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Läsionen im Gehirn erkennen - ihre Folgen abschätzen
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Neues Verfahren: Hilfe bei Schlaganfall

Nach einem Schlaganfall sind bestimmte Bereiche im Gehirn nicht mehr leistungsfähig. Fachleute sprechen von Läsionen. Sie zu erkennen und ihre Folgen abzuschätzen ist mit heutigen Bildgebungstechniken kaum möglich, wäre aber wichtig für eine Therapie. Die TU Kaiserslautern ist an der Entwicklung einer Technik beteiligt, die solche Läsionen automatisch erkennt - und hilft, ihre Auswirkungen besser zu beurteilen.

Von Unispectrum live • Christine Pauli

Jedes Jahr erleiden in Deutschland etwa 200.000 Menschen einen Schlaganfall. Verantwortlich für die medizinisch ernste Situation ist eine plötzliche Durchblutungsstörung im Gehirn. Betroffene müssen schnellstmöglich ärztlich behandelt werden. Ansonsten besteht die Gefahr, dass viele Gehirnzellen absterben, und bleibende Schäden zurückbleiben. Schon beim bloßem Verdacht sollte ein Notarzt gerufen werden (Tel. 112).

Die Symptome eines Schlaganfalls sind vielfältig: Manchmal hängt der Mundwinkel der Betroffenen etwas herunter. Andere Patienten wiederum können nicht mehr sprechen oder ihre Arme oder Beine nicht bewegen. Auch Schwindel, Probleme beim Gehen, Übelkeit oder extrem starke Kopfschmerzen können darauf hindeuten, dass jemand von einem solchen Hirnschlag betroffen ist. Einige Patienten berichten mitunter, dass sie nur noch verschwommen sehen – oder gar Doppelbilder wahrnehmen.

Teile des Gehirns werden nicht mehr richtig mit Sauerstoff versorgt

Ein Schlaganfall kann verschiedene Ursachen haben: Am häufigsten sind eine Minderdurchblutung (ein sogenannter „ischämischer Schlaganfall“) oder eine Hirnblutung (ein sogenannter „hämorrhagischer Schlaganfall“). In seltenen Fällen treten auch andere Ursachen auf. 
Schuld an einer Minderdurchblutung kann ein Blutgerinnsel sein: Ein Blutpfropf verschließt ein Hirngefäß – und dadurch ist die Blut- und Sauerstoffversorgung der betroffenen Hirnregion gestört. Bei einer „Gefäßverkalkung“ (Arteriosklerose) wiederum können Hirngefäße oder hirnversorgende Gefäße im Hals (wie die Halsschlagader), vereinfacht gesagt, „verkalken“: Ablagerungen an der Innenwand verengen die Blutbahn oder verschließen sie ganz. Dadurch kommen bei der Hirnregion, die das betroffene Gefäß eigentlich versorgen soll, zu wenig Blut und Sauerstoff an.

Läsionen erkennen – Folgen besser abschätzen 

Werden bestimmte Bereiche im Gehirn nicht ausreichend oder gar nicht mit Sauerstoff versorgt, dann kann dies zu sogenannten Läsionen führen. Das sind Bereiche, die nicht mehr leistungsfähig sind. Mit aktuellen Verfahren der Bildgebung sind sie nur schwer zu erkennen. "Sie können sich im Laufe der Zeit stark verändern, indem sie entweder wachsen beziehungsweise schrumpfen", erläutert Robin Maack, Doktorand in der Arbeitsgruppe "Computer Graphics and Human Computer Interaction" von Professor Dr. Hans Hagen an der Technischen Universität Kaiserslautern. 
Das Wissen um die Läsionen sei aber wichtig für die erfolgreiche Wahl der Behandlung und die Rehabilitation eines Patienten. Gemeinsam mit seiner Forscherkollegin Dr. Christina Gillmann von der Universität Leipzig arbeitet Maack deshalb an einer Methode, mit der solche Schäden im Gehirn künftig früh aufgespürt und ihre Spätfolgen abgeschätzt werden sollen.

Das Verfahren lernt aus vorhandenen Daten

Zum Einsatz kommt ein sogenanntes neurales Netzwerk: "Das ist ein Verfahren der Künstlichen Intelligenz, mit dem der Computer aus Daten lernen kann", erklärt Maack die Technik. "Diese speziellen Algorithmen nutzen die Erfahrung der Ärzte, die an vorhandenen Bildern Läsionen einzeichnen, um das Netzwerk zu füttern." Mit der Methode analysieren Maack und Gillmann Bilddaten von Computertomografien und sind so in der Lage, neue Daten ohne die Hilfe von Medizinern auszuwerten.

Interessant ist die Technik für die Diagnose bei Schlaganfällen, um früh entsprechende Therapiemaßnahmen ergreifen zu können.
 

Bild des Benutzers Melanie Löw
Erstellt
am 14.12.2021 von
Melanie Löw

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