Das in acht Cluster gegliederte Forschungsprogramm umfasst die drei Arbeitsschwerpunkte Anamnese, Behandlungssysteme und Krankenhaus. Insgesamt gingen bereits über 120 Projektvorschläge in das Zentrum ein, die konsequent universitätsübergreifend und interdisziplinär bearbeitet werden sollen. Die Bandbreite der Themen ist groß. Sie reicht von der Erzeugung holographischer Bilder aus dem Körperinneren bis zu neuen Verfahren der Signalverarbeitung, von medizinischen Instrumenten und mechatronischen Systemen bis zu Robotik, von Biomaterialien bis zu adaptiven Implantaten. Auch die ergonomische Gestaltung von Operationssälen sowie die Systemorganisation kompletter Kliniken stehen auf dem Forschungsprogramm.

 Eine Auswahl der Projekte stellen wir in diesem Themenschwerpunkt vor. Sie geben Einblick in eine Kooperation, die auf einem lebensnotwendigen Forschungsfeld international zukunftsweisend ist. Sie setzen Meilensteine, um Patienten effizienter, schonender und auch kostengünstiger zu behandeln.

Andrea Mayer-Grenu

Interuniversitäres Zentrum Stuttgart-Tübingen > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > >

Richtungsweisend für das 21. Jahrhundert

Die Medizintechnik gilt heute weltweit als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts. Die Lebenserwartung steigt stetig, die Menschen werden immer älter. Der Wunsch nach besserer Gesundheit bis ins Alter, aber auch die Möglichkeiten, durch verbesserte Techniken Krankheiten zu erkennen und zu heilen beziehungsweise Gebrechen zu lindern, sind die Motoren für neue Entwicklungen. So werden Technologien und Apparate mit zunehmender Komplexität und neue Behandlungsverfahren angeboten. Der Bedarf an neuen Instrumenten und Materialien, die effizienter und schonender für den Patienten sind, die Aufenthaltsdauer im Krankenhaus reduzieren und somit der Senkung der Behandlungskosten insgesamt dienen, stellt eine Herausforderung an die Medizintechnik dar.

	Prof. Heinrich Planck

 Baden-Württemberg ist eine der Regionen in Europa, in der die Medizintechnik in Industrie und Forschung konzentriert ist. Kaum anderswo sind Tausende von Arbeitsplätzen in diesem Bereich in großen, aber auch in vielen kleinen, mittelständischen Unternehmen und Handwerksbetrieben konzentriert. Deshalb unterstützt die Landesregierung von Baden-Württemberg eine Vielzahl von Forschungsprojekten und Forschungsverbünden, die die Basis für industriell nutzbare Produktentwicklungen darstellen. Die Forschungsverbünde in Form von Kompetenzzentren bündeln – bezogen auf konkrete Fragestellungen – die Kompetenzen verschiedener Forschungszentren und Universitäten in Baden-Württemberg, wie beispielsweise im Bereich der Biomaterialien die Standorte Freiburg, Tübingen, Ulm und Stuttgart/Denkendorf, im Bereich der Minimalinvasiven OP-Techniken die Aktivitäten in Tübingen, Stuttgart/Denkendorf mit Industrie und Handwerk im Raum Tuttlingen.

 Im Kontext dieser thematischen Konzentration beschäftigt sich die Universität Stuttgart seit vielen Jahrzehnten an verschiedenen Lehrstühlen und Instituten mit diesem interdisziplinären Forschungs- und Lehrgebiet. In der Fakultät Maschinenbau wird neben der klassischen Biomedizintechnik auch das Vertiefungsfach Medizinische Verfahrenstechnik angeboten, in dem Herstellungstechniken und Eigenschaften von Medizinprodukten und Grenzflächen zum biologischen System vorgestellt und diskutiert werden. Auch werden hier Forschung und Entwicklung etwa auf dem Gebiet der Diagnoseverfahren, ergonomisch optimal geformter Instrumente und OP-Einrichtungen oder dem Einsatz von Robotersystemen im OP-Bereich, neuer Biomaterialien und Organersatzstrukturen bis hin zu Managementstrukturen in der Klinik aufgegriffen. Bahnbrechende Entwicklungen wurden beispielsweise vom Lehrstuhl Textiltechnik/ITV Denkendorf im Bereich der Wundversorgung von Schwerstbrandverletzten durchgeführt und werden heute klinisch angewandt. Resorbierbare textile Trägerstrukturen für die Regenerationsmedizin, bei der die Selbstheilung von Gewebe und Organen im Vordergrund steht, werden erforscht und dienen auch als Grundlage für die Stammzellforschung. Biohybride Organe, die aus einem Hybrid aus Trägerstrukturen und funktionalen Zellen bestehen, ermöglichen neue Behandlungssysteme, zum Beispiel als biohybrides Pankreas zur Behandlung von Diabetes oder biohybriden Leberfunktionsersatz. Textilintegrierte Mikrosysteme erkennen durch kontinuierliche Überwachung der Vitalparameter (Herzfunktion, Atmung, Temperatur, Feuchtigkeit) gesundheitliche Probleme, um dann bei Abweichungen automatisch Alarm auszulösen. Weitere Entwicklungen auf diesem Gebiet werden innerhalb der Universität Stuttgart fachübergreifend aufgegriffen.

  Die Beispiele zeigen, wie interdisziplinär diese Fragestellungen sind, die einen engen Verbund der verschiedenen Bereiche über die Fakultäts- und Universitätsgrenzen hinweg erforderlich machen. Dies war Anlass für die Gründung des Interuniversitären Zentrums für medizinische Technologie Stuttgart – Tübingen (IZST), in dem Diagnose-, Behandlungs- und Krankenhaussysteme ganzheitlich betrachtet werden. Die medizinisch-naturwissenschaftliche Kompetenz deckt die Universität Tübingen ab, den technisch-naturwissenschaftlichen Part die Universität Stuttgart. Diese eng verzahnte Plattform ist die Voraussetzung für einen richtungsweisenden Verbund der beiden Universitäten in Lehre und Forschung, um zukünftig gemeinsam mit der Industrie neue Systeme und Konzepte zum Wohle der Patienten auch unter dem Aspekt der Kostendämpfung zu entwickeln.

Prof. Heinrich Planck
Lehrstuhl Textiltechnik und
Koordinator des IZST an der Universität Stuttgart

(Fotos: Universität Tübingen, ITV)