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Wieslaw L. Nowinski

3D-Gehirnatlanten für klinischen Gebrauch

Polen

Preiskategorie

Lebenswerk

Technisches Gebiet

Medizintechnik

Organisation

ASTAR (Agency for Science, Technology and Research

Die Erforschung des Gehirns ermöglicht es uns, Gehirnerkrankungen besser zu verstehen, Traumata besser zu behandeln und künftige Ärzte und Neurowissenschaftler besser auszubilden. Die hochauf-lösenden 3-D-Gehirnatlanten von Wieslaw Nowinski haben die Hirnkartierung revolutioniert und uns noch nie dagewesene Einblicke in unser vielschichtigstes Organ verschafft.

Finalist des Europäischen Erfinderpreises 2014

Für die Gehirnatlanten von Nowinski wurden unzählige Gehirnscans zu einer 3-D-Darstellung zusammen-gesetzt. Dabei wird mit extrem großen Datenmengen gearbeitet. Aufgrund des gewaltigen Umfangs unterteilte Nowinski die Scans in 3 000 Teile; jedes einzelne Teil wird zusätzlich komprimiert, sodass die Atlanten bezahlbar bleiben und sogar auf einem Tablet-Computer funktionieren.

Nowinski entwickelte 34 unterschiedliche Gehirnatlanten, die für Forschung und Ausbildung, aber auch für die Diagnose von Gehirnerkrankungen wie Parkinson, Schlaganfall und psychiatrischen Erkrankungen sowie die Vorhersage von Krankheitsverläufen und die entsprechende Behandlung herangezogen werden. Die zwei Generationen seiner Gehirnatlanten "Cerefy" und "The Human Brain in 1492/1969 pieces" gelten als die fortschrittlichsten und schönsten Gehirnatlanten auf dem Markt und haben zur Behandlung von Hunderttausenden Betroffenen beigetragen.

Gesellschaftlicher Nutzen

Gehirnerkrankungen sind für geschätzte 12 % aller Todesfälle weltweit verantwortlich, und ein großer Teil dieser Todesfälle ist auf zerebrovaskuläre Erkrankungen zurückzuführen. Mit zunehmendem Alter der Weltbevölkerung wird auch das Auftreten von Gehirntraumata und -erkrankungen weiter zunehmen. Folglich wird auch der Markt für interaktive Technologien zur Erforschung und Behandlung des Gehirns wachsen und damit sein Potenzial, die Lebensqualität zu verbessern und Leben zu retten.

Wirtschaftlicher Nutzen

Es wurden rund 9 000 Exemplare der Atlanten auf CD-ROM verbreitet, und auf 1 500 Arbeitsplatzrechnern in der Chirurgie sind sie installiert. Dreizehn Unternehmen, die auf dem Gebiet der bildgestützten Chirurgie tätig sind, haben Lizenzen für die "Cerefy"-Atlanten erworben, darunter Medtronic, BrainLab und Elekta.

Die Cerefy-Gehirnatlanten sind Teil des Markts für Neurochirurgie-Produkte, dessen Umsatzvolumen 2013 mehr als 2,7 Milliarden USD betrug. Die zunehmende Belastung der Gesundheitssysteme in den entwickelten Volkswirtschaften durch Gehirnerkrankungen und -traumata hat die Hersteller dazu gezwungen, kostengünstige Geräte für die Behandlung neurologischer Erkrankungen einzuführen, was ein großes Interesse an Produkten zur Unterstützung von Forschung und Entwicklung geweckt hat.

Funktionsweise

Gehirnatlanten sind das Ergebnis riesiger Mengen unterschiedlicher Arten von Bildern und Daten. Neuroinformatische Daten ermöglichen es Forschern wie Wieslaw Nowinski, eine Vielzahl von Gehirnscans zu kombinieren und damit detaillierte Karten zu entwickeln. Nowinski ging aber noch einen Schritt weiter und schuf dreidimensionale Modelle des Gehirns, die der Nutzer auf unterschiedliche Weise manipulieren und steuern kann, sodass verschiedene Atlanten für unterschiedliche Zwecke maßgeschneidert werden können - von der Erforschung des Gefäßsystems im Gehirn bis zur Diagnose von Krankheiten wie Alzheimer.

Bilder von bestimmten Patienten werden auf einen von Nowinskis Atlanten "aufgesetzt", und die ent-sprechenden Gewebestrukturen werden in den beiden Gehirnhälften verglichen, um Abweichungen von gesundem Gewebe genau zu bestimmen. Die Atlanten werden unter anderem dazu verwendet, spezifische Hirnareale für eine Tiefe Hirnstimulation zu lokalisieren, Strukturen in Gehirnscans zu identifizieren und zu analysieren sowie eine Verbindung zwischen Hirnanatomie und bestimmten Erkrankungen herzustellen; zudem werden sie für die medizinische Aus- und Fortbildung herangezogen.

Der Erfinder

Wieslaw Nowinski schloss sein Studium auf dem Gebiet des Computerdesigns 1977 mit einem Master of Science der Technischen Universität Warschau ab und wurde an der Technischen Universität Lodz 1985 mit Auszeichnung promoviert. Seit 1991 lebt er in Singapur, wo er weiter für Biomedical Imaging Lab arbeitet, einem von der Firma ASTAR gegründeten Forschungszentrum.

Nowinski besitzt 32 Patente, davon 15 in den Vereinigten Staaten, und hat mehr als 500 wissenschaftliche Veröffentlichungen verfasst, die seine Erfindungen stützen. Er ist aber auch ein aktiver Unternehmer: Nowinski hat drei Hightechunternehmen auf dem Gebiet der Medizintechnik gegründet, und zwei weitere sind im Entstehen. Im polnischen Parlament sprach er sich auch für die Einrichtung eines europäischen Gründungszentrums für Wissenschaftler aus, das Innovation und Unternehmertum in der jüngeren Generation fördern soll.

Wussten Sie das?

Weil er anderen nicht den Zeitaufwand und die Gesundheitsgefahren zumuten wollte, die mit wiederholten MRT-Aufnahmen verbunden sind, ließ Nowinski seinen eigenen Kopf scannen - manchmal mehrere Stunden lang. Trotz der scharfen und qualitativ hochwertigen Gehirnscans war er aber noch immer nicht zufrieden mit der Gestaltung seiner Gehirnatlanten. So bat er Frau und Tochter um Unterstützung, die sich daran machten, die Nutzeroberfläche zu verbessern und die Gehirnmodelle optisch ansprechender zu gestalten. "Jetzt sind die Atlanten schön und farbig", so Nowinski. "Ein echtes Familienprojekt."