Digital In Arbeit

Blick ins Herz

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Rainer Eder

Ein Patient liegt auf dem Operationstisch. Eines seiner Organe funktioniert nicht richtig. Um den Fehler zu finden, bedient er sich einer „Science-fiction"-Technik. Er kann jedes der betroffenen Organe dreidimensional — also räumlich — sehen.

Solchermaßen sind Herz, Lunge oder Niere bei ihrer lebenswichtigen Arbeit beobachtbar. Mittels einer revolutionären Technik, entwickelt an der Universität Heidelberg in der Bundesrepublik Deutschland, wird in Zukunft dem Arzt die Arbeit sehr viel leichter von der Hand gehen.

Bisher war es nur möglich — mit Hilfe sogenannter „Scanner" — Bilder als Schnitt durch eine Ebene des menschlichen Körpers, allerdings nur zweidimensional, zu machen. Der behandelnde Arzt braucht so mehrere Bilder, um die verschiedenen Ebenen des Organs, das er behandeln will, zu erfassen. Nur so kann er sich ein „richtiges Bild" von der Situation machen.

Das verkompliziert die Diagnose und die Behandlung. In den nächsten Jahren wird sich das grundlegend ändern. „Der Arzt wird mit der von uns entwickelten Technik menschliche Organe bei ihrer Arbeit im Körper von allen Seiten her betrachten können. So wird die Diagnose viel sicherer und die Behandlung stark vereinfacht, da die zu behandelnde Stelle genau lokalisiert werden kann", erklärt Josef Bille vom Institut für angewandte Physik der - Universität Heidelberg.

Möglich wird dieser entscheidende Fortschritt in der medizinischen Technik durch ein — im Prinzip - einfaches Verfahren. Laserstrahlen und eine rotierende Schraube - eine sogenannte „He lix" - helfen beim neuen „3-D-Se-hėn".

Bille rechnet beim Bau der Anlage für die Praxis mit möglichen Größen bis zu vier Meter Durchmesser für die sich drehende Helix. Dabei sollen bis zu 8.000 Umdrehungen derselben pro Sekunde erreicht werden. Diese hohen Geschwindigkeiten sind nötig, um alle Ebenen des darzustellenden Gegenstandes erfassen zu können.

Dazu gehören dann auch die entsprechenden Daten, die in einem Mikroprozessor möglichst schnell verarbeitet werden müssen.

„Mikroprozessoren schaffen es heute, die riesigen Datenmengen für 30 Bilder pro Sekunde zu verarbeiten. Dabei sind bis zu 50.000 Einzeldaten pro Bild nötig", erklärt Rüdiger Hartwig vom wissenschaftlichen Zentrum Heidelberg der IBM Deutschland im FURCHE-Gespräch.

Das neue an der dreidimensionalen Darstellung, die es ja schon seit 20 Jahren und mehr gibt, ist nun eben diese Computersteuerung, gekoppelt mit der „Helix-Technik" als Röntgenblick. Dies ist den Heidelbergern als ersten der Welt gelungen.

Das bedeutet gewaltige Fortschritte nicht nur im medizinischen Bereich, wo Tumore im Gehirn ohne Aufschneiden genau lokalisiert und bei der Operation von außen ohne Entfernung der Schädeldecke — dies ist ja schon längere Zeit möglich — beobachtet werden können.

Auch die Kontrolle irirt^uftver-kehr wird durch eine dreidimensionale Darstellung wesentlich erleichtert. Und letztlich sind auch Industrieroboter dadurch leichter ^ programmier- und steuerbar.

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1947

Neue Forschungen und Erkenntnisse der Biologie

Die unerwartet tiefen Einblicke in den Aufbau der Materie, welche sich leider zunächst nur in der Erfindung neuer Vernichtungsmittel ungeheuersten Ausmaßes ausgewirkt haben, mußten notwendig auch in der Biologie zu neuen Versuchen, Ergebnissen und noch größeren Erwartungen führen. Denn mit dem ganzen, der atomistischen Weltanschauung eigentümlidicn Geist der Zersplitterung ist stets auch die Meinung verbunden gewesen, daß es schließlich nur von der Schärfe unserer Beobaditungen, von der Zerlegungskraft unserer Instrumente abhängt, ob wir den letzten Sdileier vom Geheimnis des Lebens

1952

Fortschritt der Gehirndiagnose

Unter Elektroencephalographie versteht man die Aufzeichnung von Spannungsschwankungen, sogenannten „Aktionspotentialen“ des Gehirns, die von der Schädeldecke abgeleitet werden. Es ist ja heute bereits weit bekannt, daß jeder Lebensvorgang mit geringen elektrischen Spannungsänderungen einhergeht. Diese sollen an einzelnen aus dem Verband gelösten Zellen ein zwanzigstel Volt erreichen, doch fällt diese relativ große Spannung, deren Ausbreitung das umgebende Gewebe große Widerstände entgegengesetzt, an der äußeren Schädeldecke bis auf einige Millionstel Volt ab. Erst seit den

Denken Elekironengehirne?

Elektronengehirne nannte die Presse öfter jene großen amerikanischen Rechengeräte, die mit Elektronenröhren arbeiten und selbst für unsere heutigen Begriffe erstaunliche Leistungen vollbringen. Diese Bezeichnung erweckt zu weitgehende Vorstellungen, aber wenn man alle Phantasie unkundiger Berichterstatter wegläßt und nur die nüchternen Tatsachen schildert, klingt das wie eine alte Riesensage im Gewand der technischen Sprache, Und nach wenigen Blicken in die Welt der großen Rechenmaschinen stellt man sich mit leichtem Bangen die Frage: Ist die Technik daran, auch den

1956

Die elektronischen Grundlagen

Von Dr. HEINZ ZEMANEK, Institut für Nachrichtentechnik der Technischen Hochschule in Wien

1965

Diagnose in zwei Minuten

Wenn man diese Hintergründe kennt, dann ist es verständlich, warum die Untersuchungsmethode MEDSAK — die Verarbeitung medizinischer Daten durch eine Mathematikmaschine — in Schweden einem' so außerordentlichen Interesse begegnete.Das von Dr. Harry Danielsson und Ing. Bertil Greko ausgearbeitete System wurde in zwei Krankenhäusern erprobt und es gab ausgezeichnete Resultate. Wie funktioniert es nun?Jeder Patient erhält beim ersten Besuch ein umfangreiches Frageformular, das 254 Fragen für Männer und 266 Fragen für Frauen enthält. Alle Fragen müssen zu Hause mit Ja oder Nein

Vom Leib zur Seele

Die Verarbeitung, Umsetzung, Metamorphose von physikalisch meßbaren Gegebenheiten der Außenwelt dn psychische Erscheinungen, also in teils unmeßbare, oft unsagbare Qualitäten hat von alters her das psychologisch-metaphysische Interesse des Menschen erregt und zu verschiedenen weittragenden Spekulationen Anlaß gegeben. Wie die Phänomene von Geburt und Tod, Schlaf und Traum stellt die Außenwelt-Leib-Seele-Beziehung ein komplexes erkenntnistheoretisch-metaphysisches, psychologisch-physiologisches Problem dar, an dem kein großer Denker beaohtungslos vorbeiging. Sie ist gleichsam eines

1966

Information und ihre Verarbeitung

Information ist von sonderbarer Natur. Sie ist nicht Stoff und nicht Geist, aber sie bedarf beider, um Information zu sein: Ohne Stoff und ohne Energie kann sie weder gespeichert noch übertragen werden, und ohne Geist ist sie bedeutungslose Form. So ist es vorwiegend der Mensch, der Information übermittelt und verbraucht. In den letzten beiden Dekaden aber ist die merkwürdige Kategorie der Information auch noch der Maschine erteilt worden, und damit hat ein neues Zeitalter begonnen.Historische EntwicklungSpeicherung und Übertragung von Information und die technischen Mittel dafür

1968

Verständigung - Mensch und Maschine

Nichts charakterisiert den Wandel des Begriffs der Maschine in den letzten Jahrzehnten besser als die Verfeinerung der Verständigungsmittel zwischen Mensch und Maschine. Die alte Maschine wurde ein- und ausgeschaltet; und wenn es eine hochentwickelte Maschine war, dann hatte sie Räder, Knöpfe und Hebel für verschiedene Einstellungen. Das Auto ist ein gutes Beispiel dafür: Lenkrad, Gaspedal, Fußbremse und Kupplung bilden die Grundlage für den Betrieb; Zündschlüssel, Blinker, Lichtschalter, Hupe und Handbremse sind bereits sekundäre Betriebsmittel. Ge- schwindigkeits- und

Mondforschung – heute

Die Astronomie ist eine so vielseitige Wissenschaft, daß immer nur relativ wenige Fachleute sich auf ein Einzelgebiet wie das der Mondforschung spezialisieren können, was erst Monate oder Jahre intensiven Einarbeitens verlangt. So waren bei dem letzten Kongreß der „International Astronomical Union” (IAU) im vergangenen August in Prag unter den über 2000 Teilnehmern bei der Sitzung der Mondkommission etwa 40 bis 50 Fachleute zugegen. Im deutschen Sprachraum (Österreich, Schweiz, West- und Ostdeutschland) wird nur in Wien seit vielen Jahren auf diesem Gebiet gearbeitet. Im übrigen

Chiffrieiflare Ästhetik

Im Künstler wie im Kunstfreund, soweit beide dafür halten, daß der schöpferische Schaffensvorgang in letztlich unergründlichen Ursprüngen wurzelt, regt sich Unbehagen, sobald sich die Wissenschaft der Kunst in analytischer Absicht mit mathematischen Methoden nähert, zumal heute, da sich diese im Zeitalter der Kybernetik potenziert anbieten. Doch der Trend ist unaufhaltbar, im Bereich der Literatur sind längst umfangreiche Forschungen im Gang, und es zeichnet sich eine Situation ab, in der Dichtung, bildender Kunst und Musik mit Hilfe von Computersystemen zahlreiche Strukturgeheimnisse

1973

Wissenschaft als Science-Fiction

Sowohl die Menschen als auch ihre Umwelt sind in hohem Maße veränderlich und durch Änderung des einen kann sich auch das andere ändern. Im Laufe der bisherigen Menschheitsgeschichte erwarb der Mensch immer mehr technische Fähigkeiten, die es ihm gestatteten, seine Umwelt seinen Wünschen gemäß zu gestalten. Die neuesten Ergebnisse naturwissenschaftlicher Forschung, im besonderen der Biochemie, ermöglichen es dem Menschen, seine eigene biologische Struktur umzuformen.

Von der Akupunktur zum „Astralleib“

„Es ist unbeschreiblich. Elektrische Flammen leuchten auf, und dann Fackeln, oder blaue oder orangefarbene Kronen. Flammendes Violett und wilde Blitze. Einige Lichter glitzern beständig, andere kommen und gehen wie Wandelsterne. Es ist phantastisch, ein geheimnisvolles Spiel — eine Feuerwelt.“ Diese Sätze beschreiben das Aussehen eines Menschen, der mittels der Kirlian-Photographie aufgenommen wurde. Die Kir-lian-Photographie, die Ende der dreißiger Jahre von 'Semjon Davidowitsch und Valentina Kirlian in Krasnodar in Südrußland entdeckt wurde, bringt Menschen und andere Versuchsgegenstände in ein Feld elektrischer Hochfrequenzströme. Dabei wird ein lumineszierender Energiekörper sichtbar gemacht, der offenbar unseren Körper durchdringt, jedoch normalerweise völlig durch den physischen Körper verborgen ist.

1986

Der Rechner wird gezähmt

Öde Bildschirmarbeit in unpersönlichen Büros, Roboter verdrängen die Menschen - das sind gängige Visionen zum Verhältnis Mensch und Elektronik. Sieht die Zukunft so aus?

1990

Ein Künstler wie Leonardo

„Der Computer unterschei-det genau zwischen Original und Restauration"

Ein Oberschenkel zum Verstellen

Über das AKH-Monstrum, das seiner Fertigstellung entgegensieht, wird in Wien mehr gesprochen als über die vielfältige Forschungstätigkeit in der I nstitution AKH. Sehr zu Unrecht!

1996

Von „neuen ” Herzen und Nieren

Der wissenschaftliche Fortschritt, der in unserem Jahrhundert Erstaunliches hervorbrachte, hat auch die medizinische Praxis stark gewandelt. Einiges von dem, was ehemals kühner Traum oder Utopie war, ist heute Alltag und Routine. So ist beispielsweise scheinbar längst vergessen, daß noch in unserem Jahrhundert Krankheiten, wie die Tuberkulose, die Kinderlähmung oder auch die Grippe, um nur einige Beispiele zu nennen, sehr gefürchtet waren. Heute sind diese ojtmals kein Problem mehr.Spektakulärer noch sind die Fortschritte in der chirurgischen Disziplin. Die Transplantationsmedizin der

1997

Taube können hören, Lahme wieder gehen

Künstliche Hände, Beine, Herzen, Augen, Gesichter ... Die Medizin vollbringt wahre Wunder, um zerstörte Körperteile zu ersetzen.

Medizintechnik, die große Verheißung

Trotz ihrer Querschnittslähmung oder Amyotrophen Lateralsklerose (ALS), bei der der Körper von unten ansteigend immer gelähmter wird, bis nur noch der Kopf davon ausgenommen ist, geben viele dieser Kranken nicht auf. Die Technik ermöglicht ihnen, selbst bei Totallähmung noch irgendwie zu kommunizieren: Ein Lidschlag, das Zucken mit der Schulter oder bloß der Blick mit dem Auge genügen schon, um ja oder nein zu signalisieren -langsam, langsam können auf diese Weise Buchstaben gefunden, Worte geformt, Sätze gebildet werden. Ein französischer schwerst Behinderter hat kürzlich durch

2002

Umspannwerk und Denkfabrik

ZUM DOSSIERDoris HelmbergerLebte Franz Joseph Gall im Heute, wie viel Mühe hätte er sich doch erspart! Mit Verve sammelte der zunächst in Wien tätige Arzt an der Wende vom 18. zum 19. Jahrhundert Menschenschädel, betastete die knöchernen Überreste und versuchte, anhand ihrer Beschaffenheit Rückschlüsse auf das zu Lebzeiten vorhandene "Hirnvermögen" zu ziehen. Zwar wurde Galls "Schädellehre" 1802 verboten - das Interesse der Allgemeinheit an den Vorgängen im Gehirn hatte er mit seiner ominösen Untersuchungsmethode, die später auf den Namen "Phrenologie" getauft wurde, in jedem

2015

MÄCHTIG wie die Götter

Mit 3D und anderen Technologien steht die Menschheit vor einer Revolution, die unser Leben radikal ändern wird. Ein Ausblick.

Inspiration durch natürliche Innovation

Prothesen sollen künftig mit mehr Intelligenz ausgestattet sein. Die Technik-Entwicklung gemäß biologischen Vorbildern könnte künftig aber auch "elektrische Pillen" und selbstheilende Materialsysteme hervorbringen. Bericht anlässlich des TU-Forums zum Thema "Bionik".

2016

Das Geheimnis der Lotosblume

In den hochkomplexen Gebilden der Natur findet sich der Schlüssel für so manches Patent. Heute läuft die Suche nach bionischen Lösungen auf Hochtouren.

von

Rainer Eder

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