Auf der richtigen Wellenlänge

Laser boomen in der Medizin und versprechen die neue Wunderwaffe zu sein. Doch wo ist der Einsatz sinnvoll, und wo nur ein Hype? Dieser Frage geht die Frankfurter Allgemeine Zeitung mithilfe von Prof. Raimund Hibst auf den Grund.

«Ein beliebtes Hilfsmittel sind Laser in der Medizin gerade deshalb, weil sie unschlagbare Vorteile haben. Prof. Dr. Raimund Hibst erklärt: Der Laserstrahl ist nahezu parallel und kann deshalb sehr scharf fokussiert werden. Außerdem ist das Laserlicht einfarbig, was durch eine Anpassung an die Gewebeabsorption ebenfalls eine Steuerung seines Wirkungsorts erlaubt. So ist es zum Beispiel möglich, in der Haut selektiv Blutgefäße zu verschließen oder am Auge die Hornhaut in ihrem Inneren abzutragen, jeweils ohne das umliegende Gewebe zu schädigen. Der Laser ist bei fachgerechter Anwendung ein äußerst präzises und schonendes Instrument.»

Meilenstein im Landesprojekt “Intelligente Diagnostik” erreicht

Nachdem In-vitro-Messungen mit Hilfe eines Laboraufbaus am ILM erste sehr vielversprechende Ergebnisse lieferten, wurde nun ein weiterer Meilenstein im Rahmen des vom Land Baden-Württemberg geförderten Projektes „Intelligente Diagnostik“ erreicht. Am 19. Mai wurde ein erster Prototyp an die Hautklinik Tübingen geliefert, womit nun In-vivo-Messungen im Rahmen einer Studie durchgeführt werden sollen. Ziel des Projektes ist eine deutliche Steigerung der Spezifität und Selektivität bei der Diagnostik von Melanomen.

www.fzi.de/aktuelles/news/detail/artikel/fuenf-institute-der-innovationsallianz-baden-wuerttemberg-erhalten-17-millionen-euro-fuer-forschung-an/

Entwicklung eines optimierten Ulbrichtkugelmesssystems zur präzisen Bestimmung optischer Eigenschaften trüber Medien

Das Ulbrichtkugelverfahren ist ein Standard-Verfahren zur Trennung von Streuung und Absorption trüber Medien. Am ILM wurde das Verfahren grundlegend theoretisch und experimentell untersucht, um die Bestimmung der optischen Eigenschaften zu verbessern. Insbesondere wird für das entwickelte Verfahren die Lichtausbreitung der Proben, beispielsweise die exakte Abstrahlcharakteristik sowie die Lichtausbreitung innerhalb der realen Kugelgeometrie, berücksichtigt. Zudem wurde das Messsystem experimentell, hinsichtlich der Übertragbarkeit auf das theoretische Modell, optimiert. Die hohe Genauigkeit des Messystems konnte durch zahlreiche Validierungsmessungen an Polystyrol-Kügelchen, molekularen Absorbern sowie mit Nanopartikeln exemplarisch gezeigt werden. Das Verfahren bietet zusammen mit der Messung der kollimierten Transmission die Basis für die Bestimmung optischer Eigenschaften weiterführender Industrie- und Forschungsprojekte.

Momentan wird der entwickelte Laboraufbau zusammen mit der Firma Gigahertz-Optik in ein kommerziell verfügbares Laborgerät überführt. www.gigahertz-optik.de/de-de/produkt/SphereSpectro%20150H

Der Entwicklungserfolg wurde in zwei Veröffentlichungen (Theorie und Experiment) in der renommierten Fachzeitschrift Applied Optics publiziert:

Florian Foschum, Florian Bergmann, Alwin Kienle "Precise determination of the optical properties of turbid media using an optimized integrating sphere and advanced Monte Carlo simulations.
Part 1: Theory." Applied Optics 59.10 (2020): 3203-3215. www.osapublishing.org/ao/abstract.cfm

Florian Bergmann, Florian Foschum, Ralf Zuber, Alwin Kienle "Precise determination of the optical properties of turbid media using an optimized integrating sphere and advanced Monte Carlo simulations. Part 2: Experiments." Applied Optics 59.10 (2020): 3216-3226. www.osapublishing.org/ao/abstract.cfm.

Führungswechsel am ILM Ulm

Am 01.04.2020 hat es am ILM einen Führungswechsel gegeben. Wegen der Corona-Epidemie fand dieser unter ungewöhnlichen Umständen statt: ohne den für solche Anlässe üblichen Festakt, aber dafür mit zusätzlichen Pandemie-bedingten Herausforderungen. Neuer und damit dritter Vorstandsvorsitzender der Stiftung für Lasertechnologien in der Medizin und Meßtechnik an der Universität Ulm ist Herr Alexander Hack. Er tritt die Nachfolge von Prof. Dr. Raimund Hibst an, der seit 2008 das Institut leitete und nun in seinen verdienten Ruhestand geht.

Mit Prof. Hibst verlässt nun ein „Urgestein“ des ILM das Institut. Er wurde 1986 kurz nach der Gründung des ILM vom damaligen Direktor Prof. Dr. Rudolf Steiner als Wissenschaftler eingestellt. Seine Forschungen zum Einsatz des Er:YAG-Lasers in der Medizin, speziell in der Dermatologie und Zahnmedizin, haben Herrn Hibst und das Institut international bekannt gemacht. Bei der Entwicklung des ersten dentalen Er:YAG-Lasers kreuzten sich die Wege des scheidenden und aktuellen Vorstandsvorsitzenden zum ersten Mal. Weitere gemeinsame Projekte folgten. „Ich freue mich, dass mein Nachfolger das ILM bereits aus der Sicht unserer Kunden kennt und große Industrieerfahrung in das Institut einbringen kann“, so Prof. Hibst zum Abschied.  

Alexander Hack studierte Maschinenbau und erlangte an der Wissenschaftlichen Hochschule für Unternehmensführung (WHU) und dem Kellogg School of Management an der Northwestern University of Chicago seinen MBA. Die Stufen seines beruflichen Werdegangs durchlief er nach einer initialen Phase von 4 Jahren Industrieberatung bei der Steinbeis Stiftung ausschließlich in der Industrie über die Funktionen Projektleitung, Entwicklungsleitung, Produktmanagementleitung, Marketingleitung, Businessunitleitung und Geschäftsführung einer Produktionsfirma mit internationaler Verantwortung. Durch einige Projekte mit externen Forschungseinrichtungen wie dem ILM konnten disruptive sowie wichtige inkrementelle Innovationen bis zum Markterfolg umgesetzt werden. Mit seiner umfangreichen Industrieerfahrung und Managementkompetenz plant das ILM seine Industrieausrichtung zu stärken und den Technologietransfer durch professionelles Projektmanagement für seine Industriekunden wirtschaftlich attraktiv zu fördern. „Ich freue mich sehr auf die neue Aufgabe und bin dankbar für das in mich gesetzte Vertrauen des Kuratoriums der Stiftung und des ILM Teams", erklärte er bei seinem offiziellen Antritt am 01.04.2020.

Bild: Prof. Raimund Hibst (li.), Alexander Hack (re.)

Lasersachkundekurs 17.06.2020

Gemäß den Richtlinien der Deutschen Gesellschaft für Lasermedizin müssen für die Anwendung von medizinischen Lasern entsprechende Sachkenntnisse nachgewiesen werden. Ein derartiger Sachkundekurse findet am 17. Juni von 9:00 bis ca. 18:00 Uhr am ILM statt.

Der behandelte Stoff gliedert sich in:

  • Physik des Lasers
  • Lichtausbreitung und Wechselwirkung von Laserlicht in biologischem Gewebe
  • Lasersicherheit
  • Klinische Anwendungen

Der Kurs richtet sich an alle, die im medizinischen Bereich Laser einsetzen, vom Arzt über das medizinische Assistenzpersonal bis hin zum Medizintechniker. Dieser Kurs erfüllt die Richtlinien für anerkannte Kurse zur Ausbildung von Laserschutzbeauftragten gemäß OStrV.

Termine, Kursprogramme und Anmeldung

Auskunft und Anmeldung: Fr. Jung, Tel. +49 (0)731 / 14 29 - 888, Fax: +49 (0)731 / 14 29 - 442

Nominiert für den Otto von Guericke-Preis: F.O.M.-Projekt "HSI-plus"

Dass eine Innovationsidee in der Medizintechnik bereits zum Ende eines im Rahmen der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) geförderten Projektes den Weg in die Klinik geschafft hat, gilt als nahezu unmöglich. Doch unseren Mitarbeitern Karl Stock, Alwin Kienle, Steffen Nothelfer, Holger Wurm und Daniel Meitinger ist es im Projekt „HSI-plus - Strukturierte Beleuchtung und hyperspektrale Bildgebung als neuartiger Ansatz zur Tumorerkennung in der Dermatologie" (IGF-Projekt 19639 N) gelungen ein Messsystem zu entwickelt, das nun in einer Studie des Universitätsklinikums Ulm mit über 100 Patienten erprobt werden soll. Und nicht nur das: Das Messsystem kann auch in anderen Branchen eingesetzt werden, z. B. in der Lebensmittelkontrolle, der Pharmazie, der Mülltrennung, im Bereich der Computergrafik und im Homecare-Bereich, um nur einige zu nennen.

Das überzeugte auch die Jury des Wissenschaftlichen Rats der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF), die das erfolgreiche Projekt in die Finalrunde um das "IGF-Projekt des Jahres 2020" wählte. Anhand der eingereichten Unterlagen und eines im Sommer erstellten Projektfilms kürt die Jury im Herbst den Gewinner des mit 10.000 Euro dotierten Otto von Guericke-Preises aus dem Kreis der drei Finalisten. Mit dem Preis werden herausragende Arbeiten auf dem Gebiet der Industriellen Gemeinschaftsforschung zugunsten kleiner und mittlerer Unternehmen ausgezeichnet. Die Preisverleihung findet am Mittwoch, den 28. Oktober 2020 in Berlin statt.

HSI-plus wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit 249.600 Euro gefördert. Projektverantwortliche Forschungsvereinigung ist die F.O.M., deren Projekte es bereits 2016 und 2018 in der Finalrunde der Ausschreibung für den Otto von Guericke-Preises schafften.

https://www.forschung-fom.de/fileadmin/Redakteure/Projektdokumente/Nominierungsnoten-f-OvG-Preis/HSI-plus_OvG-Nominierungsnote-2020.pdf

Der Otto von Guericke-PreisDie Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e. V. (AiF) zeichnet mit dem mit 10.000 EUR dotierten Preis herausragende Arbeiten auf dem Ge-biet der Industriellen Gemeinschafts-forschung (IGF) zugunsten kleiner und mittlerer Unternehmen aus.

Informationen zum Corona-Virus

Zur Lage am ILM:
Aufgrund der weiter anhaltenden Verbreitung des Coronavirus in Deutschland hat sich das ILM entschlossen, aus Vorsorgegründen einen Teil ihrer Einrichtungen in den HomeOffice zu entsenden. Hierbei kommt es zu Einschränkungen bei Terminen vor Ort und der telefonischen Erreichbarkeit.

Trotz dieser Einschränkungen sind die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter weiterhin per E-Mail für Sie erreichbar.

Prozessnahe Bestimmung von Vernetzungs- und Aushärtegrad mit optischen Verfahren

Durch Vernetzen werden gezielt und kostengünstig die mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften von Standardthermoplasten verbessert. Bekanntestes Beispiel sind dabei Rohre aus vernetztem Polyethylen (PE-X). Ebenso vernetzten Klebstoffe bzw. duroplastische Matrixmaterialien von Faserverbundkunststoffen während der Aushärtung. Die wichtigste Qualitätskennzahl für FVK bzw. Klebstoffe ist der Aushärtegrad bzw. im Falle von PE-X der Vernetzungsgrad. Bis dato kommen für dessen Bestimmung – insbesondere bei PE-X – stichprobenartig zerstörende und teilweise sehr zeitaufwändige (Norm-)Prüfmethoden zum Einsatz. Von Seiten der Industrie und Forschung bestehen bereits seit längerem Bestrebungen, alternative Verfahren wie die dynamisch-mechanische Analyse oder Kernspinresonanz (NMR) zur beschleunigten Vernetzungsgradprüfung einzusetzen. Einen vielversprechenden neuartigen Lösungsansatz zur prozessnahen, zerstörungsfreien und schnellen Vernetzungsgradbestimmung direkt an (Endlos-) Bauteilen bieten optische Verfahren unter Verwendung der Ulbrichtkugel, der Streifenprojektion sowie der kollimierten Transmission. Dabei wird das sich verändernde Streu- und Absorptionsverhalten der untersuchten Kunststoffe beim Vernetzen bzw. Aushärten ausgenutzt.

In dem über zwei Jahre laufenden Forschungsvorhaben des SKZ, einem Mitglied der Zuse-Gemeinschaft, und des ILM, einem Institut der Innovationsallianz Baden-Württemberg, wird das Ziel verfolgt, diese zerstörungsfreien, optischen Verfahren für die prozessnahe Bestimmung von Vernetzungs-/ Aushärtegrad nutzbar zu machen und gleichzeitig deren Einsatzgrenzen beim systematisch zu evaluieren. Als Referenz dienen verschiedene in der Praxis gängige Prüfverfahren. Basierend auf den Ergebnissen des Forschungsvorhabens sollen die Zukunftstrends E-Mobilität und Leichtbau sowie die sichere Verwendung von PE-X-Rohren durch eine beschleunigte, prozessnahe Qualitätssicherung unterstützt werden.

Interessierte Industrieunternehmen sind eingeladen, sich beim SKZ oder ILM zu melden, um das Projekt kostenfrei zu begleiten und frühzeitig von den Ergebnissen zu profitieren. Das Vorhaben 20848 N der Forschungsvereinigung "Fördergemeinschaft für das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum e. V." wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e. V. (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Wir bedanken uns für die finanzielle Unterstützung.

Lasersachkundekurs 11.03.2020

Gemäß den Richtlinien der Deutschen Gesellschaft für Lasermedizin müssen für die Anwendung von medizinischen Lasern entsprechende Sachkenntnisse nachgewiesen werden. Ein derartiger Sachkundekurse findet am 11. März von 9:00 bis ca. 18:00 Uhr am ILM statt.

Der behandelte Stoff gliedert sich in:

  • Physik des Lasers
  • Lichtausbreitung und Wechselwirkung von Laserlicht in biologischem Gewebe
  • Lasersicherheit
  • Klinische Anwendungen

Der Kurs richtet sich an alle, die im medizinischen Bereich Laser einsetzen, vom Arzt über das medizinische Assistenzpersonal bis hin zum Medizintechniker. Dieser Kurs erfüllt die Richtlinien für anerkannte Kurse zur Ausbildung von Laserschutzbeauftragten gemäß OStrV.

Termine, Kursprogramme und Anmeldung

Auskunft und Anmeldung: Fr. Jung, Tel. +49 (0)731 / 14 29 - 116, Fax: +49 (0)731 / 14 29 - 442

Vortrag bei der Photonics West 2020

Vom 1. bis zum 6. Februar 2020 findet mit der „Photonics West 2020“ die jährlich größte Versammlung von Experten auf dem Gebiet der Photonik statt. Zu den verschiedenen Konferenzen und der Industrieausstellung werden rund 22.000 Teilnehmer erwartet. Natürlich darf hier das ILM nicht fehlen. Es ist mit Beiträgen zum medizinischen Lasereinsatz und zur Theorie der Lichtausbreitung vertreten:

• Karl Stock, Holger Wurm: Comparative in-vitro investigations on the cutting quality of the CO2 laser and the diode pumped Er:YAG laser
• Felix Ott, Benjamin Krüger, Alwin Kienle: Wavefront shaping simulations based on Maxwell’s equations: Focus intensity behavior while scanning inside randomly scattering media