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Gesellschaft für Biomedical Engineering,
Technische Universität Wien |
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TU-BioMed Preis für PC-Simulation von Zellzerstörung |
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| | | Computersimulationen zur thermischen Zellzerstörung, Analysen zur Elektrostimulation bei Rückenmarksverletzungen und barrierefreies Webdesign für Behinderte - damit liefern junge Forscher der TU Wien richtungweisende Erkenntnisse in der Biomedizinischen Technik. |
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Aus fünf exzellenten Abschlussarbeiten wurde die Dissertation von Dieter Hämmerich für den TU-BioMed Preis 2003 ausgewählt. Er hat die thermische Zerstörung von Leberkrebszellen als Folge der Gewebeimpedanz bei lokaler Wechselstromapplikation im Radiofrequenzbereich durch ein "Finite-Elemente-Modell" nachgebildet.
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Berechnungen genauer als bildgebende Verfahren |
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Das hilft, einerseits bei der Behandlungsplanung eine ideale Elektrodenlage zu finden, andrerseits aber auch zur technischen Verbesserung der am Markt befindlichen Geräte beizutragen.
Darüber hinaus liegt der Wert der Berechnung in der Prognose der Berandung des zerstörten Zellgewebes, da diese die Wahrscheinlichkeit der Neubildung aus nichtzerstörten Tumorzellen entscheidet. Diese Berandung kann durch die derzeitigen bildgebenden Verfahren nicht zuverlässig erfasst werden.
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Für verschiedene Gewebearten |
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Die Methode erscheint für andere Gewebearten wie zur Abtragung von Herzmuskel- oder Nierenzellmaterial ebenso geeignet und auch hier passen die simulierten Ergebnisse zu den selbst gemessenen. Außerdem wurde noch der simultane Einsatz mehrerer Elektroden für unterschiedlich lokalisierte Tumore vorgeschlagen und simuliert, da damit eine geringere Wahrscheinlichkeit der Wiederkehrrate erwartet wird, als bei sequentiellem Einsatz.
Die Qualität der Arbeit wird durch eine Reihe von Publikationen in den Top Journalen der Biomedizinischen Technik dokumentiert.
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Freie Literatursuche im Internet
Informationen zur wissenschaftlichen Literatur mit medizinischem Bezug findet man durch die freie Suchmaschine von PubMed. Gesucht kann nach Autoren oder Schlüsselwörtern werden. So kann man dort z.B. unter Haemmerich D auch die Kurzfassungen seiner Arbeiten finden. |
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 Suchmaschine PubMed |
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Elektrostimulation bei Rückenmarksverletzten |
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Wissenschaftlich am eindrucksvollsten war die Dissertation "Neurocontrol of Standing and Walking" von Bernhard Jilge. Die Steuerung der Beinbewegung erfolgt durch neuronale Mustergeneratoren im Rückenmark, die offensichtlich viel einfacheren Prinzipien unterliegen als man bisher annahm.
Dadurch lassen sich mit einer einzelnen in der Nähe des Rückenmarks implantierten Elektrode verschiedene Bewegungsmuster generieren. Eine Analyse der elektrisch hervorgerufenen Muskelkontraktionen zeigte unter anderem, dass der neuronale Code zur Muskelansteuerung zwei sich relativ langsam ändernde Basiskomponenten enthält.
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Barrierefreies WEB für Behinderte |
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Christoph Rettinger produzierte mit seiner Diplomarbeit ("Rehabilitationstechnik fortec") gleich auch einen Kurs, wie man vorbildlich Internetnutzung behindertengerecht anbietet.
Beeinträchtigungen wie Blindheit, Gehörlosigkeit und Mobilitätseinschränkungen dürfen keine Ausschließung von den neuen Medien bedeuten. Jeder Webdesigner sollte wissen, dass etwa acht Prozent der Internetbenutzer eine Behinderung haben und kann von der frei verfügbaren Arbeit Gebrauch machen.
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Elektrostimulation von denervierten Muskeln |
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Primarius Helmut Kern vom Wiener Wilhelminenspital hat die weltbesten Erfolge mit der Elektrostimulation von Muskeln, denen die Nervenverbindung gänzlich fehlt. Allerdings sind zur künstlichen Kontraktion durch Oberflächenelektroden sehr hohe Spannungen erforderlich. Eine internationale Expertengruppe forscht unter Wiener Leitung intensiv auf diesem Gebiet, um in Zukunft solchen Querschnittpatienten noch besser zur Mobilität zu verhelfen.
In zwei eindrucksvollen Diplomarbeiten, verfasst von den Technischen Mathematikern Ilse Persy und Johannes Martinek, wird das Elektrische Feld entlang der Muskelfasern ausgewertet und damit zur Theorie der elektrischen Muskelaktivierung beigetragen.
Das Bild rechts zeigt das Ergebnis einer Computersimulation: von zwei Oberflächenelektroden (schwarz) werden die roten Muskelbereiche eines menschlichen Oberschenkels angeregt.
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