Experten von Siemens Healthineers für Deutschen Zukunftspreis nominiert

Der Deutsche Zukunftspreis ist eine der höchsten deutschen Auszeichnungen für Technik und Innovation und wird am 17. November 2021 von Bundespräsident Dr. Frank-Walter Steinmeier in Berlin verliehen. Prof. Dr. Thomas Flohr, Dr. Björn Kreisler und Dr. Stefan Ulzheimer wurden als eines von drei Wissenschaftler-Teams für die Auszeichnung des Bundespräsidenten vorgeschlagen.

Die Innovation von Siemens Healthineers

Herzstück der Innovation von Siemens Healthineers ist ein neuer quantenzählender Detektor aus Cadmium-Tellurid (CdTe). Gegenüber herkömmlichen CT-Detektoren bietet er einen entscheidenden Vorteil: Bisherige CT-Detektoren wandeln die Röntgenstrahlung zunächst in sichtbares Licht um, das auf einen Lichtsensor trifft und auf diese Weise ein Bild erzeugt. Bei diesem Zwischenschritt geht die für die Diagnose wichtige Information über die Energie der Röntgenstrahlen verloren. Verringerte Bildkontraste und Bildschärfe sind die Folge. Im quantenzählenden Detektor verzichtet Siemens Healthineers auf die Umwandlung in sichtbares Licht. Die Röntgenphotonen werden direkt in elektrische Signale gewandelt und gezählt, die Energieinformation bleibt erhalten. Bildschärfe und Bildkontrast werden deutlich verbessert, und die Bilder enthalten neue, aussagekräftige Informationen. Der Einsatz dieser neuen Technologie in einem Dual-Source-CT –also einem System mit je zwei Röntgenstrahlern und Detektoren – verkürzt zudem die Aufnahmezeit. Jede Aufnahme bietet den Ärztinnen und Ärzten mehr und präzisere Informationen als je zuvor.

Verfahren erleichtert auch Patienten die Untersuchung

Ein Beispiel hierfür ist die CT-Untersuchung der Herzkranzgefäße: Mussten sich Patientinnen und Patienten mit schweren Verkalkungen oder Stents bisher einer invasiven Herzkatheteruntersuchung unterziehen, lassen sich nun auch auf ihren CT-Aufnahmen Engstellen innerhalb der Herzkranzgefäße sicher erkennen – und dies ohne die Risiken einer invasiven Untersuchung. Wie bei der Herzuntersuchung spielt die neue Technologie auch bei Aufnahmen eines anderen bewegten Organs, der Lunge, die Stärken der Kombination von hoher Bildschärfe, neuen Bildinformationen und kurzer Aufnahmezeit aus: Kleine Strukturen lassen sich ohne Bewegungsunschärfe beurteilen, die Morphologie wird durch funktionelle Informationen ergänzt; so können etwa Verlaufskontrollen bei COVID-19 deutlich verbessert werden.

Die drei Nominierten haben mit ihren Teams die Entwicklung, Erprobung und Industrialisierung der quantenzählenden CT an entscheidenden Stellen vorangetrieben: Prof. Dr. rer. nat. Thomas Flohr begleitete das Projekt von Beginn an und trieb es als langjähriger Leiter der Abteilung CT-Physik, Applikationsvorentwicklung und Wissenschaftliche Kooperationenwesentlich voran. Dr. rer. nat. Björn Kreisler wirkte als Detektorphysiker und Senior Key Expert für Detektoren maßgeblich an der Entwicklung und Systemintegration der neuen Detektortechnologie mit und Dr. rer. biol. hum. Stefan Ulzheimer ist als Programm-Leiter Counting-Technologie für die Überführung der Technologie in verkaufbare Produkte mit klarer klinischer Relevanz zuständig.