DGBMT Podcast

Ein gutes Zeitgefühl und ein generelles Verständnis für Zeit sind Voraussetzungen für Struktur, Planung und Organisation. Die etwa fünf Millionen Menschen in Deutschland, die eine so genannte zeitliche Desorientierung nach ICD 10 aufweisen, gehören oft zu einer oder mehreren der folgenden Gruppen: Menschen mit Neurodivergenz (insbesondere Autismus), Intelligenzminderung und Demenz/Alzheimer. Auch Kinder unter acht Jahren finden sich selten schon zeitlich zurecht. All diesen Menschen fehlt in unterschiedlichem Ausmaß das Gefühl für Zeit, Zeitpunkte und Zeiträume. Somit sind sie abhängig von externer Hilfe zur Strukturierung ihres Alltags.

Mit der innovativen „Uhr ohne Zahlen“ unterstützen unsere Gäste Jan Schepers und Manuel Nikodemus zusammen mit ihrem Team alle genannten Gruppen – sowie deren Angehörige und Betreuer*innen im privaten und therapeutischen Umfeld. Ohne Zahlen, mit nur einem Zeiger und mit individuellen Bildern und Farben aus der eigenen Erfahrungswelt – so wird bei neuroTime Zeit neu visualisiert. Durch mehr zeitliche Orientierung erhöht sich die Autonomie und es entsteht Teilhabe. 

Darüber hinaus berichten unsere Experten von ihren Gründungserfahrungen und rufen abschließend zu mehr Mut zur Innovation auf.

In dieser Folge begrüßen wir neben Herrn Fiedler und Herrn Zanow aus Folge #41 unseren Special Guest Herrn Waldo Nogueira.  

Gemeinsam diskutieren wir die Zukunft ihrer Forschung und Technologien im Zusammenhang mit Cochlea-Implantaten. Herr Nogueiras Rolle ist dabei maßgeblich, da sie eine Forschungskooperation anstreben, um ihre entwickelten Technologien wie Trockenelektroden und Verfahren der Aufzeichnung zu nutzen und für die optimale individuelle Einstellung von Cochlea-Implantaten weiterzuentwickeln.

Dabei erklärt Herr Nogueira, wie Cochlea-Implantate funktionieren und warum dafür ein Verständnis von Ingenieurwissenschaft, Physiologie und Schaltkreisen erforderlich ist. 

Außerdem umfasst die Diskussion die Herausforderungen der Produktentwicklung. Wie die schnelle Anpassung an den steigenden Bedarf, insbesondere bei jungen Patient*innen, deren soziale Entwicklung beeinträchtigt ist, möglich gemacht wird. Und warum die Technologie das Potenzial hat, das Leben dieser Patent*innen nachhaltig zu verbessern.  

Mit einem Ausblick auf die Zukunft diskutieren wir die wirtschaftlichen und technischen Risiken sowie die erwartete Zunahme von Hörverlusten und die Herausforderungen, die der Branche gegenüberstehen. Zum Ende betonen wir die Bedeutung der Vernetzung, die auch durch Organisationen wie die VDE DGBMT im Rahmen dieses Podcasts gefördert wird.

In dieser Folge tauchen wir in die faszinierende Welt der Innovationen, die aus der Wissenschaft entspringen, ein. Wir betrachten die verschiedenen Wege, auf denen Start-ups und etablierte Unternehmen sich weiterentwickeln, um Lösungen für komplexe Herausforderungen anzubieten. Gemeinsam mit Patrique Fiedler und Dr. Frank Zanow diskutieren wir die Erfassung und Analyse elektrischer Gehirnaktivität und deren Bedeutung für die medizinische Diagnostik und Therapie.

Das SLaH-Projekt, das für Sleep Lab at Home steht, verfolgt das Ziel, die ambulante Schlafapnoe-Diagnostik in der häuslichen Umgebung sowohl qualitativ als auch quantitativ zu optimieren. Darum geht es auch bei EVERSION Technologies, die sich darauf konzentrieren, eine präzise Diagnose für Gangstörungen bequem von zu Hause aus zu ermöglichen. Eine Software analysiert mithilfe von IMU-Sensorsohlen den individuellen Gang über mehrere Stunden in alltäglichen Situationen.

In dieser Folge geht es um die Herausforderungen in der Welt der Start-Ups. Dann unternehmerisches Denken und Handeln geht nicht immer mit den wissenschaftlichen Abläufen einher.

Die Beschwerden im Muskel-Skelett-System der Menschen nehmen trotz der Bemühungen des europäischen Gesundheitssektors immer weiter zu. Viele Beschwerden haben keine lokale oder pathologische Ursache, sondern können durch ein Zusammenspiel aus Bewegung, Veranlagung und Fehlbelastung beim Stehen und Gehen entstehen. Klassische Maßnahmen wie Physiotherapie, Einlagen und Schmerzmittel bieten selten eine nachhaltige Lösung und Ursachenbehandlung für Betroffene. Es fehlt ein Analysesystem, welches die Ursachen unter Einbezug des Gangs und der Schuhe identifiziert.

Das MedTech-Startup Eversion, vertreten bei uns durch Julia Zimmermann und Maximilian Starkmann, entwickelt ein innovatives Mess- und Analysesystem, welches, basierend auf dem individuellen Gang und den Schuhen der Betroffenen, eine Ursache für die Muskel-Skelett-Beschwerden erklärt und diesen durch eine individuelle schmerzlindernde Anpassung des Schuhs vorbeugen kann. Das dafür notwendige Sensorsystem ist auch für unseren Gast Prof. Ralf Seepold aus der Schlafforschung interessant. Warum und wie Schlafforschung und ein Start-Up im Bereich Orthopädie zusammengefunden haben, erklären unsere Expert*innen.

In der Folge 37 berichteten die Expert*innen Priv.-Doz. Dr. rer. nat. Iona Slabu, Priv.-Doz. Dr. med. Dipl. Phys. Anjali A. Röth und Benedict Bauer über ihr Forschungsprojekt ProNano2.0, in dem es dabei geht, wie Nanopartikel bei der Krebsbekämpfung helfen können.

Sie haben einen speziellen Kunststoff-Stent entwickelt, der mittels Nanopartikel kontrolliert aufheizbar ist. Durch die Erwärmung lassen sich Tumorzellen gezielt angreifen, denn anders als gesunde Zellen reagieren sie bereits ab Temperaturen von 43 Grad mit einer irreversiblen Schädigung. Damit bietet dieser Stent einige Vorteile bei der Behandlung von Tumoren in Hohlorganen.

Heute geht es noch ein wenig weiter um das Projekt, das bis Februar 2026 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Und auch um weitere mögliche Einsatzfelder dieser neuen Technologie und was sich die Projektpartner*innen für die Zeit nach der Förderung wünschen….

Tumore in Hohlorganen, wie z.B. Gallengängen, gehen mit einer schlechten Überlebensprognose für Patient*innen einher. Der Tumor kann meist nicht operativ entfernt werden. Das Hohlorgan kann lediglich kurzzeitig mit einem Stent geöffnet werden. Weil der Tumor aber durch den Stent hindurch wieder einwächst, muss der Stent in regelmäßigen Eingriffen ausgetauscht werden.

Der innovative Ansatz ProNano 2.0 des Universitätsklinikums Aachen und der RWTH Aachen nutzt die Tatsache, dass Tumorzellen im Gegensatz zu gesunden Zellen bereits ab 43 Grad Celsius irreversibel geschädigt werden. Im Vorhaben ProNano 2.0 wird ein Kunststoffstent, welcher Nanopartikel enthält, auf seine Leistungsfähigkeit und Wirksamkeit untersucht, kontrolliert auf diese Temperaturschwelle aufgeheizt zu werden. Dadurch werden gezielt Tumorzellen geschädigt und der Stent hat neben der stützenden auch eine „selbstreinigende“ Wirkung. Das risikoreiche Auswechseln des Stents entfällt.

Die Expert*innen Priv.-Doz. Dr. rer. nat. Ioana Slabu, Priv.-Doz. Dr. med. Dipl. Phys. Anjali A. Röth und Benedict Bauer stehen nun vor der Frage, ob aus Forschung bald auch ein Unternehmen entstehen kann: Start-Up, ja oder nein? Und damit läuten wir das neue Jahr Signals for Life ein mit unserem neuen Themenschwerpunkt Start-Up!

Die Fachausschüsse "Biosignale" und "Magnetische Methoden in der Medizin" der Deutschen Gesellschaft für Biomedizinische Technik e.V. laden vom 28.02. bis 01.03.2024 alle interessierten Wissenschaftler*innen und insbesondere den Nachwuchs herzlich ein, am Workshop Biosignale in Göttingen teilzunehmen. Der Workshop wird von der Arbeitsgruppe Biosignalverarbeitung der Universitätsmedizin Göttingen ausgerichtet und zusätzlich von der Arbeitsgruppe Medizinische Bild- und Signalverarbeitung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie unterstützt. Das besondere Konzept dahinter: Nachwuchswissenschaftler*innen veranstalten und koordinieren den Workshop selbst für den Nachwuchs. Das bedeutet ehemalige Teilnehmer*innen des Workshops schlüpfen nun in die andere Perspektive und können so mit ihren gemachten Erfahrungen eine Veranstaltung ausrichten, die vor allem dazu dient, jungen Wissenschaftler*innen die Möglichkeit zu geben, sich einfach mal auszuprobieren und das in einem Setting, welches einer Konferenz sehr nahe kommt.

Die Veranstaltung knüpft an eine mehr als 20-jährige Tradition der erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen den Gremien an. Ein wichtiger Bestandteil dieses Workshops sind Keynotes von jungen Fachleuten sowie vertiefende Posterpräsentationen mit Kurzvorträgen, bei denen jede eingereichte Arbeit konstruktiv und kritisch diskutiert werden kann. Einreichungen über Biosignalanalyse, Biomagnetismus und neue verwandte Themen wie künstliche Intelligenz und medizinische Datenwissenschaft sind erwünscht. Unsere Gäste, die Koordinator*innen Dr. Theresa Bender, Dr. Nicolai Spicher und Philip Hempel nehmen uns mit hinter die Kulissen und erklären uns, warum und wie 2024 alles internationaler sein wird.

Warum gibt es den Podcast Signals for Life? Was steckt hinter der DGBMT und was hat diese wiederum mit dem VDE zu tun? Wofür benötigt der wissenschaftliche Alltag überhaupt Verbände und Fachausschüsse und was genau wird dann dort gemacht? Zum Ende des Jahres haben wir uns nach knapp über zwei Jahren gedacht, endlich mal Licht ins Dunkel zu bringen und all diese Fragen zu beantworten. Das Weihnachtsspezial beschäftigt sich also vor allem mit dem Fachausschuss Biosignale. Dafür laden wir zwar altbekannte und doch irgendwie ganz neue Gäste ein: Pr. Dr.-Ing. Sebastian Zaunseder aus den Folgen 11 und 12 und Dr.-Ing. Karin Schiecke aus den Folgen drei und vier. In dieser Folge primär in ihren Rollen als Sprecher und Stellvertretende Sprecherin des Fachausschusses. Der Fachausschuss Biosignale ist Teil der Deutschen Gesellschaft für Biomedizinische Technik im VDE (DGBMT), der größten wissenschaftlich-technischen Fachgesellschaft für Medizintechnik in Deutschland. Themenschwerpunkt sind die Erfassung, Verarbeitung und Interpretation von biomedizinischen Daten. Hierzu bietet der Fachausschuss ein kompetentes Netzwerk aus erfahrenen Wissenschaftler*innen und sieht sich als Plattform und Sprachrohr dieser. Neben fachlichen Inhalten, zum Beispiel durch die Veröffentlichung von Positionspapieren und Stellungnahmen, sind die Ziele des Fachausschusses unter anderem der Informationsaustausch sowie die Stärkung der interdisziplinären Zusammenarbeit mit anderen DGBMT Fachausschüssen und Fachgesellschaften.

Schlaganfall und Herzbeschwerden. Das Expertenduo Dr. med. Matthias Zink und Dr.-Ing. Markus Lüken geht mit uns in die Zukunft ihrer Forschung. Können Smartwatches bereits eine Unterstützung für das Screening sein und wie wird es weitergehen? Abschließend begegnen sie ihrem Ich von vor vielen Jahren und stellen sich der Frage, was sie sich selbst aus heutiger Perspektive geraten hätten. Welche Tipps können angehenden Promovierenden weiterhelfen?

Für die Diagnostik supraventrikulärer Herzrhythmusstörungen ist das 12-Kanal EKG der Goldstandard. Eine exakte Darstellung des Tachykardie-Mechanismus gelingt in vielen Fällen allerdings erst durch eine invasive elektrophysiologische Untersuchung: Wenn durch einliegende Elektrodenkatheter die elektrischen, atrialen und ventrikulären Aktivitäten getrennt betrachtet und in Kontext zueinander gesetzt werden können. Ein hochauflösendes signalgemitteltes EKG ermöglicht, nicht-invasiv subtile elektrokardiographische Veränderungen zu visualisieren und somit bestehende diagnostische Möglichkeiten entscheidend zu erweitern. Die beiden Experten Dr. med. Matthias Zink und Dr.-Ing. Markus Lüken erzählen, wie die Wünsche des Mediziners zu neuen Fragestellungen in der Medizintechnik führen. Der Lehrstuhl für Medizinische Informationstechnik (MedIT) beschäftigt sich speziell mit wissenschaftlichen Fragestellungen in den Bereichen „Personal Health Care“ und „Automatisierungstechnik in der Medizin“. Aufgrund der Implementierung neuartiger, unauffälliger Messmodalitäten, wie das kapazitive EKG (cECG), die Magnetische Induktionsmessung (MI) oder die Ballistokardiographie (BCG) ist die Entwicklung innovativer, speziell angepasster Algorithmen von zentraler Bedeutung in den meisten Projekten des MedITs.

Kommt es bei Menschen zu einer Sepsis, ist jede Sekunde kostbar. Wegen der Komplexität des Krankheitsbildes, der sehr unspezifischen Symptome und fehlender schneller Diagnoseverfahren wird ein Screening kritisch kranker Personen auf das Vorhandensein einer Sepsis in den Leitlinien empfohlen. In der klinischen Routine wird jedoch in Deutschland kaum gescreent. Nach der Identifikation der Patient*innen muss eine mikrobiologische Diagnostik der Infektion erfolgen. Der Goldstandard sind dabei Blutkulturen und Abstriche vom Infektionsherd. Im Rahmen des Projektes hat das Team rund um die Experten Dr. rer. nat. Marcus Vollmer und Dr. med. Sven-Olaf Kuhn die Diagnostik optimiert und die Hürden für die praktische Anwendung minimiert. Nunmehr steht rund um die Uhr eine Schnelldiagnostik zur Verfügung, so dass mikrobiologische Ergebnisse innerhalb von 1-6 Stunden zur Verfügung stehen (klassische Zeitdauer: 24-48 Stunden). Diese Form der modernen Schnelldiagnostik, entspricht der „einzig adäquaten Diagnostik für einen lebensbedrohlichen Notfall“ und ist in Greifswald erstmals weltweit verfügbar.

Schwere Komplikationen und lebensbedrohliche Notfälle: Wie lässt sich die Sepsis rechtzeitig oder vielmehr frühzeitig erkennen? Die Sepsis gehört wegen der weltweit steigenden Inzidenz und den damit verbundenen Kosten sowie der weiterhin sehr hohen Sterblichkeit zu den größten Herausforderungen der Gesundheitssysteme. Der Forschungsschwerpunkt des Sepsisdialog Greifswald ist die klinische Forschung. Im Rahmen monozentrischer und multizentrischer Studien untersucht die Forschergruppe insbesondere für die klinische Praxis besonders relevante Aspekte der Diagnostik und der Therapie. Das Expertenduo Dr. rer. nat. Marcus Vollmer und Dr. med. Sven-Olaf Kuhn lassen uns hinter den Vorhang der Forschung blicken. Aber was haben jetzt Algorithmen und die erste Sepsis-Nurse Deutschlands damit zu tun?

Das Schritt-für-Schritt entstehende »EEG-Labor zum Mitnehmen« soll die Datenerfassung außerhalb des Labors über längere Zeiträume ermöglichen. Denn wie valide EEG-Analysen ausfallen, hängt stark davon ab, wie durchgängig eine spezifische Situation erfasst wird. Hier gilt: Je länger die Beobachtung, desto besser. Und: Das bisher angewendete, langfristige Tragen einer EEG-Kappe trifft im Alltag auf nur geringe Akzeptanz. Das Ziel von Prof. Dr. Stefan Debener und Dr.-Ing. Insa Wolf ist daher, mit ihren Lösungen einen substanziellen Beitrag zur Diagnose von Krankheiten wie beispielsweise Schlafstörungen oder Epilepsie zu leisten. Bei der Umsetzung der Technologien spielt natürlich auch nachhaltige Produktentwicklung eine Rolle. Zusätzlich diskutieren unsere Gäste über die Entwicklung der Forschungslandschaft und die daraus resultierenden Konsequenzen.

Die Interpretation von Signalen des menschlichen Gehirns ist eine Herausforderung. Trotzdem soll es kein Traum bleiben, das Verständnis der Beziehung zwischen Gehirn und Verhalten zu verbessern. Wie werden die Informationen der verschiedenen Sinne, z. B. des Sehens und Hörens, zu einer kohärenten Wahrnehmung der Welt kombiniert? Warum machen Menschen selbst bei sehr einfachen Aufgaben Fehler? Und könnten diese Fehler vorhergesagt werden, bevor sie auftreten? Um diese Fragen zu untersuchen, kombinieren Prof. Dr. Stefan Debener und Dr.-Ing. Insa Wolf etablierte Ansätze der experimentellen Psychologie mit nicht-invasiven Aufzeichnungen der menschlichen Gehirnfunktion. Das wichtigste Instrument ist dabei das hochauflösende EEG. Die Gruppe »Mobile Neurotechnologien« des Fraunhofer IDMT in Oldenburg arbeitet insbesondere an mobilen EEG-Systemen, die die Analyse von Hirnaktivitäten alltagstauglich machen und die Datenerfassung auch außerhalb des Labors über längere Zeiträume ermöglichen.

Darmkrebs zählt zu den am häufigsten auftretenden Krebsarten. Als zuverlässigste Methode zur Früherkennung von Darmkrebs gilt die Darmspiegelung. Die Herausforderung für Ärzt*innen besteht insbesondere darin, auch unter Zeitdruck kleinste Unregelmäßigkeiten zu erkennen. KI-basierte Videoanalyse kann hierbei enorm unterstützen und menschliche Fehleinschätzung ausgleichen. Die Experten Prof. Dr. Dirk Wilhelm und Dr. Thomas Wittenberg arbeiten an der Entwicklung eines Systems zur automatisierten Detektion, Klassifikation und Dokumentation von Polypen und Läsionen in Echtzeit. Aber wo hat das System seine Grenzen?

Die Endoskopie ist aus der Medizin längst nicht mehr wegzudenken. Ob als Untersuchungsmethode für verschiedene Organe oder als Möglichkeit, Operationen per „Schlüsselloch-Prinzip“ durchzuführen: Der Einsatz von Endoskopen gibt Ärzt*innen die Möglichkeit, zum Beispiel einen Blick in Magen oder Darm der Patient*innen zu werfen und ermöglicht schonende und risikoarme Eingriffe.
Dazu schieben Internist*innen einen biegsamen Gummischlauch oder ein dünnes Metallrohr, das so genannte Endoskop, in eine künstlich geschaffene oder natürlich vorhandene Körperöffnung. Die Experten Prof. Dr. Dirk Wilhelm und Dr. Thomas Wittenberg geben einen Einblick in ihren Forschungsalltag und wie KI die Endoskopie in Zukunft verändern kann.

Immer mehr Menschen leiden inzwischen an Schlafstörungen. Einschlafplaylists und verschiedenste Apps sollen die Lösung dafür sein…

Die drei Experten Prof. Dr. Ronny Bartsch, Prof. Dr. rer. physiol. Thomas Penzel und Priv.-Doz. rer. nat. Jan W. Kantelhardt nehmen uns mit auf die Reise ihrer aktuellsten gemeinsamen Forschung und deren Entwicklung. Dabei spielt besonders die NAKO (eine Langzeit-Bevölkerungsstudie) eine große Rolle. Denn je nach Forschungsfrage, können (viele) Daten der Schlüssel zur Erkenntnis bedeuten.

Auch in dieser Folge geben drei Wissenschaftler Tipps für den Start und die Vernetzung in die Forschung. Und dabei kann auch ein Aufenthalt im Ausland nur von Vorteil sein, wie Ronny Bartsch empfiehlt und einlädt.

Mehr Specials kann eine Folge wohl nicht haben: eine Doppelfolge mit drei Experten, ein Expertenteam aus Deutschland und Israel und wir beschäftigen uns wie in unseren ersten beiden Folgen mal wieder mit Schlaf. Wenn ein Expertenteam mehr als 30 Jahre gemeinsame Forschung verbindet, dann gibt es erstmal viel zu erzählen. Und so berichten Prof. Dr. Thomas Penzel und Priv. Doz. Jan Kantelhardt von ihrer ersten Begegnung und den ersten gemeinsamen Projekten. Erst ein bisschen später kam unser Gast aus Israel dazu: Prof. Dr. Ronny Bartsch. Internationale und zugleich interdisziplinäre Forschung hat viele Vorteile und trotzdem stoßen die Drei auf Herausforderungen, die auch mit den Grenzen der Länder verbunden sind.

In Folge 25 beschäftigen wir uns mit verschiedenen Schlafstadien und was diese ausmacht, mit Schlafregulierung und Schlafstörungen. Schlafapnoe ist eine Diagnose, die erschreckend vielen Menschen gestellt wird. Viele Menschen sind sich der Beschwerden und Symptome oftmals gar nicht bewusst. Auf der anderen Seite steht aber die große Frage: (Wie) kann schlafen zum Tod führen?

Vorhofflimmern ist die häufigste Herzrhythmusstörung und stellt eine mit dem demographischen Wandel stetig wachsende Patient*innengruppe dar. Die Therapie von Vorhofflimmern ist jedoch komplex und stellt die behandelnden Kardiolog*innen vor große Herausforderungen. Neben der medikamentösen Therapie ist die Isolation der Lungenvenen mittels eines minimalinvasiven Kathetereingriffs zur Standardtherapie herangewachsen, die jedoch nicht bei allen Patient*innen zum Erfolg führt. Die Analyse elektrophysiologischer Signale der individuellen Patient*innen sowie die Erstellung entsprechend personalisierter Computermodelle versprechen die Entwicklung individualisierter Behandlungsstrategien über die alleinige Isolation der Lungenvenen hinaus. Auch Patient*innen mit langer Vorhofflimmerhistorie kann so möglicherweise zukünftig Aussicht auf eine bessere Behandlung der Rhythmusstörung gegeben werden. Die räumlich-zeitlichen Komplexität von Vorhofflimmern sowie die große Variabilität zwischen den einzelnen Patient*innen stellt jedoch besondere Anforderungen an die Entwicklung neuartiger diagnostischer Algorithmen, die das „Chaos im Vorhof“ zu ordnen verstehen.

Als Herzrhythmusstörung bezeichnet man ein zu schnell, zu langsam oder unregelmäßig schlagendes Herz. Vorhofflimmern ist mit zunehmendem Alter die häufigste Rhythmusstörung und äußert sich vor allem in einem unregelmäßigen Pulsschlag und einer Reduktion der körperlichen Leistungsfähigkeit. Die Reduktion der körperlichen Leistungsfähigkeit ist durch den Ausfall der Vorhöfe an der mechanischen Pumpfunktion des Herzens und damit eingeschränkter Herzleistung bedingt. Das größte Risiko des Vorhofflimmerns besteht darin, dass sich im Herzen Gerinnsel (Thromben) bilden können die, wenn sie in die Blutbahn gelangen, einen Schlaganfall, Herzinfarkt oder andere Embolien (Gefäßverschlüsse) verursachen können.

Als Elektrotechnikerin konzentriert sich Dr.-Ing. Laura Anna Unger auf die Entwicklung von Werkzeugen zur Signal- und Datenanalyse, die Ärzt*innen, wie Priv.-Doz. Dr. Armin Luik die Extraktion und Visualisierung relevanter, aber möglicherweise komplexer Mehrkanalinformationen erleichtern.

Epilepsie ist keine Krankheit im eigentlichen Sinn, sondern eine Gruppe von zahlreichen verschiedenen Erkrankungen, deren Gemeinsamkeit das wiederholte Auftreten von epileptischen Anfällen ist. Daher spricht man auch besser von „den Epilepsien“ als von „der Epilepsie“. Für eine optimale Behandlung ist es erforderlich, die Ursache zu identifizieren oder – wenn dies nicht gelingt – zumindest Indizien für eine mögliche Ursache zu suchen. Häufig sind bei Erwachsenen Strukturveränderungen wie Vernarbungen in einer für Gedächtnis und Emotionen verantwortlichen Hirnregion im Schläfenlappen (sogenannte „Hippokampussklerose“) sowie anlagebedingte Aufbaustörungen der Hirnrinde („kortikale Dysplasien“ oder andere „Migrationsstörungen“). Daneben können aber auch Tumore, Blutgefäßfehlbildungen, Entzündungen, Schlaganfälle oder Verletzungsnarben eine „strukturell bedingte Epilepsie“ verursachen. 

Die Experten Prof. Dr. Carsten Wolters und Prov.-Doz. Dr. med. Christoph Kellinghaus sprechen in der Folge über Wünsche und Visionen zu ihrer Forschung und nehmen uns weiter mit auf die Reise zu ihren Patient*innen.

Am bekanntesten ist der große epileptische Anfall mit Bewusstseinsverlust oder "Grand mal". Für Angehörige und Augenzeugen ist das häufig ein beängstigendes Ereignis. Seit einigen Jahren wird eine medikamentöse Behandlung schon dann empfohlen, wenn sich nach einem ersten epileptischen Anfall bereits Hinweise auf eine beginnende Epilepsie nachweisen lassen. Dies können zum Beispiel typische Veränderungen der elektrischen Hirnaktivität oder eine typische strukturelle Hirnveränderung sein. Darum sind nach einem ersten epileptischen Anfall zwei Untersuchungen dringend erforderlich: eine Kernspintomographie (MRT) zur Darstellung der Hirnstruktur und eine Messung der elektrischen Hirnaktivität (Elektroenzephalographie, EEG). Die Experten Prof. Dr. Carsten Wolters und Prov.-Doz. Dr. med. Christoph Kellinghaus gewähren uns einen Blick hinter den Vorhang und erklären ihre Forschung dazu.

Die Gäste Prof. Dr. Anne-Christin Hausschild und Dr. Oliver Bader träumen von einem System, welches Kliniker*innen frühzeitig vor antibiotikaresistenten Keimen warnt und idealerweise die Diagnose und Therapie somit vereinfacht und verbessert. Der Weg dahin ist allerdings noch weit. Denn aktuell entwickeln sie eine KI auf Grundlage eines Datensatzes aus Göttingen. Doch das maschinelle Lernen sollte irgendwann weltweit auf die verschiedensten Datensätze anwendbar sein. Da mag es nicht verwundern, dass sich Frau Hausschild und Herr Bader mehr Datensätze und Forschungsgelder wünschen. Vielleicht schafft es die Jahresabschlussfolge, den ein oder anderen Wunsch im Jahr 2023 in Erfüllung gehen zu lassen. Wir verabschieden uns in eine kleine Winterpause und wünschen euch frohe besinnliche Weihnachtsfeiertage und einen guten Rutsch ins neue Jahr.

Momentan entwickeln sich immer häufiger antibiotikaresistente Keime. Was auf der einen Seite ein natürlicher Prozess ist, wird durch den Missbrauch von Antibiotika in Landwirtschaft und Co. nur noch beschleunigt. Aber was machen wir, falls Antibiotika nicht mehr helfen? Auch unsere Gäste Dr. Oliver Bader und Prof. Dr. Anne-Christin Hauschild werden diese Frage wohl so schnell nicht beantworten können. Allerdings haben sie eine Methode entwickelt, schnellere Diagnosen stellen zu können. Das erlaubt Ärzt*innen bessere Therapiemöglichkeiten. Sie erklären uns, wie dieser Prozess funktioniert und welche Vorteile es bringt, wenn Künstliche Intelligenz auf die Mikrobiologie stößt. Signals for Life zeigt immer wieder auf, welche Vorzüge interdisziplinäre Forschung beinhaltet. Doch wenn zwei Fachbereiche aufeinandertreffen, bedeutet das meist auch einige Herausforderungen meistern zu müssen.

Patient*innen, die als austherapiert gelten, sind bei den Expertinnen Dr. med. Farnaz Matin-Mann und P.D. Dr. med. vet. Verena Scheper genau richtig. Wo andere aufhören zu behandeln, fangen die beiden erst an. So auch bei einem kleinen achtjährigen Mädchen, welches durch das 3D gedruckte Implantat seit über einem Jahr endlich keine Probleme mehr hat. Dieses geglückte Beispiel, macht noch mehr Wege auf: Denn warum sollte das Implantat nur im Ohr angewendet werden? Harnröhre, Gebärmutter und viele weitere Körperbereiche sind für die Expertinnen da in Zukunft vorstellbar. Aber neben Prognosen für die Zukunft gibt uns Frau Scheper einen Einblick in ihre umfangreichen Aufgabenbereiche und da kann die interdisziplinäre Forschung auch ziemlich herausfordernd sein. Doch mit dem Wörterbuch für die Fachbereiche im Gepäck, verfolgen die Expertinnen weiterhin ihren Weg, austherapierten Menschen eine Perspektive zu schenken.

Wenn man von heute auf morgen schlechter, kaum oder gar nicht mehr hören kann, wird dies schnell zum Schock. Bisher konnten die Patient*innen meist nur unzureichend behandelt werden. Denn entweder diffundierte das Medikament auch in den Hals-/Rachenraum oder es konnte nicht genau positioniert werden. Die Expertinnen Dr. med. Farnaz Matin-Mann und P.D. Dr. med. vet. Verena Scheper haben sich den 3D Druck zu eigen gemacht und mit individualisiert gedruckten Implantaten eine Lösung geschaffen. Denn die Verbindung des Silikons der Implantate mit dem Wirkstoff wird im Ohr platziert, um so an Ort und Stelle zu wirken. Und obwohl die Implantate bereits bei Erkrankten eingesetzt werden, gibt es noch viele offene Fragen. Kann das Silikon durch ein Material ausgetauscht werden, was sich biologisch im Körper auflöst?

Tumorzellen besser verstehen, diagnostizieren und behandeln? Dabei kann und wird Superresolution Ultrasound in Zukunft helfen können. Die Experten Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz und Prof. Dr. med. Fabian Kießling entwickeln neuartige diagnostische Sonden und bildgebende Verfahren für krankheitsspezifische Diagnosen und Therapieüberwachungen. Denn das Ziel ist, das Verfahren auch für weitere Krankheitsbilder einzusetzen, so beispielsweise bei Nierenerkrankungen und vielen mehr… Doch auch bei dieser Forschung läuft natürlich nicht alles reibungslos ab. So beinhaltet schon die Anwendung des Ultraschalls in der Praxis einige Herausforderungen. 3D Darstellungen könnten an dieser Stelle helfen, aber nicht immer ist die Zusammenarbeit zwischen Herstellerfirmen und Forschungsprojekten so einfach und so geben die Experten uns in Folge 16 einen Einblick in ihren Forschungsalltag und ihre Wünsche für die Zukunft.

Den Ultraschall kennen wir alle. Deshalb mag es verwundern, dass die Forschung in diesem Gebiet in Deutschland eher weniger präsent scheint als im europäischen Umland. Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz und Prof. Dr. med. Fabian Kießling hingegen haben genau in diesem Bereich ihre Passion gefunden. Nachdem sie bereits vor über 20 Jahren zueinander gefunden und sich erst auf Molecular Imaging spezialisiert hatten, wurde dann während ihren Forschungsarbeiten dazu mehr durch Zufall ein komplett neues und revolutionäres Verfahren entdeckt: Superresolution Ultrasound. Und obwohl nahezu zeitgleich ein Team aus Frankreich ein recht ähnliches Verfahren entwickelte, können Prof. Schmitz und Prof. Kießling sich ein einmaliges Ergebnis auf die Fahne schreiben. Was alles dahinter steckt und wie viel Potential neue Erkenntnisse mit sich bringen, erklären unsere Experten in Folge 15.

Folge 14 ist wohl die große Ausnahme – die Premiere! Zu Gast sind das erste Mal drei Experten. Denn zu Dr.-Ing. Hoog Antink und Dr. Mondorf, gesellt sich nun auch die Sicht der Industrie mit Dr. Rösch hinzu. Dem Trio merkt man spätestens nach dem ersten Viertel der Folge an, wie sehr sie harmonieren und, dass sie die Leidenschaft an der Forschung verbindet. Der Wunsch auf bessere und genauere Diagnosen und auf kostengünstigere, fortschrittlichere Technologien, die dabei behilflich sind, liegen im Fokus. Und obwohl alles sehr positiv und zuversichtlich klingt, liegen unseren Experten auch Steine im Weg. Dabei bleibt eine Kritik an vorherrschenden Strukturen nicht aus.
Abschließend formulieren sie den Appell, auch Nachwuchswissenschaftler*innen Chancen und Möglichkeiten einzuräumen. Offen für Neues und interdisziplinäre Forschung zu sein und Teil der DGBMT zu werden!

Die Bluterkrankung Hämophilie ist den meisten ein Begriff. Vermutlich wissen aber nur die wenigsten, welche enormen Therapieansätze und dadurch auch erhöhte Lebenserwartung inzwischen durch lange und intensive Forschung entstanden sind. Dadurch motiviert, gehen Prof. Dr.-Ing. Hoog Antink und Dr. Mondorf noch einen Schritt weiter: Sie entwickeln die kontaktlose Datenerhebung von zu Hause aus. Da aber besonders junge Menschen bei einem momentan bestehenden Überangebot von digitalen Angeboten und Reizen kaum noch zu begeistern sind und dementsprechend kaum ihre Übungen allein intendiert starten, haben unsere Experten auch dafür eine Lösung konzipiert. Sie nehmen uns mit auf eine spannende Historienreise durch das Hämophiliekrankheitsbild und enden bei ihrer aktuellen Forschung und einem kleinen Blick in die Zukunft. Werden (Vitalitäts-)Daten dann nur noch passiv, ohne, dass Patient*innen es bemerken, erhoben?

Dass Experten mal nahezu wunschlos glücklich und einfach nur froh über ihre gemeinsame Forschung sind, kommt nicht allzu oft vor. Prof. Zaunseder und Dr. Rasche beweisen, dass es geht, und haben unzählige Ideen, die sie über Jahre hinweg gemeinsam erforschen und weiterentwickeln können. Wie die Zukunft aussieht, ist jetzt noch ungewiss – auch die Kamera muss individuell an die dementsprechenden Einsatzfelder angepasst werden. Aber es steht fest: Sie wird einfach zu bedienen sein und handgroß. Die Experten erzählen davon, was noch so in Zukunft ansteht und wie sich Verbände vorteilhaft auf Forschung, Karriere und selbst die eigene Persönlichkeit auswirken können. Ganz nach dem Motto: „Machen Sie vor allem das, was Sie glücklich macht!“

Photoplethysmografie klingt erstmal kompliziert. Doch wer kennt nicht den ‚Clip‘ am Finger, der Aufschluss über unsere Vitalwerte verschafft. Auch verschiedene Smart Watches und Co. haben inzwischen die Möglichkeit dies ganz einfach am Handgelenk zu messen: bequem von zu Hause aus.

Die Experten Dr. Stefan Rasche aus Dresden und Prof. Dr. Sebastian Zaunseder wollen aber noch einen Schritt weiter gehen. Was wäre, wenn eine Kamera bereits alle wichtigen Informationen einfangen könnte ohne ein Gerät am Handgelenk oder am Finger. In Folge 11 besprechen wir welche Vorteile diese Entwicklung haben kann und wie die Experten bei ihrer Forschungsarbeit vorgehen. Außerdem werden Herausforderungen und Problematiken und die Umgangsweisen damit angesprochen. Denn zu jeder erfolgreichen Forschung, gehört auch mindestens einmal ein Fehlversuch.

Was ist eigentlich eine Funduskamera und warum muss diese noch deutlich verfeinert werden, um ideale Forschungsergebnisse bei Kindern zu generieren? Prof. Klee erläutert die technischen Bedingungen. Der Status Quo: eine sehr große, etwas unhandliche und teure Apparatur. Wie kann also in Zukunft eine schnelle und genaue Diagnose gestellt werden, ohne dafür in eine Spezialklinik fahren zu müssen. Das Ziel und der Wunsch von Dr. Vilser ist also ein Gerät für die Praxis von nebenan.

Unsere Experten und Vertreter von LongCoCid stellen ihre Visionen vor und berichten von ihren eigenen Forschungsanfängen.

SARS-CoV-2, besser bekannt unter Corona: ein Virus, das die letzten zwei Jahre geprägt hat,  aus den Medien nicht wegzudenken ist, und uns auch in Zukunft weiter begleiten wird. Bis jetzt kann man nicht genau sagen, welche Langzeitfolgen Erkrankte zu erwarten haben.

Unsere Experten Prof. Sascha Klee aus Krems / Ilmenau und Dr. Daniel Vilser aus Jena diskutieren ihre aktuelle Forschung zu Long Covid bei Kindern. Gerade diese zeigen häufig einen Krankheitsverlauf mit milderen bis gar keinen Symptomen – eine besondere Herausforderung zum Verständnis der Abläufe im Körper. Was verstehen wir eigentlich unter Long Covid? Wie kann Forschung  mit Kindern aussehen und was gilt es zu beachten?

Depressionen – eine Krankheit, die in der Gesellschaft häufig nicht ernst genommen wird. Meist werden Erkrankte Opfer von Stigmatisierung und Klischeezuschreibungen. Wie ernst es jedoch um diese Patient*innen steht, macht Prof. Coenen deutlich. Dabei erläutert Prof. Stieglitz die  technischen Details und geht auf weitere Schritte in der Zukunft ein. Wie kompliziert dabei der Freigabeprozess einer Technologie und dementsprechenden Behandlung sein kann, wird schnell klar.

Rund acht Prozent der Gesellschaft leiden an Depressionen. Etwa siebzig Prozent der Patient*innen können mehr oder weniger gut durch Medikamentation und Psychotherapie behandelt werden. Aber was ist mit den restlichen dreißig Prozent? Eine Krankheit mit Todesfolge ohne Heilung? Die Tiefe Hirnstimulation scheint dem entgegenzustehen. Die Experten Prof. Stieglitz und Prof Coenen aus Freiburg erklären, was es damit auf sich hat und ob es den Traum von einem Ausschalter bei Depressionen wirklich gibt.

Wie wird Tremor behandelt? Ultraschall ist dabei nur eine Möglichkeit der Therapie. Welche
Präzisionsarbeit hinter einer nachhaltigen Behandlung steckt, erklärt Prof. Dr. Deuschl. Außerdem berichtet Frau Piepjohn von ihren Erfahrungen bei einem Workshop der DGBMT. Die Preisgewinnerin betont dabei die Vorteile von Vernetzung und interdisziplinärer Forschung. Und die Zukunft? Eine App für zu Hause soll Ärzt*innen bei präziseren Diagnosen helfen. Denn in einer vertrauten Umgebung fühlt man sich ja bekanntlich wohler

Tremor – schon mal gehört? Zittern kennen wir auf jeden Fall alle. Ob vor Aufregung oder nach einer Partynacht, wer spürt nicht mal ein leichtes Zittern? Tatsächlich gibt es aber verschiedene Arten des Zitterns und Krankheitsbilder, die mit einem starken Tremor einhergehen. Was steckt also dahinter? Wie unterscheidet man zwischen einem „gewöhnlichen“ und einem krankheitsbedingten Tremor? Das Expert*innenteam Frau Piepjohn und Prof. Dr. Deuschl aus Kiel berichten über ihre Forschung, dabei auftretende Herausforderungen und erläutern ihr damit einhergehendes Ziel einer besseren und vereinfachten Diagnose.

Schizophrenie – eine Erkrankung, die vielseitiger nicht sein könnte. Neben Depressionen, die in der Gesellschaft zweithäufigste anzutreffende psychische Erkrankung. Besonders auffällig ist vor allem, die frühe Sterblichkeit der Erkrankten. Den Expert*innen Dr. Karin Schiecke und Prof. Karl-Jürgen Bär vom Universitätsklinikum Jena ist es gerade deshalb wichtig, Behandlungsmöglichkeiten zu finden. Über die Brain-Heart Interaction versuchen sie Ergebnisse einzufangen, die die Behandlung von Schizophreniepatient*innen in Zukunft revolutionieren könnte.

Medial ein häufig bearbeitetes Thema. Meist: die Verrückten oder sogar die Bösewichte. Sie hören Stimmen, bewegen sich reflexartig und reagieren besonders stark auf andere Menschen.
Schizophreniepatient*innen werden oft mit den klassischen Vorurteilen der Verrückten verbunden und erleiden so eine Stigmatisierung durch die Gesellschaft. Unsere Expert*innen Dr. Karin Schiecke und Prof. Karl-Jürgen Bär vom Universitätsklinikum Jena klären auf. Was ist Schizophrenie überhaupt? Wie sieht die Forschung mit Patient*innen aus und was hat überhaupt Computational Neuroscience damit zu tun? 

Dass Schlaf etwas Unersetzliches ist, wissen wir. Schlafhygiene – das neue Modewort? Immer mehr Menschen versuchen, ihr Schlafverhalten zu optimieren, um so noch leistungsfähiger im Alltag zu sein. Wie sieht die Zukunft in der Schlafforschung aus? Prof. Malberg und Dr. Brandt sprechen in Folge zwei über Fahrerassistenzsysteme, Schlafapps und mobile Matratzen zum „Mitnachhausenehmen“. Die große Frage: Werden Schlaflabore in Zukunft überflüssig sein?

Die erste Folge „Signals for Life“ wird sich mit dem Themenschwerpunkt Schlaf beschäftigen. Ein allgegenwärtiges Thema: denn wer schläft nicht? Aber warum schlafen wir eigentlich und was ist überhaupt ein/e Somnolog*in? Immer mehr Menschen leiden unter Schlafstörungen. Der erste Weg: meist eine Einschlafplaylist oder die Schlafapp. Trotzdem führt bei vielen der Weg nicht an einem Schlaflabor vorbei. Die Experten Prof. Malberg und Dr. Brandt erklären die medizinisch und technischen Zusammenhänge bei einer Schlafdiagnostik.

Geschäftsführerin livin studios GmbH

Technische Universität Darmstadt

Universitätsmedizin Göttingen

Klinik für Psychosomatik und Psychotherapie, Universitätsklinikum Jena

Department of Physics, Bar-Ilan University

RWTH Aachen University

Universitätsmedizin Göttingen

Koordinatorin Biosignale Workshop

Klinik für Neurologie, Universitätsklinikum Dresden

Universitätsklinikum Freiburg

Carl von Ossietzky Universität Oldenburg

Klinik für Neurologie UKSH, Christian-Albrechts-Universität zu

Kiel

Universitätsmedizin Göttingen

Universitätsmedizin Göttingen

Koordinator Biosignale Workshop

Department of Physics, Bar-Ilan University

Universitätsklinikum Münster

Uniklinikum RWTH Aachen

Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften Krems &
TU Ilmenau

Universitätsmedizin Greifswald

RWTH Aachen University

Städtisches Klinikum Karlsruhe

Institut für Biomedizinische Technik, Technische Universität Dresden

Medizinische Hochschule Hannover

Frankfurt am Main

Co-Founder neuroTime

Charité - Universitätsmedizin Berlin

Doktorandin, Technische Fakultät Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Uniklinikum Dresden

Frankfurt am Main

Uniklinik RWTH Aachen

Medizinische Hochschule Hannover

Aachen University of Applied Sciences - FH Aachen

Institut für Medizinische Statistik, Informatik und Datenwissenschaften, Universitätsklinikum Jena

Ruhr-Universität Bochum

Hochschule Konstanz

RWTH Aachen University

Universitätsmedizin Göttingen

Stellvertretender Sprecher des Fachausschusses Biosignale

EVERSION Technologies GmbH

Institut für Mikrosystemtechnik - IMTEK Albert-Ludwigs-Universität Freiburg)

Karlsruhe Institute of Technology (KIT)

Klinik für Kinder- und Jugendmedizin - Universitätsklinikum Jena

Universitätsmedizin Greifswald

Klinikum rechts der Isar - Technische Universität München

Fraunhofer-Institut

Fraunhofer Institut für Digitale Medientechnologie IDMT

Forschungsgruppenleiter / Senior Scientist (Universitätsklinikum Münster)

Fachhochschule Dortmund

EVERSION Technologies GmbH

Uniklinik RWTH Aachen