Wegweisende Entwicklung in der Labordiagnostik
Bielefelder Mediziner für Innovation ausgezeichnet

Preisträger des Jörg Schwarzbich Inventor Awards Prof. Dr. med. Thorsten Kaiser, Dr. phil. nat. René Staritzbichler (v.l). © Universität Bielefeld / Stefan Sättele

Beim diesjährigen Neujahrsempfang der Rektorin der Universität Bielefeld am 17. Januar wurden Prof. Dr. med. Thorsten Kaiser, Chefarzt und Leiter des Instituts für Laboratoriums-medizin, Mikrobiologie und klinische Pathobiochemie und Dr. phil. nat. René Staritzbichler, Leiter für klinische Entscheidungsunterstützung und spektroskopische Medizin am Universi-tätsklinikum OWL der Universität Bielefeld mit dem renommierten Jörg Schwarzbich Inventor Award ausgezeichnet. Die beiden Mediziner erhielten den mit 40.000 Euro dotierten Preis für ihre wegweisende Entwicklung im Bereich der Labordiagnostik.

In ihrer Laudatio betonte Rektorin Professorin Dr. Angelika Epple die besondere Bedeutung der Arbeit von Thorsten Kaiser und René Staritzbichler: „Diese Innovation zeigt, wie Wissenschaft die Kraft besitzt, unser Leben nachhaltig zu verändern. Mit dem Zusammenspiel aus Künstlicher Intelligenz und intensiver Forschung wird hier ein Weg geebnet, der nicht nur die medizinische Diagnostik revolutioniert, sondern auch neue Maßstäbe für personalisierte Therapien setzt. Wir sind stolz, solch visionäre Arbeit an unserer Universität zu fördern“

Die Labordiagnostik ist ein zentraler Bestandteil der modernen Medizin, der entscheidende In-formationen für Diagnosen und Therapien liefert. Doch herkömmliche Verfahren sind oft auf-wendig, teuer und bergen Risiken, da sie nur spezifische, vorab definierte Biomarker messen und unbekannte Marker unentdeckt bleiben können. Hier setzt die Erfindung der beiden Mediziner an.

KI-gestützte Diagnostik ohne Reagenzien

Der “Spectimprover” ist ein neuartiges Diagnostiksystem, das mehrere Biomarker gleichzeitig messen kann, ohne auf Reagenzien angewiesen zu sein. Durch die Integration bioinformati-scher Algorithmen liefert das System nicht nur präzise Messergebnisse, sondern auch wertvolle Hinweise auf mögliche Erkrankungen oder medizinische Komplikationen. Da „Spectimprover“ ohne Reagenzien auskommt, reduziert er Kosten, schont Ressourcen und ermöglicht eine schnelle sowie umfassende Analyse von Proben wie Blut oder Urin.

Das Gerät nutzt die Ramanspektroskopie in Kombination mit Künstlicher Intelligenz, um die Analyse von Proben wie Blut oder Urin zu optimieren und dabei bislang unentdeckte Biomarker zu erfassen. Durch das Training der Künstlichen Intelligenz auf molekulare Marker werden die Ergebnisse mit jeder neuen Probe zudem weiter verbessert.

Was ist Ramanspektroskopie?

Die Ramanspektroskopie ist eine Methode, um die chemische Zusammensetzung und Struktur von Materialien zu untersuchen. Dabei wird das Material mit Laserlicht bestrahlt. Die Verände-rungen im Licht, die von den Molekülen der Probe ausgehen, liefern detaillierte Informationen über die Substanzen. Diese Technik wird unter anderem in der Medizin und der Materialfor-schung verwendet, da sie schnell, berührungslos und ohne chemische Zusätze funktioniert.

Der Weg zur praktischen Anwendung

Das Diagnostiksystem wird derzeit weiterentwickelt. Nach erfolgreichen wissenschaftlichen Studien und der Anmeldung eines europäischen Patents stehen nun die nächsten Schritte an: Weitere Patente werden angemeldet, und eine Ausgründung des Projekts wird geplant.

„Mit der Fördersumme möchten wir die Grundlage schaffen, um die Forschung unabhängig vo-ranzutreiben und nicht auf externe Geldgeber angewiesen zu sein. So können wir die Entwick-lung weiter intensivieren“, erläutert Professor Dr. med. Thorsten Kaiser die geplante Verwen-dung des Preises.

René Staritzbichler ergänzt: „Wir freuen uns über diesen Preis insbesondere deswegen, weil es sich um einen technologischen Fortschritt handelt, welcher nicht nur von akademischem Inte-resse ist, sondern vielen Menschen wirklich nutzen kann.“

Der Jörg Schwarzbich Inventor Award

Der Jörg Schwarzbich Inventor Award wird seit 2019 von der Universitätsgesellschaft Bielefeld (UGBi) und der Universität Bielefeld verliehen. Mit diesem Preis werden außergewöhnliche wis-senschaftliche Erfindungen ausgezeichnet, die das Potenzial haben, das Leben der Menschen nachhaltig zu verbessern. Die Auszeichnung, die mit einem Preisgeld von 40.000 Euro dotiert ist, gehört zu den renommiertesten Ehrungen der Universität Bielefeld und würdigt Projekte, die so-wohl wissenschaftliche Exzellenz als auch praktische Anwendbarkeit vereinen.

Presseinformation der Universität Bielefeld

Neues biplanes Herzkatheterlabor für Lippe

Mehr Patientensicherheit bei komplexen Eingriffen

Hochkomplexe Eingriffe am Herzen und seinen Gefäßen gehören zum Alltag der Fachärzte unserer Klinik für Kardiologie, Angiologie und Internistische Intensivmedizin am Standort Detmold. Bisher arbeitet das Team mit zwei modernen Anlagen, die sowohl in der Diagnostik bei Erkrankungen der Arterien, Venen und Lymphgefäße, als auch für alle Herzerkrankungen genutzt werden können. Durch die Steigerung der Patientenzahlen in den letzten Jahren und die immer anspruchsvolleren Untersuchungen zeigte sich, dass die Investition in eine neue, zusätzliche Herzkatheteranlage sinnvoll ist. So können Wartezeiten für die Patientinnen und Patienten verkürzt und notwendige Wartungsarbeiten der Anlagen besser kompensiert werden.

Die neue Siemens Artis Anlage, die im vierten Quartal 2021 einsatzbereit ist, erfüllt als sogenanntes biplanes System mit zwei Strahlern und zwei Detektoren, die frei positionierbar sind, die neuesten Anforderungen perfekt. „Ein Problem bei langen Interventionen ist die Kontrastmittelmenge. Mit dem neuen, biplanen System nehmen wir bei einer Kontrastmittelgabe in das Herzkranzgefäß gleichzeitig zwei, statt bisher einen Blickwinkel auf. Eine erneute Konstrastmittelgabe, um die zweite Aufnahme machen zu können, entfällt also. Dadurch sparen wir Zeit und Kontrastmittel und erhöhen so die Sicherheit für den Patienten“, weiß Prof. Dr. Stephan Gielen, Chefarzt der Klinik für Kardiologie, Angiologie und Internistische Intensivmedizin. Auch sonst bietet die neue Technik für den Anwender – also den Arzt – und den Patienten viele Vorteile. In die Anlage werden Messmethoden integriert, die eine noch schnellere und zuverlässigere Diagnostik ermöglichen. Ein weiterer technologischer Sprung nach vorn wird mit der Einführung der optischen Cohärenztomographie (OCT) im Herzkatheterlabor erreicht. „Im OCT sehen wir die Strukturen zehnmal  schärfer als im herkömmlichen Ultraschall. Das hilft uns, das Ergebnis nach Stentimplantationen optimal zu beurteilen“, so Dr. Marios Vlachojannis, Leitender Arzt des Herzkatheterlabors. Durch den Einsatz von Lichtwellen statt Ultraschall läßt sich diese Verbesserung der Gefäßdarstellung erreichen. Auch wenn im neuen Herzkatheterlabor primär Eingriffe an den Herzkranzgefäßen vorgenommen werden sollen, profitieren doch alle von der Erweiterung der Untersuchungskapazitäten: „Uns steht damit durchgehend ein eigener Herzkathetersaal für Schrittmachereingriffe und Ablationen zur Verfügung. Das verbessert unsere Arbeitsabläufe sehr und verkürzt die Wartezeiten auf Ablationsbehandlungen bei Vorhofflimmern und anderen Herzrhythmusstörungen“, freut sich auch Dr. Johannes Brockmeier, Leitender Arzt der Rhythmologie.

„Moderne Großgeräte sind das Rückgrat der inverventionellen Kardiologie und Angiologie, aber noch wichtiger als zeitgemäße Technik sind die Ärztinnen und Ärzte, die sie bedienen“, betont Prof. Dr. Stephan Gielen. Mit sieben erfahrenen Oberärzten und einer Oberärztin sieht er seine Klinik gut aufgestellt.  „Durch unsere langjährige Erfahrung und ein gutes Team mit hoher Kompetenz, können wir die Mehrzahl aller Eingriffe an den Herzkranzgefäßen über einen radialen Zugang, also einem Zugang über das Handgelenk, durchführen. Das vermindert Nachblutungen und ermöglicht den Patienten, gleich nach der Untersuchung wieder mobil zu sein“, berichtet der Chefarzt weiter. Damit bietet die Kardiologie am Klinikum Lippe besonders bei Mehrgefäßerkrankungen mit Gefäßverschlüssen ein Plus an therapeutischen Optionen für die Patienten. „Gerade hochbetagte Patienten profitieren davon, eine große Herzoperation zu vermeiden“, unterstreicht der Chefarzt und ergänzt „Für diese Hochrisikopatienten wird die neue Herzkatheteranlage Eingriffe noch sicherer und schonender machen. Ich freue mich, dass wir auf dem Weg zu einem überregionalen Herz- und Gefäßzentrum weiter voranschreiten.“

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