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Medica 2017: Neue Software ermöglicht frühe Diagnose bei Arterienverkalkung

06.11.2017

Wenig Bewegung, fettes Essen, viele Zigaretten – Faktoren wie diese begünstigen eine Arterienverkalkung, auch Arteriosklerose genannt. Wird das Blut nicht mehr richtig durch die Adern gepumpt, kann es zu Herzinfarkt oder Schlaganfall kommen. Ärzte können die Erkrankung meist erst im fortgeschrittenen Stadium diagnostizieren. Informatiker der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) entwickeln ein Computerprogramm, mit dem Ärzte die Verkalkung früher aufzuspüren sollen. Dazu nutzen sie Bilddaten aus Computertomographien (CT). Auf der Medizintechnikmesse Medica vom 13. bis 16. November in Düsseldorf stellen sie die Technik am Forschungsstand (Halle 7a, Stand B06) von Rheinland-Pfalz vor.

Rund vier Millionen Menschen in Deutschland leiden laut der deutschen Gefäßliga an einer Arterienverkalkung. In den Industrieländern ist sie sogar für die Hälfte aller Todesfälle verantwortlich. „Die Erkrankung wird oft erst im fortgeschrittenen Stadium entdeckt“, sagt Christina Gillmann, Doktorandin am Lehrstuhl „Computer Graphics and Human Computer Interaction“ von Professor Dr. Hans Hagen.


Die Informatikerin Christina Gillmann entwickelt die Technik.

Foto: Thomas Koziel

„Ärzte können die Ablagerungen in den Blutgefäßen auf CT-Bildern beispielsweise erst erkennen, wenn schon dickere Schichten an den Gefäßwänden vorhanden sind.“ Um die Patienten zu therapieren, hilft dann oft nur noch eine Operation. Rechtzeitig erkannt könnten Betroffene die Krankheit allerdings mit gesunder Ernährung und Bewegung in den Griff bekommen.

Die Informatiker um Gillmann entwickeln derzeit ein Computerprogramm, das Ärzten dabei helfen soll, früh eine Diagnose zu stellen. Dabei nutzen sie bereits vorhandene CT-Bilder. Diese Röntgentechnik liefert Medizinern schichtweise Patienten-Bilder, die meist in Graustufen dargestellt werden.

„Die Auflösung der Bilder ist hierbei nicht sehr hoch“, fährt die Forscherin fort. „Die Daten müssen anders aufbereitet werden, um die Arteriosklerose im Frühstadium zu erkennen.“ Zwar gebe es derzeit schon Techniken, mit denen solche Werte aus den CT-Daten herausgelesen werden könnten. Sie seien aber schlicht zu kompliziert und im Praxisalltag für Mediziner nicht anwendbar.

Für ihr Computerprogramm filtern die Informatiker zusätzliche Informationen aus den CT-Aufnahmen heraus. Auf diese Weise lassen sich zum Beispiel die Verzweigungen der Arterien genau darstellen. Die Kaiserslauterer Forscher arbeiten dabei eng mit Medizinern aus dem US-amerikanischen Dayton um Professor Dr. Thomas Wischgoll und aus Kolumbien um Professor Dr. José Tiberio Hernández Peñaloza zusammen. Das Verfahren ist nicht nur für Ärzte interessant, sondern auch für Industrieunternehmen. Sie könnten mit der Technik etwa ihre Produkte gezielter durchleuchten, um mögliche Schadstellen aufzuspüren.

Bis das System eines Tages in Krankenhäusern zum Einsatz kommen wird, braucht es allerdings noch ein paar Jahre Entwicklungsarbeit. Auf der Medica stellen die Wissenschaftler ihr Verfahren am rheinland-pfälzischen Forschungsstand vor.

Die Arbeitsgruppe Computer Graphics and Human Computer Interaction forscht schon lange daran, Daten aus Bildgebungsverfahren für die Medizin derart aufzubereiten, dass sie im klinischen Alltag einfach und zuverlässig nutzbar sind. So ist es ihnen etwa gelungen, mit ihren Verfahren Tumore in Bildern deutlicher von gesundem Gewebe abzutrennen.

Die Informatiker arbeiten in ihren Projekten eng mit verschiedenen Partnern zusammen, unter anderem mit dem Universitätsklinikum Leipzig und der Premier Health Klinik im US-amerikanischen Bundesstaat Ohio.

Fragen beantwortet:
Christina Gillmann
Computer Graphics and Human Computer Interaction
Tel.: 0631-205-2642
E-Mail: c_gillma(at)cs.uni-kl.de

Melanie Löw | Technische Universität Kaiserslautern
Weitere Informationen:
http://www.uni-kl.de

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