Organe erscheinen als Hologramme und der analytische Blick ins Körperinnere wird immer raffinierter: Im Fokus der November-Ausgabe von bild der wissenschaft stehen spannende Entwicklungen in der Medizintechnik. Demnach halten Virtual-Reality-Verfahren nun zunehmend Einzug in die Chirurgie und innovative Techniken der Computer- und Magnetresonanztomografie eröffnen neue Möglichkeiten, Krankheiten frühzeitig zu erkennen.
Etwas funktioniert nicht mehr richtig, oder es sind sogar lebensbedrohliche Prozesse im Gange: Gesundheitsprobleme können die menschliche Lebensqualität bekanntlich schwer belasten oder das Leben vorzeitig beenden. Seit jeher versucht sich der Mensch gegen dieses Schicksal zu stemmen – und hat dabei beachtliche Erfolge erzielt. Neben der Entwicklung von Medikamenten, Behandlungsformen und Präventionsmaßnahmen haben dazu auch Ingenieursleistungen erheblich beigetragen: Die medizinische Technik hat effektive Möglichkeiten eröffnet, Krankheiten zu erkennen sowie zu behandeln. In der Geschichte flossen dabei stets die neusten Technologien einer Ära in die medizintechnischen Innovationen ein. Dies spiegelt sich nun auch in den aktuellen Entwicklungen wider.
Im Fokus des ersten Artikels des dreiteiligen Titelthemas steht dabei die Virtual-Reality. Der bdw-Autor Tim Schröder berichtet darin, wie diese Technologie momentan in Form der sogenannten Holomedizin Einzug in die Chirurgie hält. Dabei werden virtuelle dreidimensionale Bilder aus dem Inneren der Patienten für die Planung von Operationen verwendet und auch bei deren Verlauf als Orientierungshilfe eingesetzt. Besonders wichtig ist dies bei kniffligen Eingriffen an empfindlichen Organen wie der Leber oder der Bauchspeicheldrüse. Der Autor erklärt, wie diese Virtual-Reality-Verfahren funktionieren und mit welchen Herausforderungen die Entwickler noch zu kämpfen haben. Die futuristisch anmutende Technologie kann allerdings schon jetzt effektiv Leben retten, geht aus dem Artikel „Eine Leber aus Licht“ hervor.
Fortschritt bei den Diagnosetechnologien
Anschließend berichtet der bdw-Technik-Redakteur Ralf Butscher über Weiterentwicklungen der Computertomografie (CT). Schon lange ermöglicht dieses bildgebende Verfahren, Gesundheitsprobleme im Körperinneren aufzuspüren und im Detail zu untersuchen. Nun schärfen innovative Techniken die Einblicke immer mehr: Während die herkömmliche CT-Technik die durch den Körper dringende Röntgenstrahlung mittelt, wird bei einem neuartigen Detektor-Konzept nun jedes einzelne Photon gezählt. Dadurch kann eine deutlich höhere Auflösung erreicht werden und Körpergewebe geben mehr Informationen preis. Ähnliche Vorteile bietet auch ein weiteres innovatives Tomografie-Verfahren. Der Clou ist dabei, dass es nicht nur die Schwächung der Röntgenstrahlung misst, sondern auch seine Streuung erfasst, berichtet Butscher im Artikel „Photonenzähler und Dunkelfelder“.
Im dritten Artikel des Titelthemas geht es ebenfalls um eine wichtige Diagnosetechnologie: Auch bei der Magnetresonanztomografie (MRT) gibt es spannende Entwicklungen zu verzeichnen, berichtet Butscher. Bisher ist ein Problem, dass die MRT-Geräte schwer, sperrig und teuer sind. Deshalb kann diese besonders leistungsstarke Technologie in vielen ärmeren Ländern bisher nicht zur Verfügung gestellt werden. Doch das könnte sich bald ändern, denn ein deutsches Forschungsteam hat die MRT-Technik nun erheblich „abgespeckt“. Wie ihnen dies ohne starke Leistungsverluste gelungen ist, berichtet Butscher im Artikel „Leichte Schärfe“.
Die Artikel des Titelthemas „Virtual Reality im OP-Saal“ können Sie im Rahmen eines bdw+ Abonnements online lesen, oder Sie finden sie in der November-Ausgabe von bild der wissenschaft, die ab dem 18. Oktober im Handel erhältlich ist.
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