Zehn Jahre Kooperationsprogramm zwischen Max-Planck- und Fraunhofer-Gesellschaft
Wissen für die Praxis schaffen, aus abstrakten Erkenntnissen Anwendungen für Medizin oder Elektromobilität entwickeln – diese Ziele leiten ein vor zehn Jahren initiiertes Kooperationsprogramm zwischen Max-Planck- und Fraunhofer-Gesellschaft. Dabei arbeiten die Wissenschaftler explizit in Projekten zusammen, bei denen es sowohl auf Grundlagenforschung als auch auf angewandte Forschung ankommt. Finanziert aus Mitteln des Paktes für Forschung und Innovation konnten bisher 20 Projekte erfolgreich abgeschlossen werden, elf Forschungsvorhaben laufen aktuell. Ein Blick auf die Echtzeit-MRT zur Diagnostik im Krankenhaus zeigt, wie die Partner einander ergänzen.
In Krankenhäusern ist die Magnetresonanztomografie (MRT) ein Standardverfahren für den Blick in den Körper; so können Ärzte viele Erkrankungen diagnostizieren. Jeder, der in eine der Röhren hineingeschoben wird, erhält den Hinweis, sich nicht zu bewegen. Nur so ließen sich bisher scharfe Aufnahmen aus dem Inneren des Körpers erzeugen. Doch seit dem Jahr 2010 verspricht die Magnetresonanztomografie deutlich mehr. Sie erlaubt dank neuer Verfahren, die Forscher um Jens Frahm vom MPI für biophysikalische Chemie in Göttingen entwickelt haben, die Erzeugung von Bildern innerhalb von 20 bis 30 Millisekunden. Damit sind nun filmische MRT-Aufnahmen in Echtzeit möglich: Kieferbewegungen, das Schlucken, die Beugung des Knies oder das schlagende Herz werden wie im Film sichtbar. Die Sequenzen zeigen beispielsweise Herzschlag für Herzschlag die Pumpbewegungen des Herzmuskels sowie den resultierenden Blutfluss.
Zur Datenanalyse der Echtzeit-MRT für Herzuntersuchungen haben Forscher von Fraunhofer diese Software entwickelt. Automatisiert ausgewertet und sichtbar gemacht werden damit klinisch relevante Messgrößen wie die Herzmuskelbewegung oder der Blutfluss.
Diese neuen Potenziale für die medizinische Diagnostik auch im Alltag der Klinik nutzbar zu machen, ist Ziel eines der Kooperationsprojekte zwischen Fraunhofer-Gesellschaft und Max-Planck-Gesellschaft. Die Forscher um Jens Frahm kooperieren dabei mit dem Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin (MEVIS), Bremen. „Während wir die Technik der Echtzeit-MRT weiterentwickeln, ist Fraunhofer MEVIS ein unverzichtbarer Partner bei der benutzerfreundlichen Auswertung der MRT-Bilder, da sie über die nötige mathematische Kompetenz in der Bearbeitung und Analyse von Bilddaten verfügen“, sagt Frahm.
Ein Beispiel: Um die Herzfunktion eines Patienten untersuchen zu können, müssen die MRT-Bilder quantitativ bewertet werden. Die bisher übliche manuelle Bewertung kommt angesichts von Hunderten von Bildern eines MRT-Filmes nicht infrage. „An dieser Stelle hat Fraunhofer MEVIS ein Programm, die Software CAIPI, entwickelt, die die mehrere Sekunden langen MRT-Filme des Herzes und des Blutflusses vollautomatisch nach klinisch relevanten Messgrößen auswertet“, unterstreicht Frahm. Das seien beispielsweise die Verdickung der Herzwand oder die Geschwindigkeit sowie das Volumen des Blutflusses durch die Aorta.
Folgt: Max-Planck-Präsident lobt Partnerschaft auf Augenhöhe