Um während neurochirurgischen Eingriffen komplexe Hirnfunktionen testen zu
können, werden diese an wachen, lokal anästhesierten Patienten
durchgeführt. So können die Chirurgen mit ihnen interagieren und prüfen,
wie sich ihr Eingriff auf die Hirnfunktion auswirkt. Doch das Öffnen des
Schädels im Wachzustand ist für die Betroffenen psychisch äußerst
belastend. Ein neues robotergestütztes und optisch präzise überwachtes
Laserverfahren des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT in Aachen
soll künftig schonende, vibrationsfreie und nahezu lautlose Kraniotomien
im Wachzustand ermöglichen. Das Knochengewebe des Schädels wird dabei mit
kurzgepulster Laserstrahlung abgetragen.

Schon allein der Gedanke an eine Hirnoperation im Wachzustand lässt viele
Menschen schaudern. Betroffene sind mit einem angsteinflößenden Eingriff
konfrontiert: Bei der Kraniotomie – dem Öffnen des Schädels – wird das
Knochenmaterial mit mechanischen Instrumenten abgetragen, was die
Patientinnen und Patienten buchstäblich erschüttert. Immens empfundener
Lärm und starke Vibrationen lösen schweren psychischen Stress aus. Die
Wachoperationen werden daher meist nur dann durchgeführt, wenn für den
Eingriff nur eine kleine Schädelöffnung erforderlich ist – etwa zur tiefen
Hirnstimulation bei schwerwiegenden Bewegungsstörungen. Größere
Kraniotomien, die beispielsweise für das Entfernen von Hirntumoren
notwendig sind, stellen für wache Patienten eine zu große Belastung dar.

Bei Tumor-Entfernungen böte die Möglichkeit zur Interaktion mit den
Patientinnen und Patienten während des Eingriffs eine wichtige
Kontrollmöglichkeit. Gerade wenn für die Sprache und Motorik kritische
Hirnregionen betroffen sind, könnten OP-Teams jederzeit testen, ob das
Entfernen von Gewebe funktionale Defizite auslöst. Dank der
Kontrollmöglichkeit wären unter anderem Tumore radikaler entfernbar, ohne
dabei die Hirnfunktionen zu beeinträchtigen. Perspektivisch bietet dies
die Chance, die Prognose der betroffenen Patientinnen und Patienten zu
verbessern. Ähnlich verhält es sich beim Implantieren von Schrittmachern
für die tiefe Hirnstimulation (THS). Um deren Wirkung gegen schwere
Schüttellähmungen beispielsweise infolge von Parkinson zu optimieren,
müssen die Elektroden zur Hirnstimulation hochpräzise in den betroffenen
Hirnarealen positioniert werden. »Die THS wird heute sehr erfolgreich
gegen Schüttellähmung eingesetzt. Aufgrund der belastenden Wach-
Kraniotomie verzichten aber immer noch viele Betroffene auf den Eingriff,
trotz der Erfolge, die diese Methode zeitigt«, sagt Dr. Achim Lenenbach,
Leiter der Abteilung Lasermedizintechnik und Biophotonik am Fraunhofer
ILT.

Berührungslos operieren

Um die Erfolgschancen auszuschöpfen, gilt es, die Patientinnen und
Patienten bei Wach-Kraniotomien psychisch zu entlasten. Dafür entwickelt
Lenenbach mit seinem Team ein neuartiges, robotergestütztes
Laserverfahren. Der Wechsel von mechanischen Instrumenten zur Lasertechnik
soll nahezu lautlose, vibrationsfreie und damit schonende Kraniotomien
möglich machen, damit neurochirurgische Eingriffe sehr viel häufiger im
Wachzustand erfolgen können als bisher. Zudem soll das Verfahren durch
sensorische Kontrolle des Laserprozesses das Risiko von
Hirnhautverletzungen bei der Kraniotomie minimieren und den postoperativen
Heilungsprozess verbessern.

Mit diesem Ziel entwickelt das Team im Projekt STELLA einen effizienten,
sicheren und weitestgehend automatisierten Laserschneidprozess.
Kernkomponente ist ein CO2-Laser mit 120 Nanosekunden (ns) kurzen
Laserpulsen. Die kurzen Pulse stellen sicher, dass keine
Karbonisationseffekte infolge von Wärmeeintrag an den Schnittkanten
auftreten. Denn thermische Schäden am Knochengewebe behindern den
Heilungsprozess. Durch die kurze Einwirkdauer entfernen die ns-Pulse das
Hartgewebe, ohne das umliegende Gewebe nennenswert zu erhitzen. Das neue
Laserverfahren hinterlässt saubere und thermisch unbeeinträchtigte
Schnittränder. Doch im Klinikalltag kommt es auch auf die Effizienz an.
»Wir erreichen aktuell Abtragraten von 1,6 Kubikmillimetern pro Sekunde
(mm³/s)«, berichtet Lenenbach. Für die klinische Anwendung bedürfe es im
Sinne eines effizienten Schneidprozesses 2,5 mm³/s. Um das zu erreichen,
setze man auf einen auf den Knochenschneidprozess abgestimmten
Festkörperlaser.

Umstellung auf einen am Fraunhofer ILT entwickelten Festkörperlaser

Bisher erfolgte die Strahlführung des CO2-Lasers über einen
Gelenkspiegelarm. Doch im Sinne erhöhter Effizienz, Reproduzierbarkeit und
Flexibilität hat das Fraunhofer-Team das Laser-Kraniotom mit einem
fasergeführten Festkörperlaser ausgestattet, der 100 ns kurze Laserpulse
im mid-infraroten Spektralbereich um 3 µm emittiert. »Licht mit dieser
Wellenlänge wird sehr gut von Knochengewebe absorbiert, kann in einer
Faser geführt werden und ist somit leichter mit dem Roboter kombinierbar
als CO2-Laserstrahlung«, sagt der Experte. Außerdem könne die Kombination
mit dem Roboterarm den Weg zu weiteren medizinischen Anwendungen ebnen.
Interessant sei dies unter anderem für Eingriffe an der Wirbelsäule, die
wegen der Nähe zum Rückenmark riskant sind. Durch den sensorisch
kontrollierten Kurzpulslaserprozess lasse sich das Risiko minimieren.

Da die für das Laser-Kraniotom gefragte Kurzpulslaserquelle mit 3 µm
Wellenlänge und 100 ns Pulsdauer kommerziell nicht erhältlich ist,
entwickelt sie die Abteilung Laser und Optische Systeme des Fraunhofer ILT
gemeinsam mit Industriepartnern. So rücken die avisierten Abtragraten ohne
thermische Schädigung des umliegenden Hartgewebes in greifbare Nähe.

Sensorische Überwachung des Laserschneidprozesses

Um sicherzustellen, dass der Laserstrahl tatsächlich nur Knochengewebe
abträgt und die darunterliegenden Strukturen wie die Hirnhaut oder das
Rückenmark unversehrt bleiben, wird der Laserschneidprozess durch ein OCT
(Optical-Coherence-Tomography)-Messsystem überwacht. Ein dem Schneidstrahl
überlagerter OCT-Messstrahl ermittelt die lokale Schnitttiefe und
Restdicke des Knochens. Unmittelbar vor dem Durchtrennen des Knochens
stoppt der Prozess. Die verbleibende feine Knochenlamelle kann danach mit
geringem Kraftaufwand ohne Verletzungsrisiko aus dem Verbund gelöst
werden. Der präzise geregelte Knochenabtrag sorgt für einen wirksamen
Schutz des Gewebes unter dem Schädel oder im Spinalkanal. »Dafür wertet
Software die prozesssynchron aufgenommenen Sensorsignale kontinuierlich
aus und übermittelt die Ergebnisse an die Echtzeitsteuerung des
laserchirurgischen Systems«, erläutert Lenenbach. Zudem zeigt die Inline-
OCT-Sensorik den Operateuren an, wie der Abtrag des Knochengewebes
voranschreitet. Sie können nach Abschluss des fast lautlosen
Schneidprozesses den gelösten Schädeldeckel abheben, um mit dem
neurochirurgischen Eingriff zu beginnen. Danach wird der Knochendeckel
wieder eingesetzt und wächst dank des schonenden Laserschneidverfahrens
schnell wieder mit dem umliegenden Gewebe zusammen.

Virtuelles Systemmodell

Ein virtuelles Systemmodell des Laserkraniotoms ermöglicht es dem Team
während des Entwicklungsprozesses, etwaige technische Störeinflüsse im
Ablauf der Kraniotomie zu untersuchen sowie den Einfluss einzelner
Systemkomponenten ohne Modifikation der Hardware virtuell zu testen. So
konnte es alternative Scanner-Modelle erproben, den Prozess wahlweise mit
einem automatisierten Stereotaxie-System oder auch mit einem
kollaborativen Roboter durchführen und das virtualisierte System auf diese
Weise sehr effizient optimieren. »Die Virtualisierung ist für uns
mittlerweile ein sehr wichtiges Werkzeug, um laserbasierte
Operationssysteme zu designen, zu testen und sie Schritt für Schritt an
die klinische Praxis heranzuführen«, bilanziert Lenenbach. Für effiziente
Entwicklungsprozesse sei das digitale Prototyping ein wichtiges Werkzeug.
STELLA-Demonstrator auf der MEDICA 2024

Interessierte können sich vom 11. bis 14. November 2024 auf der Leitmesse
MEDICA in Düsseldorf über die Technologie informieren. Das Team des
Fraunhofer ILT wird auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle 3 Stand
E74 den STELLA-Demonstrator präsentieren.

Die polnisch-russische Grenze in Ostpreußen
Eine Ausstellung von Dawid Smolorz mit Fotografien von Thomas Voßbeck
Herder-Institut, Marburg
7. November 2024 bis 28. Februar 2025

Nach dem Zweiten Weltkrieg erlebte das bis dahin deutsche Ostpreußen nicht
nur einen beinahe vollständigen Bevölkerungsaustausch, sondern wurde auch
zwischen Polen und der Sowjetunion aufgeteilt. So entstand eine der
seltsamsten Grenzen in Europa: künstlich, weitgehend mit dem Lineal
gezogen, streng bewacht und fast unüberwindbar. Nach der Liberalisierung
des Grenzverkehrs im zweiten Jahrzehnt des 21. Jahrhunderts erlebt der
Landstrich in der letzten Zeit weltpolitisch bedingt erneut eine negative
Wende.

Auf die veränderte Situation nach dem russischen Angriff auf die Ukraine
reagierte Polen in den Jahren 2022-2023 mit dem Bau einer etwa 200
Kilometer langen elektronischen Grenzsperre. Neben dem seit der Sowjetzeit
existierenden Grenzzaun bildet sie nun ein weiteres künstliches Element in
der ostpreußischen Landschaft und verstärkt so zusätzlich die periphere
Lage des südlichen Teiles Ostpreußens innerhalb Polens und der
Europäischen Union.

Die Ausstellung ist Ergebnis einer Reise, die der Journalist und
Regionalforscher Dawid Smolorz und der Fotograf Thomas Voßbeck im Oktober
2023 unternahmen. Ihr Weg führte von der Frischen Nehrung bis zu dem
östlich von der Rominter Heide gelegenen polnisch-litauisch-russischen
Dreiländereck. Mit Text und Bild präsentiert die Ausstellung
Momentaufnahmen von der polnischen Seite dieses europäischen Grenzlandes,
gewährt aber auch einen Blick in seine Vergangenheit.

Dawid Smolorz (Gleiwitz), geb. 1971 in Hindenburg/Zabrze (Oberschlesien),
Regionalforscher, freier Journalist, Übersetzer, Autor bzw. Co-Autor
populärwissenschaftlicher Publikationen zu oberschlesischen und
mitteleuropäischen
Themen (u.a. „Grenzgänger. Erzählte Zeiten, Menschen, Orte“, „Schauplatz
Oberschlesien”, „Oberschlesien aus der Luft“). Seine Beiträge sind u. a.
in der Warschauer „Gazeta Wyborcza“, dem Kattowitzer„Dziennik Zachodni“,
dem Portal des Mitteldeutschen Rundfunks und dem „Wochenblatt“, der
Zeitung der Deutschen in Polen, erschienen. In Kooperation mit dem Haus
der Deutsch-Polnischen Zusammenarbeit in Gleiwitz/Oppeln initiiert er
Projekte zur regionalen Thematik.
Aufgrund persönlicher Erfahrungen hält er die Grenzen für ein äußerst
spannendes
Thema, und zwar sowohl die aktuellen als auch die nicht mehr
existierenden, sowohl die
durchlässigen als auch die streng bewachten. Das Besondere an ihnen ist,
dass sie alle
zugleich Orte der Trennung und Begegnung sind.

Thomas Voßbeck, geboren in Leipzig, Jahrgang 1969, arbeitet seit mehr als
25 Jahren
als freiberuflicher Fotograf. Innerhalb verschiedener fotografischer
Projekte, die er meist in Zusammenarbeit mit Dawid Smolorz, (Autor und
Übersetzer aus Gleiwitz) realisierte, beschäftigt er sich vor allem mit
deutsch-polnischen Themen.
So entstand in den Jahren 2009/ 2010 ein Buch- und Ausstellungsprojekt zur
historischen
Industriearchitektur des oberschlesischen Industriegebiets „Struktur und
Architektur. Das
postindustrielle Kulturerbe Oberschlesiens“.
Gemeinsam mit dem Herder Institut für historische Ostmitteleuropaforschung
und dem
Schlesischen Museum Kattowitz wurde in den Jahren 2016–2017 das
dreisprachige Buch- und Ausstellungsprojekt „Oberschlesien aus der Luft“
realisiert mit der Erstellung
zahlreicher Fotografien in Flügen über dieser Kulturregion.
Für das Projekt zum Verbundportal „Forschungsinfrastruktur Kunstdenkmäler
in
Ostmitteleuropa (FoKO)“, das vom Bildarchiv Foto Marburg, dem Herder
Institut und dem
Geisteswissenschaftlichen Zentrum Geschichte und Kultur Ostmitteleuropas
in Leipzig
sowie zahlreichen weiteren in- und ausländischen Akteuren aus dem
osteuropäischen
Raum durchgeführt wurde, konnte Thomas Voßbeck zahlreiche seiner
Fotografien von
Sakralbauten aus Polen, der Slowakischen Republik und der Ukraine zur
Verfügung
stellen.
Ein weiterer wesentlicher fotografischer Arbeitsschwerpunkt liegt in der
fotografischen
Dokumentation gotischer Backsteinarchitektur insbesondere in Brandenburg,
Sachsen-
Anhalt und Mecklenburg-Vorpommern. Im Jahr 2012 erschien beim Deutschen
Kulturforum östliches Europa das Buch „Innovation und Tradition – Hinrich
Brunsberg und
die spätgotische Backsteinarchitektur in Pommern und der Mark Brandenburg“
zur
gleichnamigen Ausstellung.
Im Jahr 2022 kuratierte er im Rahmen des 750jährigen Jubiläums des
Klosters Chorin die
Fotoausstellung „Sehnsuchtsort Kloster Chorin“ für die er aktiv an der
Ausstellungskonzeption mitarbeitete und historisches Fotomaterial aus
vielen
unterschiedlichen Archivbeständen zusammentrug.
Gegenwärtig unterstützt Thomas Voßbeck das vom Herder-Institut aufgebaute
Portal
„DEHIO OME – Kunstdenkmäler in Ostmitteleuropa“ (ome.dehio.org) mit
Fotokampagnen
in Schlesien, Kleinpolen und im nordöstlichen Polen.

Anküpfend an einen Wienbesuch im Frühjahr dieses Jahres hat sich Direktor
Prof. Dr. Peter Haslinger gemeinsam mit Dr. Jürgen Warmbrunn, Dr.
Christian Schmidt, Dr. Simon Donig und PD Dr. Christian Lotz erneut zu
Kooperationsgesprächen auf den Weg nach Wien gemacht.

Am 21. Oktober startete eine fünfköpfige Delegation des Herder-Instituts
nach Wien. Neben fachlichem Austausch und Treffen mit hochkarätigen
Gesprächspartnern in den kommenden Tagen bildet die Unterzeichnung eines
Kooperationsvertrags mit dem Österreichischen Staatsarchiv einen Höhepunkt
der Reise. Zum Auftakt traf sich Professor Haslinger zu Gesprächen beim
Institut für die Erforschung der Habsburgermonarchie und des Balkanraumes
(IHB) an der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW).
„Das erste Treffen der Delegation fand am Institut für die Erforschung der
Habsburgermonarchie und des Balkanraumes der Österreichischen Akademie der
Wissenschaften statt. Hier wurde eine ganze Reihe wichtiger Themen
aufgegriffen, wie Räume und Herrschaft, Editionen oder der digitale Wandel
in den Geschichtswissenschaften. Den Rahmen bot die ehemalige
Postsparkasse, ein Otto-Wagner-Bau im Jugendstil, in dem zahlreiche
Akademieinstitute und weitere Wissenschaftseinrichtungen untergebracht
sind.“

Am Abend hielt Dr. Simon Donig, Abteilungsleiter Digitale Geschichte und
Informationssysteme, auf Einladung des Alten Orden vom St. Georg einen
Vortrag zum Thema „Die Maschine in der Kathedrale. Künstliche Intelligenz,
kulturelles Erbe, Wahrheit und Wissen“ im renommierten und seit 1867
bestehenden Jockey-Club für Österreich.
Ordenskanzler zu Stolberg-Stolberg begrüßte die knapp 90 Gäste und stellte
fest: „Die überwältigende Resonanz auf das Vortragsthema zeigt, dass wir
mit dem Thema und der fachlichen Expertise des Referenten einen Nerv
getroffen haben“. Peter Graf zu Stolberg-Stolberg stellte zudem die
Bedeutung des Herder-Instituts als eine der zentralen Einrichtungen der
weltweiten Ostmitteleuropaforschung heraus und berichtete dabei auch von
seinem Besuch in Marburg im September 2023.

Nach mehreren Monaten der intensiven Vorbereitung wurde am 22. Oktober der
Kooperationsvertrag zwischen dem Herder-Institut und dem ÖStA in Wien
unterzeichnet. Generaldirektor PD Dr. Helmut Wohnout und Prof. Dr. Peter
Haslinger zeigten sich erfreut, dass beide Institutionen mit Blick auf die
Geschichte Ostmitteleuropas und der Erhaltung und Vermittlung des
kulturellen Erbes künftig enger zusammenarbeiten werden. So fanden
zeitgleich in Wien auch Gespräche auf der Arbeitsebene der Bibliotheken
beider Häuser wie auch der IT- und Digitalisierungsservices statt. Zudem
konnte ein erster Austausch von Dupletten der Kartensammlungen beider
Häuser vollzogen werden.

Zum fachlichen Austausch mit bibliothekarischem und archivalischen
Schwerpunkt fanden sich Teilnehmer der Delegation des Herder-Instituts am
23. Oktober bei der Heraldisch-Genealogischen Gesellschaft ADLER ein. Der
ADLER ist seit der Gründung im Jahr 1870 ein gemeinnütziger
wissenschaftlicher Verein und widmet sich den Historischen
Hilfswissenschaften: Heraldik (Wappenkunde), der Genealogie
(Familiengeschichtsforschung) und verwandten Wissenschaften, wie
Sphragistik (Siegelkunde) oder Phaleristik (Ordenskunde). Archivleiter Dr.
Michael Göbl stellte Dr. Jürgen Warmbrunn die Serviceleistungen der
unmittelbaren Zugänglichmachung von sonst nicht leicht zu erlangendem
Quellenmaterial vor. Diese Voraussetzungen hat der ADLER in besonderer
Weise geschaffen, u.a. eine öffentlich zugängliche Spezialbibliothek mit
über 42.000 Bänden. Dazu kommen spezielle Sammlungsgebiete, wie
Wappenbriefe, Adelsurkunden sowie eine Totenzettelsammlung mit über
500.000 Parten aus allen Schichten der Gesellschaft.

Beim Endspurt der HI Delegation am 24. Oktober in der österreichischen
Bundeshauptstadt standen nochmals Kooperationsgespräche und
fachwissenschaftlicher Austausch im Zentrum, u.a. beim Wiener Wiesenthal
Institut für Holocaust Studien (VWI) und dem Austrian Centre for Digital
Humanities and Cultural Heritage (ACDH-CH) an der Österreichischen
Akademie der Wissenschaften (ÖAW). Die Gespräche mit dem Direktor, PD Dr.
Jochen Böhler, und der Forschungskoordinatorin Marianne Windsperger hatten
nicht nur Antisemitismus und die historische Aufarbeitung von NS-Verbechen
zum Thema. Der Austausch lotete auch eine zukünftige Zusammenarbeit in den
Bereichen Digital Humanities und Archiv, insbesondere in Hinblick auf
Diaspora- und Exilsammlungen aus.

Im Zentrum des letzten Kooperationsbesuchs standen die Digital Humanities.
Partner war das Austrian Centre for Digital Humanities and Cultural
Heritage (ACDH-CH) an der Österreichischen Akademie der Wissenschaften.
Mit Matej Durco und Tanja Wissik stiegen Peter Haslinger, Simon Donig und
Jürgen Warmbrunn in einen regen Erfahrungsaustausch ein. Ob in Wien oder
Marburg – es wurde deutlich, wie sehr die Wissenschaft angesichts des
digitalen Wandels vor ähnlichen Herausforderungen steht. Wir freuen uns
schon auf die weiteren Gespräche.
Verbinden Marburg und Wien: Elisabeth und der Deutsche Orden; Die heilige
Elisabeth von Thüringen, Patronin des Deutschen Ordens, verbindet Wien und
Marburg auf ganz besondere Weise. Der Deutsche Orden prägte über
Jahrhunderte weite Teile jener Regionen Ostmitteleuropas, die heute die
Forschungs- und Sammlungsregion des Herder-Instituts bilden. Nicht minder
prägte der Orden, der seit 1928 ein ausschließlich geistlicher Orden und
damit kein Ritterorden mehr ist, Hessen und Marburg. In der Gegenwart hat
der Orden seinen zentralen Sitz in Wien. Mehr als ein Grund für die
Delegation des Herder-Institut sich zum Abschluss ihrer Wienreise nicht
nur mit dem Leiter des Zentralarchivs des Dt. Ordens in Wien, Mag.
Bernhard Huber, auszutauschen, sondern auch die dortige Schatzkammer zu
besuchen.

Seit 01. November 2024 trägt der Bachelor-Studiengang Ernährungsmanagement
(B. Sc.) an der APOLLON Hochschule der Gesundheitswirtschaft einen neuen
Namen: Bachelor Ernährungswissenschaften (B. Sc.). Der Hauptgrund für die
Umbenennung liegt in der potentiellen Steigerung der Berufsfähigkeit der
Studierenden.

„Mit ,Ernährungswissenschaften‘ verbinden Arbeitgeber:innen direkter,
welche Kompetenzen die Absolventinnen und Absolventen mitbringen. Sie
erwarten beispielsweise, dass Bewerber:innen Ernährungswissen
zielgruppengerecht vermitteln oder Ernährungsstudien kritisch betrachten
können“, erläutert Studiengangsleiterin Prof. Dr. Nadine Berling. „Mit
einem Abschluss in Ernährungswissenschaften (B. Sc.) dürfen sich die
Absolventinnen und Absolventen als Ernährungswissenschaftler:in betiteln.
Dies ist bei einem Abschluss in Ernährungsmanagement nicht der Fall.“ Der
Begriff Ernährungsmanagement sei zudem kein feststehender Begriff und
erklärungsbedürftig. Hinzu komme, dass die Terminologie
Ernährungsmanagement häufig in der Pflege verwendet wird.

Im Studiengang Bachelor Ernährungswissenschaften (B. Sc.) werden
ernährungs- und naturwissenschaftliche Grundlagen sowie das Fachwissen
über Erkrankungen, die in Zusammenhang mit Ernährung stehen, vermittelt.
Der Studiengang legt die Schwerpunkte auf Kommunikation, Gesprächsführung
und zielgruppenspezifische Kompetenzen. Diese Inhalte werden durch
psychologisches, rechtliches, ökonomisches, marketingspezifisches und
Public Health Know-how ergänzt. Das Curriculum orientiert sich an Trends
und Bedarfen im Gesundheitsmarkt, im öffentlichen Sektor, in der Beratung
sowie in wichtigen Bereichen der Lebensmittelindustrie.