Ausstellung Computer.Medizin: Technik, die den Menschen hilft

Mindball-Entspannungsspiel: Allein mit der Kraft ihrer Gedanken steuern die Spielerinnen den Ball in Richtung der Gegenspielerin. Je entspannter sie dabei sind, desto weiter bewegt sich der Ball. Fotos: HNF Paderborn

Ohne computergestützte Technologien ist die moderne Medizin nicht mehr denkbar – von der Prävention, über Diagnose und Therapie bis hin zur Rehabilitation wird Hightech für Gesundheit und Lebensqualität genutzt.

Ein lebensgroßer Avatar* – halb Mensch, halb animiertes anatomisches Modell – nimmt die Besucher in Empfang und gibt einen ersten Überblick über die Ausstellung „Computer.Medizin“ im HNF – Heinz Nixdorf MuseumsForum Paderborn. Gleich schräg gegenüber befindet sich das „anatomische Theater“, das auf die zentrale Stellung der Anatomie innerhalb der Medizin hinweist. Ende des 16. Jahrhunderts entstanden, ermöglichten anatomische Theater erstmals auch dem medizinischen Laien durch öffentlich durchgeführte Sektionen Einblicke in das menschliche Innere. Doch in Paderborn wird der menschliche Körper anhand moderner Technologien transparent für den Betrachter. Computererzeugte Bilder und Programme ersetzen den klassischen Anatomieatlas und ermöglichen dreidimensionale virtuelle Reisen durch den Körper. So können die Besucher das auf einem Großbildschirm präsentierte anatomische Modell mit Zeigegesten steuern, dabei intuitiv unter die menschliche Haut vordringen und virtuell das Nerven- und Kreislaufsystem sowie das Skelett des menschlichen Körpers erkunden.
Nicht nur für Diagnostik und Therapie, sondern auch für präventive und rehabilitative Maßnahmen werden zunehmend computergestützte Verfahren eingesetzt. Zum zehnjährigen Jubiläum des 1996 eröffneten HNF hat das Computermuseum eine große Sonderausstellung zum Verhältnis von Computer und Medizin konzipiert. „Es geht nicht um ein Spezialthema, sondern um einen Überblick über alle Bereiche des medizinischen Geschehens, in denen Computertechnologie eine Rolle spielt“, erläutert Dr. Kurt Beiersdörfer, Geschäftsführer des HNF, das Ausstellungskonzept. Die Ausstellung sei weltweit einmalig, weil sie didaktisch strukturiert und hochgradig interaktiv sei. Von den hundert Exponaten können die Besucher rund ein Drittel selbst ausprobieren und testen. Präsentiert werde außerdem nichts Geschichtliches, sondern die aktuelle High-tech-Entwicklung mithilfe von Hightech, teilweise „frisch aus dem Labor“, so Beiersdörfer. Vier Hauptbereiche werden beim Rundgang thematisiert: Wellness und Alltag, der Blick in den Körper, Eingriffe in den Körper und Hilfen für den Körper.

Beispiele für Exponate: Ein Navigationssystem im Operationssaal . . .

Im Bereich Wellness und Alltag geht es um die vielfältigen Möglichkeiten des Computers, den Menschen bei der eigenverantwortlichen Erhaltung seiner Gesundheit zu unterstützen und ihn zu einer gesunden Lebensführung zu motivieren. Dazu zählen computergestützte Bewegungs- und Fitnessprogramme, das Erfassen und Auswerten von Körperdaten ebenso wie die Informationsmöglichkeiten durch das Internet. Exponate sind unter anderem ein „vernetztes“ Fitnessstudio mit computergestützten Geräten wie einem Fahrradergometer, das durch virtuelle Welten fährt, Pulsuhren mit Radarmessung und intelligente Laufschuhe. Auf dem interaktiven Laufband kann man sich an der Leistung des aktuellen Marathon-Weltmeisters oder mit Joschka Fischer messen. Digitale Messgeräte erfassen automatisiert die wichtigsten physiologischen Parameter, wie Blutdruck, Körperfett und Gewicht. Auch die intelligente Toilette ermöglicht einen täglichen Gesundheitscheck bereits im Badezimmer – durch eine automatisierte Urinanalyse. Mit dem „AgeScan“ lässt sich darüber hinaus das biologische Alter bestimmen. An Infoterminals sind Web-Portale mit Informationen zu Gesundheitsthemen abrufbar. An der T-Wall, einer interaktiven Trainingswand, an der 48 große LED-Leuchten auf leichten Druck deaktiviert werden können, lassen sich unterschiedliche Bewegungsabläufe trainieren und dabei gleichzeitig Reaktionsvermögen, Beweglichkeit, Motorik und Konzentration schulen.

. . . die interaktive Fitness- Trainingswand (T-Wall) . . .

Selbst für die Bekämpfung globaler Seuchen sind der Computer und die digitale Messtechnik heute unentbehrliche Hilfsmittel. So lässt sich die Dynamik der Ausbreitung von Infektionskrankheiten am Computer simulieren, um wirksame Interventionsmaßnahmen zu entwickeln. Durch eine automatisierte Temperaturkontrolle mittels einer Wärmebildkamera in öffentlichen Räumen, wie etwa Flughäfen, könnten infizierte Personen frühzeitig entdeckt werden.
Im Sonderbereich „elektronische Gesundheitskarte“ können sich die Besucher über das Telematikprojekt informieren und an drei aufeinanderfolgenden Stationen – Arztpraxis, Patientenkiosk und Apotheke – eigenhändig ein elektronisches Rezept ausstellen, am Patiententerminal abrufen und in der Apotheke einlösen. Dazu erhalten sie ein Gesundheitskarten-Muster, mit dem sie den Demonstrationsparcours durchlaufen.
Bilder für die Diagnostik

. . . und der Ausstellungsbereich zu diagnostischen Verfahren, in dem die bildgebenden Verfahren eine zentrale Rolle spielen.

Immer detailreichere „Blicke in den Körper“ ermöglichen die bildgebenden Verfahren, die in den letzten Jahrzehnten große Fortschritte gemacht haben. Die Ausstellung gibt einen Überblick über Verfahren wie Röntgen, Ultraschall, CT, MRT und Positronen-Emissions-Computertomographie. Funktionsweise und Besonderheiten der Verfahren bis hin zur virtuellen Endoskopie werden erläutert und können teilweise auch praktisch nachvollzogen werden. So können Besucher am Ultraschallsimulator „Sonofit“ den lebensgroßen Torso einer Schwangeren untersuchen. Der Einsatz von Endoskopen im Körperinneren lässt sich anhand von Videoaufnahmen verfolgen. Gezeigt wird auch eine Endoskopiekapsel, die vor allem zur Abklärung unklarer Dünndarmerkrankungen eingesetzt wird. An mehreren Stationen kann man die eigene Sehschärfe und sein Hörvermögen testen. Außerdem ist am Heidelberger Retinatomographen eine Messung des Sehnervkopfes zur Glaukomfrüherkennung oder zur Feststellung einer Makuladegeneration möglich. Das Verfahren beruht auf dem Prinzip der konfokalen Laser-Scanning-Tomographie: Ein schwacher Infrarotlaser tastet schichtweise die Netzhaut des Patienten ab, anschließend errechnet ein Computer aus den Daten eine dreidimensionale farbkodierte Darstellung der Netzhaut. Auch der Bereich der Labordiagnostik wird thematisiert. Hier lassen sich eine fortschreitende Automatisierung sämtlicher Arbeitsschritte zur Aufbereitung und Analyse von Laborproben sowie eine Miniaturisierung der Messverfahren beobachten (Beispiele: Biochips zur Chemosensitivitätstestung und das „Lab on a chip“ zur Molekulardiagnostik).
Eingriffe in den Körper

Ein MRT-Gerät der Firma Siemens

In der Therapie ermöglicht die Computerunterstützung schonendere und präzisere Methoden, etwa bei chirurgischen Eingriffen und bei der Therapie von Krebserkrankungen. Im Mittelpunkt der Ausstellung steht ein Operationssaal der Zukunft, ausgestattet unter anderem mit einem Navigationssystem der Neurochirurgie, einem Anästhesiearbeitsplatz, einer Herz-Lungen-Maschine und einem Telemanipulator. Die Ausstellung zeigt anhand der Leberchirurgie, wie auf der Grundlage von CT- und MRT-Daten, die in dreidimensionale Bilder umgewandelt werden, Operationen im Vorfeld geplant und simuliert werden. Mit der Planungssoftware „LiverAnalyzer“ kann der Operateur exakt berechnen, welche Gefäße an der Blutversorgung welcher Bereiche der Leber beteiligt sind und wo die Schnitte zu setzen sind. Weitere Exponate sind die jeweils neueste Generation von Geräten zur Kreislaufunterstützung und von Kunstherzen.
Zum Abschluss des Rundganges demonstrieren die „Hilfen für den Körper“ eindrucksvoll, wie durch die Computertechnik verloren gegangene Körperfunktionen zumindest teilweise kompensiert werden können. Herausragende Beispiele sind das „C-Leg“, eine mikroprozessorgesteuerte Kniegelenkprothese, die ein nahezu natürliches Gehen ermöglicht, sowie eine myoelektrisch gesteuerte Armprothese, die mit kleinen Motoren und Akkus ausgestattet ist, um Handbewegungen auszuführen. Beide Prothesen wurden bereits bei den Paralympics erfolgreich von Sportlern genutzt. Weitere Exponate sind Retina- und Cochlea-Implantate, Neurostimulationssysteme, ein Rehagerät für neuromuskuläre Störungen sowie ein Herzhandy. Beim interaktiven Entspannungsspiel „Mindball“ können die Besucher üben, einen Ball allein mit der Kraft ihrer Gedanken zu bewegen. Die Spieler tragen dazu ein Stirnband mit Elektroden, die die Hirnströme der Spieler messen. Je entspannter ein Spieler ist, desto stärker kann er den Ball in Richtung seines Gegenspielers treiben. Um die Übersetzung von Gehirnsignalen in Steuerungssignale geht es auch beim „Brain Computer Interface“ (Fraunhofer-Institut für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik), einer Schnittstelle zwischen Gehirn und Computer, die künftig Menschen, die aufgrund von Behinderungen nicht mit ihrer Umwelt kommunizieren können, neue Kommunikations- und Handlungschancen eröffnen soll.
Heike E. Krüger-Brand


*virtuelle, animierte Darstellung eines Menschen in dreidimensionaler Optik auf einem Bildschirm


Basisdaten

- Termin: 25. Oktober 2006 bis 1. Mai 2007
- Informationen: www.hnf.de; www.computer-medizin.de
- Katalog (deutsch/englisch), 360 Seiten, reich bebildert
Die Ausstellung begleitet ein umfangreiches Programm medizinischer Fachkongresse und Vorträge.