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Brandwunden präzise und berührungslos vermessen

Interdisziplinäres Forschungsprojekt erprobt neues Diagnostikverfahren

Berufsgenossenschaftliches Universitätsklinikum Bergmannsheil GmbH am 30.11.15

Priv.-Doz. Dr. Ole Goertz (links) mit seinen Mitarbeitern Maria Voigt und Leon von der Lohe – Bildnachweis: V. Daum/Bergmannsheil

Priv.-Doz. Dr. Ole Goertz (links) mit seinen Mitarbeitern Maria Voigt und Leon von der Lohe – Bildnachweis: V. Daum/Bergmannsheil

Großflächige Brandwunden zählen zu den schlimmsten Unfallverletzungen, ihre medizinische Behandlung und Beurteilung ist äußerst komplex. Forscher der Universität Erlangen, Lehrstuhl für Hochfrequenztechnik (LHFT) und der Universitätsklinik für Plastische Chirurgie und Schwerbrandverletzte des Bergmannsheil erproben jetzt neue Ansätze, um ein leistungsfähiges Diagnoseverfahren zur qualifizierten Beurteilung der Tiefe von Brandwunden zu entwickeln.

In diesem Kontext soll erstmals das Konzept einer berührungslosen, mikrowellenbasierten Nahfeldbildgebung erforscht werden. Für ihr Projekt erhalten die Wissenschaftler in Erlangen und Bochum jetzt eine Förderung der Deutschen Forschungsgmeinschaft (DFG) in Höhe von rund 288.000 Euro.

Derzeitige Diagnosesysteme oft nicht ausreichend

„Derzeit gibt es keine technischen Systeme zur diagnostischen Abbildung von Brandwunden, die sich im klinischen Alltag nachhaltig bewährt haben“, sagt Priv.-Doz. Dr. Ole Goertz, Oberarzt der Universitätsklinik für Plastische Chirurgie und Schwerbrandverletzte des Bergmannsheil, der gemeinsam mit Prof. Dr.-Ing. Martin Vossiek, Leiter des Lehrstuhls für Hochfrequenztechnik der Universität Erlangen, das Forschungsprojekt verantwortet. Zu den bisher verfügbaren Ansätzen zur Diagnose von Brandwunden gehören das Laser-Doppler-Imaging (LDI) sowie die optische Kohärenztomographie (OCT).

Darüber hinaus wurden bereits Abbildungstechniken vorgestellt, die im Terahertz-Bereich (THz) des elektromagnetischen Wellenspektrums arbeiten: Sie sind für die Forschung besonders interessant, weil sie auch Verbandsmaterial durchdringen können. Bei den bisher verfügbaren THz-Systemen handelt es sich allerdings um relativ einfache, inkohärent arbeitende Scan-Systeme mit stark fokussierenden Antennen oder taktilen Sonden. Wie bei LDI und OCT muss auch bei diesem Verfahren die Hautoberfläche des Patienten Punkt für Punkt und in einem langwierigen Prozess abgetastet werden.

Hochauflösende dreidimensionale Bildrekonstruktionen

Um das volle Potential von THz-Abbildungsverfahren zur Diagnose von Brandwunden systematisch zu untersuchen, sollen in diesem Vorhaben erstmals berührungslose, voll kohärente, rekonstruktive THz-Abbildungsverfahren zur Brandwundendiagnostik erforscht werden. Hierzu sollen zwei alternative Ansätze vergleichend untersucht werden: einerseits eine tomographische Radarbildgebung mit einer Multiple-Input-Multiple-Output (MIMO) basierten Datenerfassung und andererseits eine berührungslos arbeitende Sondenanordnung zur Auswertung des evaneszenten Nahfeldes.

Neben optimierten THz-Sensorsystemkonzepten sollen Rekonstruktionsverfahren erforscht werden, die eine hochaufgelöste dreidimensionale Abbildung von Brandwunden liefern. Diese soll insbesondere verbesserte diagnostische Aussagen hinsichtlich der Tiefe der Verbrennung und der Blutversorgung (Perfusion) des Wundbereichs erlauben. „Wir erhoffen uns durch dieses interdisziplinäre Gemeinschaftsprojekt einen neuen Weg zu finden, der zukünftig eine leistungsfähigere und kliniktaugliche Brandwunden-Diagnostik ermöglichen könnte“, so Dr. Goertz.

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