Sieger des Innovationswettbewerbs zur Förderung der Medizintechnik prämiert

Im Rahmen des MEDICA-Kongresses „Innovationen in der Medizintechnik“ wurden heute die Sieger des „Innovationswettbewerbs zur Förderung der Medizintechnik“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ausgezeichnet. Mit diesem Wettbewerb bietet das BMBF innovativen Forschungsansätzen, die gleichzeitig ein hohes Entwicklungsrisiko beinhalten, die Chance zur Verwirklichung. So soll jeweils in einem Schlüsselexperiment die Machbarkeit eines neuen Verfahrens oder einer neuen Technik nachgewiesen werden. Das breite Echo in den Forschungseinrichtungen und Firmen auf den Wettbewerb zeigt die Innovationsfähigkeit und herausragende Kompetenz Deutschlands in zukunftsträchtigen Themenfeldern der Medizintechnik.

Aus 88 Bewerbern hat eine international besetzte Expertenjury die 12 Sieger ausgewählt. Da die Gesamtfördersumme vom BMBF von 3,5 Millionen Mark im Jahr 1999 auf 4,4 Millionen Mark in diesem Jahr erhöht worden ist, konnte auch die Zahl der Siegerteams von 8 auf 12 erhöht werden. Den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern wird mit einem Preisgeld zwischen 300.000 und 500.000 Mark die Möglichkeit gegeben, ihre Idee durch ein Schlüsselexperiment zu belegen.

In diesem Jahr gehen die Gewinner-Themen von vielversprechenden Ansätzen in der Bildgebung mit Hilfe des strahlungsfreien Magnet-Resonanz-Tomographen über neue Ultraschalltechniken in der Zahnheilkunde, intelligente Katheter-Lösungen und Implantate für Herz- oder Schmerzpatienten bis hin zu innovativen bildverarbeitenden Methoden zur Tumorerkennung und einem neuartigen Ansatz zur Heilung des Grauen Stars. Weitere Themen beschäftigen sich mit ultra reinem Wasser für die Medizintechnik, der Therapie altersbedingter Krankheiten der Netzhaut, der gendiagnostischen Qualitätssicherung und einer neuen Methode zur Berechnung von dreidimensionalen Bildern aus „normalen“ Röntgenaufnahmen.

Nach erfolgreich durchgeführtem Schlüsselexperiment wird spätestens nach 3 Jahren die weitere Entwicklung und Vermarktung durch die Industrie erfolgen. Mit diesem Ansatz leistet das BMBF einen Beitrag zur Lösung von wichtigen medizinischen Problemen, um damit den betroffenen Menschen eine Perspektive auf mehr Lebensqualität geben zu können. Zusätzlich werden mit dem Wettbewerb die Stärken Deutschlands auf dem Gebiet der Medizintechnik für die Zukunft gesichert und ausgebaut. Technik in der Medizin bedeutet jedoch nicht nur „Apparatemedizin“. Die unterschiedlichen Ansätze der Gewinner zeigen, dass Medizintechnik in vielfältiger Weise einen wichtigen Beitrag zur Diagnostik und Behandlung von Krankheiten leistet. Hiervon profitiert einerseits der Patient: die neuen Diagnose- und Therapieverfahren sind schneller, präziser und schonender. Andererseits werden durch diese Medizintechnik Kosten gesenkt: schnellere und günstigere Operations- und Untersuchungstechniken fördern das Einsparpotenzial ebenso wie die effektiveren Heilungschancen mit den daraus resultierenden geringeren Folgekosten.

Weitergehende Informationen können zudem bezogen werden beim

DLR
Projektträger des BMBF
– Gesundheitsforschung –
Südstr. 125
53175 Bonn
Tel.: (0228) 38 21- 2 10
Fax: (0228) 38 21- 2 57
www.dlr.de/PT

Die Preisträger des Innovationswettbewerbs
zur Förderung der Medizintechnik 2000

Magnet-Resonanz-Elastographie zur verbesserten Brustkrebsdiagnose,
Philips Forschungslabor Hamburg, FH Koblenz RheinAhrCampus Remagen,
Radiologische Universitätsklinik Bonn:
Mit Hilfe der Magnet-Resonanz-Elastographie („MR-tomographische Tastuntersuchung“) sollen die Diagnosemöglichkeiten für Brustkrebspatientinnen verbessert werden. Die neue Methode basiert darauf, dass mit dem Magnet-Resonanz-Verfahren die Ausbreitung einer mechanischen Welle im Brustgewebe verfolgt wird. Stößt die Welle auf ein Hindernis – wie z. B. einen Knoten – kann dies in einem dreidimensionalen Schnittbild dargestellt werden. Da sich die Konsistenz und Architektur von gut- und bösartigen Tumoren deutlich unterscheidet, soll mit Hilfe dieser neuen Methode besser als bisher zwischen gut- und bösartigen Tumoren unterschieden werden. Dadurch können in Zukunft unnötige Operationen und Belastungen der betroffenen Frauen vermieden werden.

Ultraschallgerät zur schonenden Zahnsteinentfernung,
Universität Greifswald, Poliklinik für Zahnerhaltung und TU-Clausthal:
Entwicklungsziel ist ein neuartiges Ultraschall-Gerät zur Zahnsteinentfernung, das während des Arbeitsprozesses in der Lage ist, die gerade berührte Oberfläche selbständig zu erkennen. Die Leistung des Gerätes soll dabei so gesteuert werden, dass es zu einem optimalen Abtrag des Zahnsteins kommt ohne den Zahn selbst zu schädigen. Bei den bisher verfügbaren Geräten kommt es vor allem im nicht einsehbaren Bereich der Zahnfleischtaschen zum Verbleib von Bakterien, Zahnstein und sogar – durch zu lange Bearbeitung an einer Stelle – zu Schäden an intaktem Wurzelzement. Eine intelligente Kombination von vorhandenen Piezokeramiken als Sensorelemente und einer pfiffigen Messwerteverarbeitung mit „Fuzzy-Logic“ könnte in Zukunft dabei helfen, die weitreichenden Folgen von Parodontalerkrankungen – wie Zahnverlust, Herz- und Gefäßschäden oder Diabetes – zu vermindern.

Bionische Hautdurchleitung, Universitätsklinikum Charité, Berlin:
Bei verschiedenen Erkrankungen ist es erforderlich, eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Körperinneren des Patienten und der Außenwelt herzustellen. Dies geschieht in der Form von Schläuchen oder Kanälen, die durch die Haut des Patienten geführt werden. An der Stelle, an der z. B. der Schlauch aus dem Körper tritt, können aber Keime in den Körper des Patienten eindringen. Diese Keime wandern am Implantat entlang und somit tief in das Körperinnere ein. Bei vielen Patienten muss dann wegen dieser Infektion die Therapie abgebrochen werden. Die „Bionische Hautdurchleitung“ verspricht hier die Lösung. Sie wird „bionisch“ genannt, weil sie das biologische Prinzip des Herauswachsens durch die Haut wie bei Fingernagel und Haar nachahmt. Geplant ist eine Schutzmanschette, die den Schlauch umgibt und die immer wieder neues steriles Material von innen nach außen nachschiebt. So werden Keime ständig aus der Durchtrittsstelle herausgetragen und sterben durch Nährstoffmangel und trockene Außenluft ab.

Intelligenter Katheter, Fraunhofer Institut für Mikroelektronische
Schaltungen und Systeme, München:
Medikamente werden heute – z. B. durch gesteigerte Wirkmechanismen – in immer kleineren Mengen dosiert. Bei diesen kleinsten Dosierraten treten allerdings oft Verschlüsse der Zuleitungen oder Nadeln auf. Dies wird häufig zu spät bemerkt. Die schwerwiegenden Folgen: das lebenswichtige Medikament wird nicht rechtzeitig oder in falschen Mengen verabreicht. Ein neuer „intelligenter“ Katheter soll in Zukunft dabei helfen, beispielsweise bei einer Chemo-, Gen- oder Schmerztherapie, einen Verschluss des Systems sofort zu erkennen und zu melden. Eine geschickte Verknüpfung von Optik und Feinmechanik sorgt in dem geplanten System für eine höhere Patientensicherheit und Versorgungsqualität.

„Augmented Reality“ System für die Urologie, Fraunhofer Institut für Graphische Datenverarbeitung, Darmstadt:
Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, die Weißlicht-Endoskopie für die Diagnose und Therapie des Blasenkrebses wesentlich weiterzuentwickeln. Dies wollen die Wissenschaftler mit einer neuartigen Analyse und Informationsbearbeitung des Endoskopbildes erreichen. Trotz der heute verfügbaren hochauflösenden Endoskope, die eine exzellente Darstellung der Blasenschleimhaut und eine präzise Tumorentfernung ermöglichen, liegt die Rückfallquote des Blasenkarzinoms mit 70% ungewöhnlich hoch. Ein neues bildgebendes Verfahren soll dies ändern. Auf der Basis einer elektronischen Aufarbeitung des Endoskopiebildes erhoffen sich die Forscher in Zukunft nicht nur den Primärtumor vollständig erfassen zu können, sondern auch flache Tumorausläufer und Tumorvorstufen, die bisher oft übersehen werden.

Wiederaufladbarer, implantierbarer Cardioverter-Defibrillator,
Medizinische Hochschule Hannover:
Die einzige Rettung für viele Patienten mit lebensbedrohlichen Herzrhythmusstörungen besteht in der Implantation eines automatischen implantierbaren Cardioverter-Defibrillators (ICD). Dieser prüft die Schlagfrequenz und stimuliert bei Bedarf den Herzmuskel mit einem elektrischen Schlag. Bisherige Geräte werden alle drei bis vier Monate überwiegend in spezialisierten Herz-Zentren überprüft. Zudem ist ein Austausch des Systems wegen des hohen Stromverbrauchs mit entsprechenden Operationsrisiken ca. alle drei bis fünf Jahre nötig. Dies bedeutet z. B. für Kinder mit angeborenen Herzfehlern einen erheblichen Verlust an Lebensqualität durch zahlreiche operative Eingriffe. Daher planen die Forscher ein neues, durch die Haut aufladbares System. Dies würde die Zahl der Operationen drastisch verringern und die Lebensqualität der Patienten enorm verbessern.

Akkommodationsfähige intraokulare Kunstlinsen, Augenklinik Kiel-Bellevue:
Die Trübung und Verhärtung der Augenlinsen im Alter – also der „Graue Star“ – ist eine Volkskrankheit. Heute verfügbare Kunstlinsen, die während eines Routineeingriffs eingesetzt werden, verhelfen immer mehr Menschen zu einer klaren Sicht bis ins hohe Alter. Allerdings sind diese Linsen starr – sie lassen keine Verformung zu und somit auch keine Nahsicht. Die Patienten benötigen nach der Operation in jedem Fall eine Brille. Viele schwerwiegende Fehlsichtigkeiten lassen sich darüber hinaus auch mit Kontaktlinsen oder Brillen nur schlecht korrigieren. Hilfe verspricht ein neuer Forschungsansatz, der auf dem Einsatz einer flexiblen, elastischen Kunstlinse auf der Basis eines Biomaterials beruht. Diese würde sowohl das gestochen scharfe Fern- als auch Nahsehen auf Dauer ohne Brille ermöglichen.

Automatisierte Positionierung von Instrumenten im Magnet-Resonanz-Tomographen, Daum GmbH, Schwerin:
Pro Jahr erkranken in Deutschland über 25.000 Männer neu an Prostatakrebs. Trotz erheblicher Fortschritte in der medizinischen Grundlagenforschung werden auch heute noch die meisten Prostata-Karzinome nur zufällig entdeckt. Ein neues Gerät für die zielsichere Gewebeentnahme verdächtiger Bereiche der Prostatadrüse soll dies ändern. Hierzu setzt das Forscherteam auf eine Kombination zwischen der Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) und einem neuen Gerät, das ferngesteuert positioniert werden kann und eine zielsichere, MRT-bildgeführte Biopsie möglich macht. So könnte die Früherkennung des Prostatakrebses erheblich verbessert werden.

Ultra reines Wasser für die Medizintechnik, FH-Frankfurt und Institut für Solarenergieforschung, Hannover:
In vielen Bereichen der Medizin werden die verwendeten Flüssigkeiten strengen Kriterien unterworfen, vergleichbar mit den Vorschriften für Arzneimittel. Trinkwasser erfüllt diese Anforderungen nicht. Wasser – als wichtigstes Lösungsmittel für viele Medikamente – muss daher z. B. von Bakterien und Viren sowie deren Bestandteilen restlos befreit werden. Wissenschaftler planen nun den Einsatz eines neuen, preisgünstigeren Verfahrens, um die Medizin und Pharmazie mit diesem kostbaren Nass zu versorgen. In einem „Schlüsselexperiment“ soll daher die Effektivität der „Photokatalyse“ untersucht werden – eines erst vor wenigen Jahren von der Forschung entdeckten physikalisch- chemischen Effektes.

Therapie der altersbedingten Makuladegeneration, WECO GmbH, Düsseldorf:
Die Sehkraft lässt im Alter oft rapide nach. Hierfür ist neben dem grauen und grünen Star die altersbedingte Makuladegeneration verantwortlich. Diese Krankheit betrifft einen kleinen aber wichtigen Bereich der Netzhaut: die sog. Makula – und genau hier ist der Punkt des schärfsten Sehens lokalisiert. Für den Patienten bedeutet dies den Verlust der zentralen Sehschärfe: Ausgerechnet das was man ansieht, verschwimmt, erscheint verzogen oder verschwindet. Ca. 60.000 Menschen erkranken jährlich allein in Deutschland. Eine neue Laser-Therapie hat schon einige Erfolge zu verbuchen. Allerdings wird immer noch zuviel gesundes Gewebe während der Bestrahlung geschädigt. Dies liegt zum Teil daran, dass bisherige Lasersysteme lediglich kreisförmige Areale bestrahlen. Um nun aber auch komplex geformte erkrankte Netzhautbereiche behandeln zu können, planen die Forscher den Einsatz lichtmodulierender Mikrobausteine aus Silizium. Diese Elemente „formen“ den Lichtkegel des Lasers dann entsprechend der Ausdehnung des erkrankten Bereichs.

Phasenmikroskopisches Verfahren zur gendiagnostischen Qualitätssicherung, Freie Universität Berlin:
Anhand von entnommenem Zellmaterial können heute viele Ursachen für Krankheiten erkannt werden. Die molekulargenetische Analyse von Geweben spielt daher eine immer wichtigere Rolle. Spezial-Mikroskope, die üblicherweise bei der komplizierten Entnahme einzelner Zellen aus einem Gewebeverbund zum Einsatz kommen und mit einem Laser zur Zellfixierung kombiniert sind, haben aber Nachteile. Sie arbeiten z. B. in einem bestimmten Arbeitsschritt mit Hitzeeinwirkung. Da das Zellmaterial für molekulargenetische Tests herangezogen wird, ist es wichtig, dass das Erbmaterial in der Zelle nicht angegriffen wird. Hitze jedoch zerstört die Erbsubstanz. Ziel dieses Projekts ist es, eine neue hochempfindliche Methode der quantitativen Phasenmikroskopie zu entwickeln, die thermische Zellschäden rechtzeitig erkennt. Die Forscher planen, das neue computergestützte System in handelsübliche, industrielle Durchlichtmikroskope zu integrieren.

Echtzeitvolumenrekonstruktion aus Röntgenaufnahmen, Universität Mannheim in Kooperation mit dem DKFZ Heidelberg und der Siemens AG, Forchheim:
Die grundlegende Idee dieses Projekts ist es, aus mehreren Röntgenaufnahmen ein dreidimensionales Bild des Körpers zu berechnen. Bisher ist das z. B. nur mit einem sehr teuren Computer-Tomographen möglich. Ein neues Verfahren soll dies nun auch mit „normalen“ Röntgengeräten schaffen. Damit das Bild dem behandelnden Arzt – z. B. während einer Operation – sofort zur Verfügung steht, sind sehr aufwendige Rechenprozesse nötig. Die Forscher planen deshalb, mit Hilfe einer preisgünstigen PC-Einsteckkarte jeden beliebigen Rechner so aufzurüsten, dass er den neuen Aufgaben gewachsen ist. Der Vorteil liegt auch darin, dass die Strahlenbelastung mit dem neuen System für den Patienten vermindert wird.