Wissenschaftspreis: Schnellere und schärfere Bilder aus dem Inneren des Menschen

Der Industrie-Club Düsseldorf und das Wissenschaftszentrum Nordrhein-Westfalen in Düsseldorf zeichnen Privatdozent Dr. Harald H. Quick, Universitätsklinikum Essen, mit dem Wissenschaftspreis 2005 aus. Der vom Industrie-Club Düsseldorf gestiftete Wissenschaftspreis in Höhe von 20.000 Euro wird jährlich für eine wissenschaftliche Arbeit vergeben, die die Lücke zwischen Grundlagenforschung und Anwendung schließt.

Der Ingenieur Harald H. Quick erhält den Preis im Themenfeld Medizintechnik für seine Forschungen zu seiner Habilitationsschrift: "Innovative Hochfrequenz- (HF-) Spulenkonzepte für die Diagnostische Magnetresonanz-Tomographie (MRT)". Die Habilitation basiert auf insgesamt neun wissenschaftlichen Originalarbeiten, die jeweils die Entwicklung und die klinischen Tests neuartiger Spulenkonzepte zur Erweiterung der diagnostischen Möglichkeiten der Magnetresonanz- / Kernspin-Tomographie (MRT) beschreiben.

Die Bildgebung der MRT wird durch seine Innovationen schneller, detailreicher und schärfer, zudem eröffnen sie neue Anwendungsfelder für dieses bildgebende Verfahren. Auch dieses Jahr ermöglicht der Industrie-Club Düsseldorf dem Preisträger die Teilnahme am jährlichen Nobelpreisträgertreffen der wissenschaftlichen Nachwuchselite in Lindau (26. Juni bis 1. Juli 2005).

Die Magnetresonanz- / Kernspin-Tomographie (MRT)
Die Kernspintomographie hat sich in den letzten Jahren zu einem der erfolgreichsten bildgebenden Verfahren für die medizinische Diagnostik entwickelt, mit vielfältigen Einsatzfeldern. Sie liefert völlig ohne Röntgenstrahlung dreidimensionale Bilder des menschlichen Körpers - insbesondere auch des Weichgewebes - und ist in der Lage, neben strukturellen Abbildungen auch Aussagen über Funktionsprozesse im Körper zu treffen. Eine zentrale Komponente der MRT sind die Hochfrequenzspulen, die die bildrelevanten Signale empfangen.

Neue Spulen, bessere MRT-Bilder
Der Weg zu besseren Bildern und zu neuen Applikationen der Kernspintomographie führt über neue und für die jeweiligen Einsatzfelder speziell ausgelegte Hochfrequenzspulen. Harald H. Quick hat in seiner wissenschaftlichen Arbeit verschiedene dieser Hochfrequenzspulen entworfen und sie in den klinischen Alltag für den Einsatz am Patienten eingeführt. Im grundlagenwissenschaftlichen Teil seiner Arbeit definierte er diagnostische und therapeutische Anforderungen des jeweiligen Einsatzfeldes und analysierte sie theoretisch und mit Computermodellen. Besondere Herausforderung: Oftmals müssen gegensätzliche Anforderungen durch ein Spulendesign erfüllt werden. Das resultierende Gesamtkonzept hat er dann in Phantom- und Tierversuchen und in Studien an Probanden evaluiert. Harald H. Quicks neu entwickelte Hochfrequenzspulen kommen bei sehr unterschiedlichen medizinischen Fragestellungen zum Einsatz.

Neue Anwendungen: AngioSURF(TM)-System
Bei der großräumigen Suche nach Gefäßverengungen sind Ganzkörperaufnahmen mit der MRT notwendig. Bisher konnte die MRT nur einen begrenzten Bereich des menschlichen Körpers von typischerweise einem halben Meter darstellen. Der Patient musste für Ganzkörperaufnahmen mehrmals umpositioniert werden, eine Neueinstellung des Tomographen wurde notwendig. Die gewonnenen Datensätze der verschiedenen, nacheinander aufgenommenen Bereiche mussten nachträglich zusammengefügt werden - eine zeitaufwändige und fehleranfällige Prozedur. Der Preisträger hat in Zusammenarbeit mit weiteren Ingenieuren und Radiologen des Instituts für Diagnostische und Interventionelle Radiologie am Universitätsklinikum Essen eine in den Tomographen einsetzbare rollende Tischplattform entwickelt und mit Oberflächenspulen kombiniert. So kann der Patient für die verschiedenen Aufnahmen schnell durch den Tomographen geschoben werden, seine Neuausrichtung wird vermieden. Das AngioSURF(TM)-System ermöglichte damit erstmalig die schnelle Ganzkörperdarstellung innerhalb weniger Minuten mit hoher Bildqualität. Um ihre Innovation zu vermarkten, haben Harald H. Quick und seine Mitarbeiter die "MR-Innovation GmbH" in Essen gegründet.

Endoluminale Hochfrequenzspulen
Besonderes Augenmerk legt Harald H. Quick in seiner Forschung auf so genannte endoluminale Hochfrequenzspulen, die direkt in Körperöffnungen eingeführt wer-den. Für die Diagnostik bei Inkontinenzleiden (Blasenschwäche) hat er eine Spule entwickelt, die in den Harnleiter eingeführt werden kann. So kann die muskuläre Wand des Harnleiters mit der MRT detailliert und mit hoher Auflösung untersucht werden. Dieses patentierte Konzept hat die endourethrale Bildgebung begründet. Das Verfahren ist heute im klinischen Einsatz.
Zu den Anwendungen der endoluminalen Hochfrequenzspulen gehört auch die interventionelle Gefäßdarstellung (Angiographie) mit aktiv visualisierenden Instrumenten. Sie kann künftig die Diagnose wie auch die Therapie von Gefäßerkrankungen verbessern. Herkömmlicherweise wird für die Sichtung sowie die minimal-invasive Beseitigung von Gefäßengstellen ein Ballonkatheter unter Röntgenkontrolle durch eine Arterie bis an den Behandlungsort geschoben. Dies bedeutet eine hohe Strahlenbelastung für den Patienten und den behandelnden Arzt. Um alternativ auf die strahlungsfreie Bildgebung mit einem Kernspin-Tomographen zurückgreifen zu können, hat Harald H. Quick verschiedene Katheter und vaskuläre Instrumente mit darin integrierten miniaturisierten Hochfrequenzspulen entworfen, die direkt im Körper das verwertbare Bildsignal aufnehmen. So kann die Katheterspitze visualisiert, genau lokalisiert und damit präzise geführt werden. Mit diesen innovativen Spulen können selbst solche Gefäße mit hoher Auflösung dargestellt werden, die sich tief im Inneren des Körpers befinden. Die Funktionsfähigkeit dieser Methode wird zurzeit im Tierversuch getestet.  

Wissenschaftspreis 2006: Optische Technologien
Mit dem Wissenschaftspreis werden jährlich wissenschaftliche Forschungsarbeiten in wechselnden Disziplinen ausgezeichnet, die dazu beitragen, die Lücke zwischen Grundlagenforschung und Innovation in der Anwendung zu schließen. Ab Juni dieses Jahres läuft die Ausschreibung des Wissenschaftspreises 2006 im Themenfeld "Optische Technologien".

Weitere Informationen:
http://www.wz.nrw.de/wz/veran/wispreis/wp2005.htm