Genauerer Blick in die Ader

Laut der deutschen Gefäßliga leiden in Deutschland rund 4 Mio. Menschen an einer Arterienverkalkung. In den Industrieländern ist sie sogar für die Hälfte aller Todesfälle verantwortlich. „Die Erkrankung wird oft erst im fortgeschrittenen Stadium entdeckt“, weiß Christina Gillmann, Doktorandin am Lehrstuhl Computer Graphics and Human Computer Interaction von Prof. Hans Hagen an der TU Kaiserslautern. „Ärzte können die Ablagerungen in den Blutgefäßen auf CT-Bildern zum Beispiel erst erkennen, wenn schon dickere Schichten an den Gefäßwänden vorhanden sind.“ Um die Patienten zu therapieren, hilft dann meist nur noch eine aufwendige Operation. Wird die Erkrankung jedoch rechtzeitig erkannt, könnten Betroffene die Krankheit mit gesunder Ernährung und Bewegung in den Griff bekommen.

Die Informatikerin Gillmann entwickelt daher derzeit ein Computerprogramm, das Ärzten dabei helfen soll, früh eine Diagnose zu stellen. Dabei nutzt sie bereits vorhandene CT-Bilder. Diese Röntgentechnik liefert Medizinern schichtweise Patienten-Bilder, die meist in Graustufen dargestellt werden. „Die Auflösung der Bilder ist hierbei nicht sehr hoch“, so die Informatikerin weiter. „Um die Arteriosklerose im Frühstadium zu erkennen, müssen die Daten anders aufbereitet werden.“ Zwar gebe es derzeit schon Technologien, mit deren Hilfe solche Werte aus den CT-Daten herausgelesen werden könnten. Sie seien aber schlicht zu kompliziert und für Mediziner im Praxisalltag nicht anwendbar.

Für ihr Computerprogramm filtert Gillmann zusätzliche Informationen aus den CT-Bildern heraus. Sie kann auf diese Weise etwa die Verzweigungen der Arterien genau darstellen. Die Kaiserslauterer Forscherin arbeitet dabei eng mit Medizinern aus dem US-amerikanischen Dayton um Professor Dr. Thomas Wischgoll und mit Ärzten aus Kolumbien um Professor Dr. José Tiberio Hernández Peñaloza zusammen. Das Verfahren ist aber nicht nur für die Medizin interessant: Industrieunternehmen könnten mit seiner Hilfe beispielsweise ihre Produkte gezielter durchleuchten, um mögliche Schadstellen aufzuspüren.

Die Informatikerin steht erst am Anfang ihrer Arbeit – seit etwa einem Jahr beschäftigt sie sich bereits damit, schreibt Softwareprogramme und wertet zahlreiche CT-Bilder aus.

Bis ihr System eines Tages in Krankenhäusern zum Einsatz kommen wird, ist es noch ein weiter Weg, der mehrere Jahre Arbeit bedeutet. „Und wenn es funktioniert, muss es natürlich erst klinische Tests durchlaufen, bevor es für die ärztliche Praxis zugelassen wird“, sagt Gillmann, die gerade von einem zweimonatigen Forschungsaufenthalt in Kolumbien zurückgekommen ist. Hier hat sie mit Ärzten weiter daran gearbeitet, dass Arterienverkalkung eines Tages frühzeitig erkannt und ohne Operation behandelt werden kann.