Neue Blicke in das Innere des Körpers

Das »Universum Mensch« im »Deep Space 8K«

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Ein Blick in die Bausteine des Lebens

© MEVIS — 

Fraunhofer MEVIS zeigt neue Einblicke in das Universum Mensch.

26. Februar 2016 — 

Im Volksmund hat das Herz am rechten Fleck, wer einen liebenswürdigen Charakter hat. Aus medizinischer Sicht gestaltet sich die Betrachtung und Einschätzung dieses wichtigen Organs oft wesentlich komplizierter. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS zeigt in mehreren 3D-Filmen, wie mit Hilfe innovativer bildgebender Verfahren Strukturen und Funktionsabläufe im Körper, wie etwa der Blutfluss im Herzen, sichtbar gemacht werden können, wodurch sich neue diagnostische Möglichkeiten ergeben.

 

Wer den »Deep Space 8K« des Ars Electronica Center in Linz betritt, taucht in ein multisensorisches 3D-Erlebnis ein und bekommt die Gelegenheit das »Universum Mensch« kennenzulernen. Der »einzigartige virtuelle Anatomiesaal der Zukunft« stellt einen interaktiven Schauplatz dar, an dem interessierte BesucherInnen und InfotrainerInnen, die über die Thematiken informieren, in Kontakt kommen. Dabei können sie ein breites Medienspektrum an 3D-Modellen, detaillierten Grafiken und hochauflösenden Videos erleben – alles innerhalb der Applikation »Universum Mensch«. 

 

Das Fraunhofer MEVIS zeigte bereits im August 2015 ein beeindruckendes Beispiel für das Zusammenspiel von Ästhetik und medizinischer Bildgebung: Auf einer 16 x 9 Meter großen Leinwand pochte ein in 8K aufgelöstes, dreidimensionales Herz samt seiner dynamischen Blutströme. Über die Visualisierung des Herzens, welche beispielsweise diagnostische Verfahren in der Medizin vereinfacht, berichteten wir bereits im Oktober des vergangenen Jahres.

 

Diese erste Darstellung wurde nun um zwei zusätzliche 3D Filme, welche vom Fraunhofer MEVIS für den »Deep Space« konzipiert wurden, ergänzt. So gewinnen Zuschauer einen Einblick in unterschiedliche Bereiche des menschlichen Körpers, basierend auf computertomographischen (CT) und magnetresonanztomographischen (MRT) Daten: 

 

Magnetic Moments 

 

Hierbei handelt es sich u.a. um eine Visualisierung des Kopfes und des dortigen arteriellen Blutflusses eines Patienten. Durch spezifische Magnetisierung des Gewebes auf atomarer Ebene, d.h. der Wasserstoffkerne in den Wassermolekülen mittels Radiowellen eines MR-Tomographen (MRT) und des anschließenden Signalfeedbacks wird es u.a. möglich, ohne den Einsatz von Röntgenstrahlung Durchblutungsstörungen frühzeitig zu erkennen. Mit Hilfe des sogenannten »Arterial Spin Labeling (ASL)« kann Blut magnetisch markiert und anschließend nachverfolgt werden. Gestörte Blutflüsse werden sichtbar, Blutgerinnsel können aufgespürt und ein Schlaganfall frühzeitig diagnostiziert werden – komplett ohne den Einsatz von Kontrastmitteln.

 

 

 

Arterial Checkup

 

Die hier verwendete Segmentierungsmethode erlaubt den Medizinern mithilfe einer CT-Angiographie den Körper des Patienten in tausenden Bildschichten zu scannen und z.B. Knochen und Blutgefäße getrennt sichtbar zu machen. Zwar absorbiert unterschiedliches Gewebe unterschiedlich viel Röntgenstrahlung, so dass Strukturen wie Knochen und Lunge hell bzw. dunkel hervortreten, aber für eine Gefäßuntersuchung muss dem Patienten vorher noch ein Kontrastmittel gespritzt werden. Durch das Mittel werden die Gefäße, durch die das Blut fließt, sichtbar gemacht und so hell wie das Skelett dargestellt. Für die Untersuchung verwenden die Mediziner anschließend eine für sie entwickelte Computersoftware, mit der die Knochen ausgeblendet werden können, die die Gefäße in der visuellen Darstellung sonst verdecken. So werden beispielsweise Gefäßverengungen besser lokalisierbar bzw. diagnostizierbar.

 

 

Die vom Fraunhofer MEVIS erstellten 3D Filme für Kunst- und Medizininteressierte am interaktiven Erlebnisort »Deep Space 8K« basieren auf für die klinische Forschung und Routine entwickelte bildgebende Sequenzen, Partikelflussmessungen und Visualisierungsmethoden. Mit innovativen bildgebenden Verfahren, wie dem »Arterial Spin Labeling«, kann zukünftig auf belastendes Kontrastmittel verzichtet werden, dies kommt besonders Kindern und älteren Leuten zugute. Das Segmentierungsverfahren im Beitrag »Arterial Checkup« sorgt vor allem für eine Erhöhung der Genauigkeit bei der Diagnostik und für Einblicke in sonst verdeckte Bereiche des Körperinneren. Die Blutflussmessungen im Herzen helfen u.a. bei der Untersuchung von Kindern mit angeborenen Herzfehlern und können invasive Untersuchungen mittels Katheters ersetzen. (nh/ma)

 

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