Detektion von Osteoporose durch Ultraschall unter Anwendung von künstlicher Intelligenz

    Detektion von Osteoporose durch Ultraschall unter Anwendung von künstlicher Intelligenz

    M. Sc. Finn Spitz

     

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    Finn SpitzOsteoporose, auch als „Knochenschwund“ bezeichnet, zählt zu den häufigsten und kostspieligsten Volkskrankheiten weltweit und erhöht das Risiko von Knochenbrüchen. Leider wird die Erkrankung erst spät oder gar nicht erkannt und bleibt daher unbehandelt.

    Bislang wird Osteoporose in der Regel durch Röntgenuntersuchungen festgestellt. Hierbei wird jedoch lediglich die Knochendichte gemessen. Zusätzliche Informationen über die Struktur und Materialeigenschaften von Knochen, wie ihre Porosität oder Elastizität, könnten jedoch weitere wichtige Hinweise auf eine Osteoporose-Erkrankung liefern. Die Grundlage dafür bildet das Ultraschallmessverfahren AMBIT (Acoustical Multipath Bone Investigator), das im Team von Dr. Reinhard Barkmann und Professor Claus-Christian Glüer im Rahmen der Doktorarbeit von Melanie Gräsel entwickelt wurde

    Aufgrund des direkten Zusammenhangs zwischen Schallgeschwindigkeit und Knochendichte sowie -elastizität können mehrere Einflussfaktoren auf die Knochenfestigkeit bestimmt und zur Diagnose herangezogen werden. Dieses Messverfahren kommt ohne Röntgenstrahlung aus, wodurch das Ultraschallgerät auch bei Risikopatientinnen und -patienten, Schwangeren oder Frauen in den Wechseljahren angewendet werden kann.


    Aus der digitalen Welt in die Klinik: Nutzung von tragbaren Sensoren im klinischen Alltag

    Aus der digitalen Welt in die Klinik: Nutzung von tragbaren Sensoren im klinischen Alltag

    Dr. Clint Hansen

     

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    Clint HansenIn diesem Vortrag werden die Grundlagen der menschlichen Bewegungsanalyse und deren Anwendung außerhalb der klinischen Umgebung erläutert. Es wird gezeigt, wie tragbare Sensoren zur Erfassung alltäglicher Bewegungen, wie Gangmuster oder Körperhaltung, genutzt werden können. Der Fokus liegt auf der Auswahl geeigneter Instrumente und der Bewältigung von Herausforderungen, wie Datenrauschen. Anhand konkreter Beispiele wird verdeutlicht, wie solche Daten in der klinischen Praxis, etwa zur Überwachung von Gangstörungen oder bei der Rehabilitation, eingesetzt werden. Der Vortrag umfasst auch aktuelle Forschungsprojekte zur Entwicklung digitaler Messmethoden als objektive klinische Endpunkte.


    Digitale Technologie und künstliche Intelligenz in der Neurologie: Stehen wir schon mitten in einer Revolution?

    Digitale Technologie und künstliche Intelligenz in der Neurologie: Stehen wir schon mitten in einer Revolution?

    Prof. Dr. Walter Maetzler

     

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    Clint HansenDigitale Technologie hält in beeindruckendem Maße Einzug nicht nur in unserer Gesellschaft, sondern auch in der „Unterdisziplin“ Medizin und Neurologie im Besonderen. Dabei spielt auch Künstliche Intelligenz (KI), ein Zweig der Informatik, eine hochrelevante Rolle. Besonders im Bereich des Deep Learning, das sich an der neuronalen Architektur des menschlichen Gehirns orientiert, zeigt KI beeindruckende Fortschritte.

    Der Vortrag stellt praktische Anwendungen von digitaler Technologie und KI in der Medizin vor, wie Hautkrebsdiagnose, Lungengewebeklassifizierung und die Diagnose von Herzgeräuschen. In der Neurologie wird insbesondere das Potential von digitaler Technik zur Erfassung von Alltagsaktivität betrachtet. Weiter wird das Potential von KI-basierter Bildverarbeitung beleuchtet, das neuartige und präzise Analysen der Struktur und Funktion des Gehirns ermöglicht. Weitere Beispiele sind die Behandlungsempfehlung bei Augenerkrankungen und die nächtliche Atmungsmessung zur Parkinson-Diagnose.

    Insgesamt beleuchtet der Vortrag das Potenzial von neuer digitaler Technologie und KI, genauere Diagnosen und individuelle Therapieansätze insbesondere im neurologischen Bereich zu ermöglichen, und wird dabei auf bestehende Risken und Herausforderungen eingehen


    Ich bin was ich esse! Funktionalität und Biosignalaktivitäten der Darm-Gehirn-Achse

    Ich bin was ich esse! Funktionalität und Biosignalaktivitäten der Darm-Gehirn-Achse

    Prof. Dr. Mark Ellrichmann

     

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    Mark EllrichmannDer Magen-Darm-Trakt spielt eine zentrale Rolle in der menschlichen Physiologie, nicht nur bei der Verdauung, sondern auch als wichtiges Kommunikationszentrum zwischen dem Darm und dem Gehirn. Diese bidirektionale Kommunikation ist von großer Bedeutung für unsere Gesundheit und unser Wohlbefinden.

    Die Interaktion zwischen dem Darm und dem Gehirn erfolgt über mehrere Mechanismen. Ein zentraler Bestandteil ist das enterische Nervensystem, das oft als „zweites Gehirn“ bezeichnet wird. Es besteht aus einem Netz von Neuronen, das den gesamten Verdauungstrakt durchzieht und autonom agieren kann. Diese neuronalen Strukturen kommunizieren mit dem zentralen Nervensystem und senden Signale, die das Verhalten und die Emotionen beeinflussen können. So zeigen Studien, dass bestimmte Nahrungsmittel und deren Verdauung die Produktion von Neurotransmittern wie Serotonin, das maßgeblich für unsere Stimmung verantwortlich ist, beeinflussen.

    Ein weiterer wichtiger Aspekt sind die Biosignalaktivitäten, die über verschiedene chemische Signale und Hormone stattfinden. Zum Beispiel setzt die Darmschleimhaut Hormone wie Ghrelin und Leptin frei, die den Appetit regulieren. Diese Signale können über das Blut oder über die Vagusnerven zum Gehirn gesendet werden, wo sie die Hunger- und Sättigungszentren beeinflussen. Auch die Immunzellen im Darm tragen zur Kommunikation bei, indem sie Zytokine produzieren, die in das zentrale Nervensystem wirken und Entzündungsprozesse im Körper steuern.

    Das Verständnis dieser komplexen Wechselwirkungen eröffnet neue Perspektiven für die Behandlung von Krankheiten wie Depressionen, Angststörungen oder auch gastroenterologischen Erkrankungen. Die Forschung zeigt zunehmend, dass eine ausgewogene Ernährung und ein gesundes Mikrobiom nicht nur für die körperliche Gesundheit, sondern auch für die mentale Gesundheit von großer Bedeutung sind.


    In folgenden Städten wird die Nacht der Biosignale 2025 angeboten: