissens. Diese Programme sind allerdings meist nur eine Sammlung von Texten und Bildern - wie die Querschnittsbilder des Visible Human Projekts. Bei diesem Projekt wurde ein Satz von 1871 fotografischen Querschnittsbildern von der Leiche eines zum Tode verurteilten Straftäters erstellt. Wegen ihrer hohen Detailtreue sind diese Bilder als Basismaterial für ein Computer-Modell sehr gut geeignet; sie bildeten deshalb die Grundlage für das neue 3D-Computer-Modell, das erstmals in hoher Qualität die Anatomie und Radiologie des menschlichen Körpers aus den Schnittbilddaten rekonstruiert.

Anders als bei klassischen künstlichen oder plastinierten Modellen, die für jeden Zweck neu erstellt werden müssen, kann der einmal im Computer vorhandene "virtuelle Mensch" zu verschiedenen medizinischen Fragestellungen herangezogen werden. Als erstes "Produkt" wurde jetzt der "VOXEL-MAN 3D-Navigator: Innere Organe" im Springer-Verlag weltweit publiziert. Das Modell enthält auf 3 CD-ROMs 650 dreidimensionale anatomische Objekte des Brust- und Bauchraums inklusive Nerven- und Kreislaufsystem. Es kann in 19 Szenen interaktiv untersucht und "präpariert" werden.

Durch das Bewegen der "Maus" lassen sich die Szenen drehen, Organe hinzufügen oder wegnehmen. Gleichzeitig kann man einzelne Strukturen suchen, beschriften lassen oder Informationen darüber abfragen. Die Hauptszenen können mit der beigefügten Rot/Grün-Brille stereoskopisch, also fast greifbar betrachtet werden.

Was ist das Neue am VOXEL-MAN 3D-Navigator?
1. Die hohe Qualität der dreidimensionalen Ansichten.
2. Die Möglichkeit, Strukturen im Bild bestimmten Organen zuzuordnen.
3. Die Fülle der Informationen mit 650 dreidimensionalen anatomischen Objekten.

Der VOXEL-MAN 3D-Navigator bietet zudem die Möglichkeit, die anatomische Ansicht mit dem entsprechenden Röntgenbild oder CT-Aufnahmen zu vergleichen. So stellt er ein neuartiges Werkzeug für das experimentelle Erlernen und das Rekapitulieren der Interpretation radiologischer Bilder dar. Dies ist für die Weiterbildung von Medizinern bedeutsam, weil Ärzte nach ihrem Studium das Innere des Körpers ihrer Patienten meist nicht anatomisch sondern als radiologisches Abbild sehen.

Insgesamt ist der VOXEL-MAN 3D-Navigator also nicht nur eine moderne und wichtige Informationsquelle für Studierende der Medizin, sondern auch ein elektronisches Nachschlagewerk für Ärztinnen und Ärzte. Natürlich kann auch der interessierte Laie von dem Programm Gebrauch machen. Die anatomischen Begriffe sind hierzu nicht nur in der gebräuchlichen lateinischen Nomenklatur, sondern auch in deutscher Umgangssprache und Englisch verfügbar.

Die Nutzung des "virtuellen Menschen" als anatomisch-radiologischer Atlas ist nur eine der möglichen Entwicklungen. So können mit dem Modell heute schon Zugangswege für chirurgische Eingriffe studiert werden. Die zum Modell gehörige Wissensbasis wird derzeit so erweitert, dass sogar die Folgen von Eingriffen simuliert werden können. Ein Nutzer kann dann zum Beispiel am Bildschirm mit dem Mausklick einen Nerv unterbrechen, und das Modell wird ihm sagen, welche Folgen dies hat.

Gegenwärtig wird am Hamburger IMDM auch daran gearbeitet, den "virtuellen Menschen" mittels eines speziellen Gerätes tastbar zu machen, so dass die Konsistenz der Organe erfühlt werden kann. Es ist aber auch möglich, das bisher einmalige Modell so zu erweitern, dass Blutzirkulation oder Bewegungen der Extremitäten simuliert werden können. Auf längere Sicht ist geplant, den "virtuellen Menschen" bis auf die mikroskopische oder gar molekulare Ebene zu vervollständigen. Bis das Modell in seinen Eigenschaften allerdings einem realen Körper - insbesondere auch mit seinen individuellen Erscheinungsformen - nahe kommt, werden die Medizininformatiker noch viele Jahre forschen müssen.

In Zukunft werden Fortschritte in der Medizin und in anderen Bereichen maßgeblich davon abhängen, wie gut es gelingt, die neuen Möglichkeiten der Informatik zu nutzen, die sich hinter Schlagworten wie "Virtual Reality" oder "Wissensmanagement" verbergen. Die Medizin ist allerdings mit besonderen Schwierigkeiten konfrontiert, die in der Komplexität und Sensibilität des Objekts ihrer Forschungsbemühungen liegen: des Menschen. Inzwischen ist es üblich, mit Computermodellen das Verhalten von Autos, die ersten Flugstunden eines Jumbo-Piloten oder die Reparatur komplexer Maschinen vollständig und ungefährlich zu simulieren und optimieren. Hinreichend detaillierte Computer-Modelle des Menschen gab es bisher aber nicht. Der dem VOXEL-MAN 3D-Navigator zugrunde liegende "virtuelle Mensch" öffnet hier neue Dimensionen.


Bilder des VOXEL-MAN 3D-Navigator können Sie auf unseren Internetseiten herunterladen (Benutzer-ID: presse / Kennwort: bilder) unter http://www.uke.uni-hamburg.de/presse

Weitere Informationen finden Sie im WWW:

Dr. Marion Schafft |

Weitere Berichte zu: 3D-Navigator Computer-Atlas Computer-Modell VOXEL-MAN

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Intel und Universität Luxemburg kooperieren, um selbstfahrende Autos sicherer zu machen
24.11.2017 | Universität Luxemburg - Université du Luxembourg

nachricht Europäisches Konsortium baut effizientestes Rechenzentrum der Welt
22.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinen über die eigene Handfläche steuern: Nachwuchspreis für Medieninformatik-Student

24.11.2017 | Förderungen Preise

Treibjagd in der Petrischale

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie