Diagnosefortschritt mit neuer Ultraschalltechnik

„Herzinfarkte und Schlaganfälle gehören in Deutschland zu den häufigsten Todesursachen. Dabei kommt den Arterien eine entscheidende Rolle zu, welche Erkrankungen entstehen können und wie die Überlebenschancen sind“, so Professor Dr. Piotr Kasprzak, Leiter der Abteilung für Gefäßchirurgie des UKR. Um Fehlentwicklungen im arteriellen System noch besser erkennen und schwerwiegenden Krankheiten zuvorkommen zu können, testete das UKR im Rahmen des Bayerischen Forschungsprogramms „Medizintechnik“ ein neues System zur Diagnose arterieller Erkrankungen.

Seit 2012 arbeiteten im Forschungsprogramm „Leitprojekte Medizintechnik“ die Abteilung für Gefäßchirurgie des UKR, das Institut für Informatik der Technischen Universität München (Direktor: Professor Dr. Nassir Navab, Dr. Christoph Hennersperger) und die Curefab Technologies GmbH aus München (Geschäftsführer: Sebastian Wittmeier) an der Entwicklung neuer Ultraschallsysteme. Gefördert wurde das Projekt vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie mit insgesamt 500.000 EUR. Nun wurde das Projekt erfolgreich abgeschlossen und die Ergebnisse präsentiert.

„Unser Ziel war es, ein neuartiges Ultraschallsystem zu entwickeln, um Gefäße dreidimensional darstellen und die Durchblutung mittels Dopplersignal messen zu können“, erläutert PD Dr. Karin Pfister, Leitende Oberärztin der Abteilung für Gefäßchirurgie des UKR und Projektleiterin in Regensburg. Hierzu wurden unterschiedliche Ultraschallgeräte in Bezug auf ihre Eignung zur Integration in das neue System erprobt und am Patienten angewendet. Die enge Verzahnung von Medizin und Informatik war dabei der Schlüssel zum Erfolg. „Die unmittelbare Umsetzung der Anforderungen aus der klinischen Anwendung in die technische Leistung der Geräte war maßgeblich für den Projektfortschritt. Dabei sind wir auch dem Unternehmen Hitachi für seine besondere Unterstützung dankbar“, so PD Dr. Pfister.

Inzwischen werden ultraschallgestützte Roboteranwendungen an der Technischen Universität München an freiwilligen Probanden in Zusammenarbeit mit dem UKR geprüft. Um die Funktion der Gefäße hinsichtlich ihrer Elastizität weiter untersuchen zu können, wurden neue Methoden, die wie eine Blutdruckmessung funktionieren, in die Patientenversorgung eingeführt. Neben Erwachsenen wurden auch junge Patienten der Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin des UKR durch Dr. Dirk Grothues einbezogen, um eine möglichst große Bandbreite an Gefäßen mit den neuen Systemen untersuchen und vergleichen zu können. Zudem kooperieren die Projektpartner mit Dr. Julia Elmenhorst (Lehrstuhl für Präventive Pädiatrie der Technischen Universität München), Univ. Professor Dr. Thomas Schmitz-Rixen (Klinik für Gefäß- und Endovaskuläre Chirurgie, Universitätsklinikum Frankfurt) und dem neurovaskulärem Spezialisten Prof. Dr. Felix Schlachetzki (Klinik und Poliklinik für Neurologie der Universität Regensburg am medbo Bezirksklinikum Regensburg). In gemeinsamen Publikationen konnten Ergebnisse aus dem Projekt veröffentlicht und für eine künftig breite Anwendung zugänglich gemacht werden.

In der Abteilung für Gefäßchirurgie des UKR wurde mit dem Forschungsprojekt die Expertise im Bereich der Sonographie und der Kontrastmittelsonographie zur Beurteilung der Gefäße nachhaltig ausgebaut, was den Patienten unmittelbar zugutekommt. „Im klinischen Alltag setzen wir die neuen Systeme und Methoden bereits erfolgreich um. Patienten mit einem Aortenaneurysma, einer Aussackung der Hauptschlagader, und Verschlüssen an den Beingefäßen wie bei der „Schaufensterkrankheit“ oder „offenen Beinen“ können dadurch noch besser diagnostiziert und in der Folge zielgenauer behandelt werden. Nun sind wir bestrebt, Panoramadarstellung für Gefäße, vergleichbar der Kernspintomographie, zu entwickeln“, blickt Professor Kasprzak in die Zukunft.

Hintergrund arterielles System:
Legt man die Arterien eines erwachsenen Menschen aneinander, so ergibt sich eine Strecke von etwa 50.000 Kilometern – mehr als der Umfang der Erde. Dabei gehören zum arteriellen System unterschiedliche Gefäße: die Hauptschlagader (Aorta) ist etwa 2.500 mal dicker als die Kapillaren, die kleinsten Arterien.
Ist die Funktionsfähigkeit des arteriellen Systems nicht gegeben, kann eine Vielzahl lebensbedrohlicher Krankheiten entstehen, weil die Blutversorgung des Körpers dann nicht mehr vollständig intakt ist – Aneurysmen, Arterienverschlüsse, Herzinfarkte und Schlaganfälle sind die bekanntesten.
Einfluss auf gesunde Arterien hat maßgeblich die Lebensweise des Menschen. Ungesunde Ernährung, Rauchen und mangelnde Bewegung können schon in jungen Jahren Ablagerungen in den Gefäßen verursachen, die schwerwiegende Folgen nach sich ziehen können.

Hintergrund Forschungsprogramm Medizintechnik:
Im Bayerischen Forschungsprogramm „Medizintechnik“ unterstützt das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie Verbund- und Kooperationsprojekte für Forschungs- und Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiet der Medizintechnik. Gefördert werden innovative FuE-Vorhaben von Technologien, Produkten und Verfahren sowie in begründeten Ausnahmefällen die Durchführung von Studien über technische Realisierungsmöglichkeiten für Vorhaben der industriellen Forschung oder der experimentellen Entwicklung. Ziel ist es, die Umsetzung der Forschungsergebnisse in neue Produkte und Verfahren zu beschleunigen und die Kompetenz und Effizienz im Gesundheitswesen in Bayern zu steigern.

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