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Automatische Blutbilder

11.11.2004


Eine geübte Laborkraft benötigt rund eine Viertelstunde, um am Mikroskop ein Blutbild zu erstellen. Die Fotos im Hintergrund geben eine Ahnung, wieviele morphologische Merkmale der Zellen sie dabei berücksichtigt.
© Fraunhofer IIS/Kurt Fuchs


Blut abzapfen, und ab damit ins Labor. Bislang muss die übliche Differenzialblutbildanalyse bei Auffälligkeiten per Hand durchgeführt werden – immerhin bei 40 Prozent der Patienten. Eine computerassistierte Blutzellenanalyse soll diese Aufgabe nun übernehmen.

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Ganze Schwadrone unreifer weißer Blutkörperchen verlassen das Knochenmark und stürmen das Blut. Sie treiben die Leukozytenzahl in die Höhe und den Menschen in die Krankheit. Eine solche oft tödliche Fehlfunktion, bekannt als Leukämie oder Blutkrebs, zeigt sich den Ärzten zunächst im Differenzialblutbild. Doch nicht nur für Leukämie liefert diese Untersuchung erste Anhaltspunkte – auch bei Infektionen wie mit HIV oder bei allergischen Reaktionen verrät es einiges. Das Differenzialblutbild zählt somit zu den gängigsten medizinischen Diagnoseverfahren. Üblicherweise werden die Blutproben mit einem Blutbildautomaten untersucht. Auffällige Proben bringen dieses Gerät jedoch aus dem Konzept. Daher werden rund 40 Prozent der Blutbilder manuell erstellt – eine zeitaufwändige Methode. Für die ausgebildete Fachkraft am Mikroskop heißt das zählen, zählen und nochmals Zellen zählen.

Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen haben mit HemaCAM eine Technik entwickelt, um diese Auswertung zu automatisieren und die Qualität der Befunde zu steigern. »Die Kernidee war, ein Mikroskop mit digitaler Bildauswertung zu koppeln«, erklärt der Informatiker und Projektleiter Heiko Kuziela. »Während bestehende Methoden wie die Durchfluss-Zytometrie auf physikalischen Messmethoden beruhen, ahmt HemaCAM den Menschen nach.« Wie ein menschliches Auge es tun würde, blickt eine Kamera durch das Mikroskop. Eine Bildauswertungssoftware findet und kategorisiert mindestens 100 Leukozyten. Je nach Erscheinungsbild und Struktur des Zellkerns teilt sie die weißen Blutkörperchen in die sechs üblichen Untergruppen ein und ermittelt deren Verhältnis zueinander.


»Das Blut gesunder Menschen können wir mit dem Verfahren bereits klassifizieren, auch bei bereits auffälligen Proben«, betont Kuziela. Dabei analysiert HemaCAM etwa 100 Zellen in drei Minuten. Selbst eine ausgebildete und geübte Fachkraft benötigt nahezu sechsmal so lange. Bis Mitte des kommenden Jahres wollen die Forscher zudem auch das Blutbild von Leukämiepatienten zuverlässig auswerten können. Hier ist die Analyse durch die unreifen Leukozyten erheblich erschwert. Auch die klinischen Tests sollen bis Mitte kommenden Jahres abgeschlossen sein. Dann fehlt nur noch ein Industriepartner, um den Analysegeräten den Weg in die Krankenhäuser zu ebnen. Auf der Messe MEDICA, die vom 24. bis 27. November in Düsseldorf stattfindet, stellen die Wissenschaftler ihre Entwicklung in Halle 10 vor.

Ansprechpartner:

Dipl.-Inf. Heiko Kuziela
Telefon +49 9131 776-574
kzl@iis.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS
Am Wolfsmantel 33, 91058 Erlangen

Dr.-Ing. Thomas Wittenberg
Telefon +49 9131 776-512
Fax +49 9131 776-598
wtg@iis.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS
Am Wolfsmantel 33, 91058 Erlangen

Dipl.-Inf. Heiko Kuziela | Fraunhofer IIS
Weitere Informationen:
http://www.iis.fraunhofer.de

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