Medizintechnik

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3D-gedruckte bioresorbierbare Atemwegsstents

Ein ETH-​Forschungsteam stellt mit­tels ei­nem 3D-​Druckverfahren ei­nen neu­ar­ti­gen bio­re­sor­bier­ba­ren Atem­wegs­stent her. Das könn­te künf­tig die Be­hand­lung von Ver­en­gun­gen der obe­ren Atem­we­ge mas­siv ver­ein­fa­chen. Eine krankhafte oder verletzungsbedingte Verengung der Luftröhre oder der Hauptbronchien kann böse enden. Patienten bekommen zu wenig Luft, sie drohen zu ersticken und brauchen oft schnellstens medizinische Hilfe. Um solche Verengungen zu beheben, setzen Chirurginnen und Chirurgen den Betroffenen röhrenförmige Implantate, sogenannte Stents, aus medizinisch verwendbarem Silikon oder Metall ein. Diese verschaffen den Patienten zwar rasch Besserung,…

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KI-System erkennt SARS-CoV-2 auf CT-Scans

DFKI stellt Methode zur bildbasierten Diagnose von Corona vor Neben den verbreiteten PCR-Tests zur Diagnose von Infektionen mit SARS-CoV-2 lässt sich das Coronavirus auch auf Computertomographie-Scans erkennen. Durch eine neue Methode in der automatisierten Bilderkennung kann diese Diagnoseform präzisiert und für das medizinische Personal nachvollziehbarer gemacht werden. In einer internationalen Kooperation hat der DFKI-Forschungsbereich Interaktives Maschinelles Lernen (IML) ein interaktives KI-System entwickelt, das mit einer Erfolgsrate von 92 Prozent auf einem speziellen, öffentlich verfügbaren Testdatensatz eine der weltweit präzisesten automatischen…

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Bauchspeicheldrüse im Eigenbau

Die Technische Hochschule Aschaffenburg untersuchte die ungewöhnliche Do-it-yourself-Szene unter Diabetikern beim Bau und Einsatz von künstlichen Bauchspeicheldrüsen. Die Ergebnisse wurden kürzlich in Kooperation mit dem Uniklinikum Würzburg publiziert. Bei Diabetes Mellitus, der Zuckerkrankheit, versiegt in der Bauchspeicheldrüse die Produktion von Insulin, dem zuckerverarbeitenden Hormon. Mit einer Reihe von medizintechnischen Hilfsmitteln kann die Funktion des Organs weitgehend nachgebildet werden, was den Diabetikern den Alltag erleichtert und die Blutzuckereinstellung verbessert. Für eine kontinuierliche Glukosemessung wird dabei ein Klebesensor mit einer sehr feinen…

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Jenaer Forschungsteam erkennt Alzheimer an der Netzhaut

Alzheimer an den Augen erkennen, lange bevor die unheilbare Erkrankung ausbricht: Diesem Ziel ist ein europäisches Forschungsteam unter Beteiligung des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) einen Schritt näher gekommen. Mithilfe eines laserbasierten Verfahrens gelingt es den Forschenden, eine Alzheimer-erkrankte Netzhaut von einer gesunden anhand ihres spektralen Fingerabdrucks zu unterscheiden. Anders als bislang vorliegende Studien setzen die Forschenden nicht auf den kontrovers diskutierten Nachweis bestimmter Biomarker — etwa alzheimertypischer Eiweißablagerungen —, sondern entschlüsseln mit spektroskopischen Mitteln die biochemische Zusammensetzung der Netzhaut….

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Herz-Kreislauf-Erkrankungen: Neues Computermodell verbessert Therapie

Mithilfe mathematischer Bildverarbeitung haben Wissenschafter der Forschungskooperation BioTechMed-Graz einen Weg gefunden, digitale Zwillinge von menschlichen Herzen zu erstellen. Die Methode eröffnet völlig neue Möglichkeiten in der klinischen Diagnostik. Obwohl die therapeutischen Möglichkeiten immer besser werden, zählen Herz-Kreislauf-Erkrankungen nach wie vor zu den häufigsten Todesursachen in Europa. Der Therapieerfolg ist von Patientin zu Patienten unterschiedlich und abhängig vom individuellen Krankheitsbild, wie Gernot Plank, Forscher am Institut für Biophysik der Medizinischen Universität Graz an einem Beispiel erklärt: „Beispielsweise ist bei rund 30…

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Neuer Kontrastmechanismus verbessert Xenon-MRT

Schneller, kontrastreicher, informativer Die Xenon-Magnetresonanztomographie erlaubt Einblicke ins Körperinnere und eröffnet Möglichkeiten in der Diagnostik und Therapie von Krankheiten. Physiker vom Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) konnten die Detektionsmethode mit dem Edelgas Xenon nun entscheidend verbessern. An zwei Molekülen getestet und mit neuen technischen Tricks konnten sie aus einer Daten-Aufnahme in wenigen Sekunden mehr Bildinformationen gewinnen. Zudem wird weniger Kontrastmittel und kein Gadolinium benötigt, dessen mögliche Unverträglichkeit weiterhin diskutiert wird. Die Methode ist ca. 850-mal sensitiver als vergleichbare Kontrastmittel konventioneller…

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4D-Simulation bringt Durchbruch bei Hirnoperation

Aneurysma-Operationen gehören zu den heikelsten Eingriffen der Neurochirurgie. Die Wahl der Eingriffsart, die Planung der Route und der Eingriff am Blutgefäss stellen höchste Anforderungen an die Operateure. Ein am Inselspital, Universitätsspital Bern und am ARTORG Center, Universität Bern entwickelter neuer 4D-Simulator erlaubt die Planung, Erprobung und Optimierung des Eingriffes an einem exakten 4D-Modell inklusive Blut, Blutgefässen und Puls der Patientin und des Patienten. Damit kann die Patientensicherheit bei Aneurysma-Operationen weiter verbessert werden. Planen und Üben am 4D-Simulator des konkreten Falls…

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Prothese als leichter empfinden dank Neurofeedback

Werden sensorische Signale von Prothesen an das Nervensystem weitergeleitet, hilft das beinamputierten Personen, ihre Prothese als Teil ihres Körpers wahrzunehmen. Dies führt auch dazu, die sonst als schwer empfundenen Prothesen als leichter zu empfinden, wie ETH-Forschende zeigen konnten. Obschon die Prothesentechnik ständig Fortschritte macht, sind beinamputierte Personen nicht immer zufrieden mit ihrer Prothese. Ein wichtiger Grund dafür ist, dass die Personen das Gewicht der Prothese als zu hoch empfinden. Dies, obschon Beinprothesen tatsächlich in der Regel weniger als halb so…

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Schärfere Augen für die Computertomographie: Metastasen besser beurteilen

Im Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) erproben Ärzte derzeit ein neuartiges Verfahren der Computertomographie (CT): Für die Darstellung von Knochenmetastasen bei fortgeschrittenen Brustkrebs-Erkrankungen verglichen DKFZ-Radiologen nun das neue „photonenzählende“ CT mit der konventionellen CT-Bildgebung. Ihr Ergebnis: Mit der neuen Technik lassen sich deutlich feinere Strukturen darstellen, als es bisher möglich war. Brustkrebs bildet besonders häufig Absiedlungen in den Knochen, die gefürchteten Knochen- oder auch Skelettmetastasen. Werden sie bei einer Patientin entdeckt, so ist es in der Regel notwendig, sofort Therapien einzuleiten: Die…

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Kombinierte Bildgebung weist den Weg für verbesserte Strahlentherapie bei aggressiven Hirntumoren

Glioblastome sind besonders aggressive, schnell wachsende Hirntumoren. Auch bei operativer Entfernung und anschließender Strahlen- und Chemotherapie kehren sie meist innerhalb eines Jahres zurück. Fortschritte in der Therapie sind daher dringend nötig. Wissenschaftler aus Dresden und Heidelberg konnten nun erstmals in einer klinischen Studie zeigen, dass sich der individuelle Verlauf der Erkrankung mit einer speziellen Kombinationsdiagnostik aus Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und Magnetresonanztomographie (MRT) deutlich besser als bisher vorhersagen lässt. Die zusätzlich zur Standard-MRT-Untersuchung erfolgte PET-Bildgebung vor Beginn der Radio-Chemotherapie ließ zudem in…

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Neue Krebstherapie mit Ultraschall und Bestrahlung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Computerassistierte Chirurgie (ICCAS) der Universität Leipzig und des Nationalen Zentrums für Strahlenforschung in der Onkologie (OncoRay) in Dresden haben aussichtsreiche Ergebnisse bei einer neuen Krebstherapie aus fokussiertem Ultraschall (FUS) und ionisierender Strahlung erzielt. Die Resultate der Forschungsgruppe um ICCAS-Direktor Prof. Dr. Andreas Melzer wurden aktuell in der Fachzeitschrift CELLS veröffentlicht. Das Verbundprojekt SONO-RAY wird mit mehr als sechs Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Beide Behandlungstechniken – fokussierter Ultraschall (FUS) und…

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Die Maschine als Erweiterung des Körpers

Die Verzahnung von Robotik mit den Neurowissenschaften hat bereits zu beeindruckenden Ergebnissen in der Behandlung von gelähmten Patientinnen und Patienten geführt. So konnte ein Forschungsteam rund um Prof. Gordon Cheng von der Technischen Universität München (TUM) zeigen, dass das Training mit Hilfe eines Exoskeletts, einer außen am Körper angebrachten und extern mit dem Gehirn verbundenen robotischen Stütze, den Heilungsprozess von Menschen mit Querschnittslähmung voranbringt. Nun sei die Zeit reif, den nächsten Schritt zu gehen, sagt Prof. Cheng im Interview. Prof….

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Maßgeschneiderte Implantate aus der Webmaschine

Im Rahmen eines Projekts der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) hat ein Team der Technischen Universität (TU) Dresden eine Methode entwickelt, mit der sich passgenaue Implantate für Patienten mithilfe von Webmaschinen herstellen lassen. Die von den beiden Diplomingenieuren Dr. Ronny Brünler und Philipp Schegner umgesetzte Prozesskette ist volldigital, automatisiert und schnell und verursacht zudem nur einen Bruchteil der bisherigen Herstellungskosten. Mit ihrem Projekt waren Brünler und Schegner in diesem Jahr unter den drei Finalisten für den Otto von Guericke-Preis der AiF. Erkrankungen…

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Technisches System für mobile medizinische Versorgung bei Krisen und Katastrophen

In Krisen- und Katastrophenfällen wie der aktuellen Corona-Pandemie können mobile, dezentral einsetzbare Systeme für die medizinische Versorgung der Bevölkerung eine entscheidende Ergänzung der bestehenden Gesundheitsinfrastruktur sein. Unter der Federführung des Fraunhofer IFF in Magdeburg haben sich sechs Institute der Fraunhofer-Gesellschaft zusammengeschlossen und entwickeln in dem Projekt »Demo-medVer« ein integriertes System einer mobilen, dezentralen medizinischen Versorgung. Das Besondere: Sämtliche Komponenten des Gesamtsystems sind modular aufgebaut, eng miteinander verbunden und sie ergänzen sich gegenseitig. Bis Ende nächsten Jahres soll ein funktionsfähiger Prototyp…

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Screeningsystem für Lungengeräuschanalyse

Ein an der TU Graz entwickeltes Mehrkanal-Aufnahmegerät für krankhafte Lungengeräusche und die dazugehörige automatische Analyse der Geräusche könnten bestehende Screening-Methoden zur Früherkennung zum Beispiel von Covid-19-Infektionen unterstützen. Hierfür benötigt es nun klinische Daten und eine interdisziplinäre Zusammenarbeit. Es pfeift, es zischt, es rasselt: Unser Körper gibt laufend Geräusche von sich, die (zum Glück) nicht immer mit dem freien Ohr hörbar sind. Das Auftreten bestimmter Geräusche oder Änderungen in den normalen Tönen kann ein Hinweis auf Erkrankungen sein. Am Beispiel der…

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MRT-Aufnahmen: Effizienter, leiser und schneller

Die Magnetresonanztomographie ist aus der Diagnostik nicht mehr wegzudenken. Über Metamaterialien – gedruckte Leiterplatten, deren Eigenschaften sich gezielt einstellen lassen – lässt sich die Messempfindlichkeit um den Faktor fünf verbessern. Zudem können Metamaterialien die Untersuchung beschleunigen und leiser gestalten. Forscherinnen und Forscher der Fraunhofer-Institute für Digitale Medizin MEVIS und für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR arbeiten gemeinsam daran, Untersuchungen für Patienten angenehmer zu gestalten. Gehirn und Rückenmark, innere Organe, Muskeln und Gelenke lassen sich mit der Magnetresonanztomographie, kurz MRT, schichtweise abbilden…

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