Institut für Biometrie und Medizinische Informatik
Medizinische Informatik
Die Bereich der Medizinischen Informatik befasst sich mit der Planung und dem Aufbau von medizinischen Informationssystemen und Konzipierung von Lösungen im Bereich E-Learning und Grid Computing. Die Experimentelle MRT arbeitet auf dem Gebiet der Magnetresonanztomographie und -spektroskopie an der Einführung, dem Einsatz und der Optimierung neuer Messapparate und Methoden. Die Forschungsgruppe Neuroimaging beschäftigt sich mit den Methoden der funktionellen und strukturellen Hirnbildgebung auf der Grundlage der Magnetresonanztomographie. Insbesondere werden Verfahren zur Darstellung von Nervenfasern sowie Hirn-Computerschnittstellen auf Basis der Echtzeit-fMRT erforscht.
Experimentelle MRT
MRT-Spulen Forschungsgruppe
Die Forschungsgruppe hat sich zum Ziel gestellt, die Entwicklung von Hochfeld-MRT-Systemen weiter voranzubringen. Hierbei liegt der besondere Fokus auf der simulationsgestützten MR-Spulenentwicklung. Die MR-Spulen bilden die messstechnische Schnittstelle zwischen dem Menschen und der Maschine. Durch die MR-Spulen wird ein nicht-invasiver Einblick in den menschlichen Körper ermöglicht. Mit der Schaffung des Neuro-Excellenz Schwerpunktes an der "Otto von Guericke" Universität, gilt das Hauptaugenmerk auf die Entwicklung und Evaluierung von MR-Kopfspulen für die funktionelle Hirnbildgebung.
Signalverstärkung durch parawasserstoffinduzierte Hyperpolarisation (Parahydrogen Induced Polarisation - PHIP) und heteronuklearen Transfer auf 19F und 13C
Spektroskopische und bildgebende Verfahren die auf Kernspinresonanz (MR) basieren werden sehr vielseitig eingesetzt. Neben chemischen Strukturanalysen und Dynamikuntersuchungen ist die medizinische Bildgebung eine Hauptanwendung. Allerdings weisen alle MR-Methoden eine sehr geringe Sensitivität auf, die aus dem thermisch begrenzten Besetzungsunterschied der Zeeman-Niveaus resultiert. Hyperpolarisationstechniken wie PHIP erhöhen diese Polarisation um Größenordnungen und verstärken damit das Signal-Rausch-Verhältnis der MR-Signale signifikant. Durch den Transfer der Polarisation auf Heterokerne wie 19F und 13C eröffnen sich neue Anwendungen für Non-Proton-MR. So könnten fluorierte Verbindungen z.B. als hochspezifische Kontrastmittel in Angiographien oder bei der Lungenbildgebung verwendet werden.
Außerdem beschäftigt sich die Gruppe mit der MR-sensitiven Markierung biologischer Zellen auf Basis von 19F -Verbindungen. Ziel ist es, dynamische Prozesse, wie Migration oder Akkumulation, dieser Zellen in vivo zu beobachten und neue Therapieansätze, wie die Photodynamische Therapie (PDT) zu unterstützen.
Neuroimaging
Echtzeit-fMRT
Mit Hilfe der Echtzeit-fMRT ist es möglich, die Hirnaktivierung von Probanden schon während einer funktionellen MRT-Untersuchung zu analysieren. Diese Technik ermöglicht z.B. die Implementierung von Hirn-Computer Schnittstellen, welche für Neurofeedback oder die Steuerung externer Systeme verwendet werden.
Hirn-Computer-Schnittstellen zur Navigation in virtuellen Realitäten
Das Ziel dieses Projektes ist der Entwurf und die Implementierung einer VR (Virtuelle Realität) Stimulusumgebung für Echtzeit-fMRT Studien. Virtuelle Realität meint dabei eine computersimulierte Umgebung, welche synthetische Erfahrungen an ihre Nutzer vermittelt. So sollen, durch diese tiefergehende Visualisierung, alltägliche Prozesse realitätsnäher abgebildet und die Aufmerksamkeit des Probanden durch mehr Interaktion mit dem Paradigma gesteigert werden.
Diffusion Tensor Imaging (DTI)
Mit Hilfe von DTI wird die Bewegung von Wassermolekülen im Gewebe abgebildet. In stark anisotropen Geweben wie der Weißen Substanz im Gehirn können durch weitere Berechnungen Nervenfaserverläufe dargestellt werden.
Informationssyteme
Scientific Computing
Ziel des Projektes MedInfoGRID ist die Entwicklung eines virtuellen Dokumentations- und Informationsservers für krankheitsrelevante Bild-, Befund-, Forschungs- und Therapieinformationen sowie die Bereitstellung von Hochleistungsrechnenressourcen für die Medizinische Informatik. Das MedInfoGRID bildet somit ein multidisziplinäres Projekt, welches am Rahmen der D-GRID-Initiative Dienste und exemplarische Lösungen für existierende Grid-Projekte sowie für eine größere Community außerhalb der Grid-Infrastruktur bereitstellt.
E-Learning
Im Rahmen des E-Learning an der Medizinischen Fakultät der Universität Magdeburg beteiligt sich unser Institut an der Erstellung und Umsetzung von Konzepten zum Fallbasierten Lernen und der Einführung einer Lehrbildsammlung.
Ansprechpartner
01.11.2011