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Innenansichten jetzt auch in 3D

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Professor Dr. Alfred Louis von der Universität des Saarlandes und Professor Dr. Peter Maaß von der Universität Bremen haben ein neues Verfahren zur dreidimensionalen Computertomographie entwickelt, das jetzt patentiert wurde. Prof. Louis hat gemeinsam mit Prof. Maaß, der 1993 bei ihm habilitierte, in mehrjähriger Forschung eine neue Methode entwickelt, die es ermöglicht, Ergebnisse von Computertomographien in Form von dreidimensionalen Bildern darzustellen.

Die Computertomographie ist eine Röntgenuntersuchung, bei der die innere Struktur von Geweben oder Materialien dargestellt wird. Dabei macht man sich die unterschiedliche Durchlässigkeit verschiedener Stoffe für Röntgenstrahlen zunutze. Je dichter eine Substanz ist, desto schlechter lässt sie die Strahlen hindurch. Stattdessen werden sie reflektiert. Daher erscheinen zum Beispiel Knochen auf einem normalen Röntgenbild hell. Bei der Untersuchung, zu der der Patient in eine Röhre geschoben wird, werden in mehreren Teilschritten verschiedene Querschnitts-Aufnahmen gemacht. Danach erstellt der Rechner aus den verschiedenen Einzelbildern ein zwei- oder dreidimensionales Gesamtbild. Dabei werden vorwiegend die Gebiete dargestellt, die die gleiche Dichte, also die gleiche "Farbe", haben. Dadurch ist es sehr schwer, kleine Hohlräume wie Mikrobrüche in sehr dichtem Material, etwa einem Schädelknochen, zu finden.

Das von den beiden Mathematikprofessoren neu entwickelte Verfahren stellt genau diese sogenannten "Dichtesprünge" dar. Dabei werden die Bereiche vom Computer berechnet und abgebildet, die sich in ihrer Materialdichte unterscheiden und die Röntgenstrahlen mit unterschiedlicher Intensität zurückwerfen. Man betrachtet also quasi die Kanten der inneren Struktur und erhält so ein viel detaillierteres Bild.

Das Verfahren der Computertomographie wird nicht nur im medizinischen Bereich eingesetzt. Auch bei der Untersuchung von Werkstoffen kommt es zum Einsatz. So können zum Beispiele winzige Haarrisse entdeckt werden, die mit anderen Methoden kaum zu erkennen sind. Auf diese Weise können zum Teil gefährliche Materialermüdungen schon sehr früh erkannt und behoben werden.

Professor Alfred Louis lehrt seit 1990 Mathematik an der Saar-Uni. Von 1997 bis 1999 war er Vizepräsident der Universität des Saarlandes.

Hochschul- Presseteam | idw

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Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

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Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

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Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

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