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INHALTE

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Forschung
Bisherige und zukünftig geplante wissenschaftliche Projekte und Veröffentlichungen

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Klinik
Bisherige klinische Tätigkeiten, unsere  Reha-Fachklinik, Reha-Standort Bad Bertrich

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Universität Beschreibung der Universität Oradea, Hinweise auf Auslandsstudium, Fernstudiengänge, und Promotionen

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Publikationen
Verzeichnis meiner Veröffentlichungen und Fachbeiträge

Forschung

Lichtmikroskopie, Reflexionskontrast, Relief-Phasenkontrast,
abgeblendeter und feinstufig trimmbarer Phasenkontrast, digitaler Phasenkontrast, abgeblendetes Dunkelfeld, Luminanzkontrast, variable multimodale Lichtmikroskopie

In den siebziger und beginnenden achtziger Jahren habe ich mich mit verschiedenen Anwendungen der Lichtmikroskopie im biologisch-medizinischen Bereich einschließlich Erstellung qualitativ optimierter Fotodokumentationen befasst. Ein technischer Schwerpunkt bestand in der  Fotodokumentation bewegter Organismen unter Vermeidung von Bewegungsunschärfe mittels Elektronenblitzbeleuchtung. Die Ernst-Leitz Wetzlar GmbH, ein neben Zeiss führender Hersteller wissenschaftlicher mikroskopischer Systeme, hatte seinerzeit mehr als 70 Mikrofotos für Dokumentations- und Werbezwecke von mir erworben, die ich mit verschiedenen Beleuchtungsverfahren im durchfallenden Licht erstellt hatte.

In der zweiten Hälfte der siebziger Jahre wurde seitens  der Ernst Leitz Wetzlar GmbH der Reflexionskontrast als neue Beleuchtungsart entwickelt und in serienreifer Herstellung auf den Markt gebracht. Diese Untersuchungsmethode führte zu Ergebnissen, die unter mehreren Aspekten in die Nähe elektronenmikroskopischer Darstellungen rückten und dennoch auch die Beobachtung lebender Objekte ermöglichten. Gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, befand sich ein Reflexionskontrastmikroskop im Anatomischen Institut der Universität Bonn, welches von mir für die Erarbeitung einer Messmethode zur dreidimensionalen zytometrischen Ausmessung und Oberflächenrekonstruktion transparenter Strukturen verwendet wurde. Die damaligen Arbeiten wurden an normalen und pathologischen menschlichen Erythrozyten durchgeführt und in mehreren Fachbeiträgen publiziert.

Aktuell befindet sich ein Forschungsauftrag der Universität Oradea in meiner Bearbeitung, welcher Methoden zur Verbesserung lichtmikroskopischer Beleuchtungsarten, insbesondere von Phasenkontrast- und Dunkelfeldbildern zum Inhalt hat. Als Resultat experimenteller Veränderungen des Strahlenganges wurde zunächst der Relief-Phasenkontrast entwickelt, welcher eine wesentliche Steigerung von Kontrast, Tiefen- und Konturschärfe bei verringerten Abbildungs-Restfehlern und dreidimensionaler Betonung des Objektreliefs bietet. Diese Beleuchtungsmethode wurde nach Prüfung durch einen patentanwaltlich tätigen Physiker zum Patent angemeldet und in deutscher und englischer Sprache publiziert. In gleicher Weise zum Patent angemeldet und publiziert wurden einige weitere Modifikationen des Phasenkontrastes. Der abblendbare Phasenkontrast beruht auf definierten Veränderungen des üblichen Strahlenganges, wodurch die Aperturblende des Kondensors zur Steigerung von Konturschärfe, Kontrast und Tiefenschärfe verwendet werden kann und die üblicherweise vorhandenen typischen Halo-Artefakte verringert oder beseitigt werden. Auf diese Weise kann die Aperturblende nun auch bei Phasenkontrastbeleuchtung zur optischen Qualitätsoptimierung so eingesetzt werden, wie dies aus der Hellfeld-Mikroskopie geläufig ist. Der feinstufig trimmbare Phasenkontrast wurde als Patent angemeldet, da er durch eine veränderte Auslegung der Phasenringplatte im Objektiv bei gleichzeitiger Anpassung des ringförmigen Lichtdurchlasses im Kondensor die Möglichkeit erschließt, bei laufender Beobachtung zwischen verschiedenen Kontrastierungsvarianten des Phasenkontrastes zu wechseln. Der digitale Phasenkontrast bietet schließlich die Möglichkeit,  schwach kontrastierte Phasenobjekte in konventionellen Hellfeldbildern durch ultra-hohe Kontrastverstärkung in einer überlegenen Abbildungsqualität zu visualisieren, welche im direkten Vergleich in den meisten Situationen konventionelle Phasenkontrastdarstellungen übertrifft. Letztere Methode bietet das Potenzial, bei Implementierung in digitale Videomikroskope auch zur Lebendbeobachtung bewegter Objekte eingesetzt zu werden.

Die optischen Modifikationen, welche dem abblendbaren Phasenkontrast zugrunde liegen, wurden auch auf Dunkelfeldbeleuchtung übertragen. Hieraus resultierte als neue Beleuchtungsvariante das ebenfalls zum Patent angemeldete abblendbare Dunkelfeld. Im Vergleich zum konventionellen Dunkelfeld ist auch bei dieser Beleuchtungsart die Tiefenschärfe sichtbar gesteigert, und die üblicherweise im Dunkelfeld entstehenden Überstrahlungseffekte können wirksam abgemildert oder vollständig unterbunden werden.

Weiterhin wurde als neue lichtmikroskopische Beleuchtungsart der Luminanzkontrast entwickelt. Dieser erlaubt die Darstellung feiner Phasendifferenzen bzw. Gangunterschiede dünner transparanter Strukturen in verschiedenen Beleuchtungsvarianten, welche modifiziertem Dunkelfeld, modifiziertem Phasenkontrast und modifiziertem Interferenzkonrast entsprechen. Diese Beleuchtungsvarianten sind unter Verwendung ein und des selben Objektivs durch Veränderungen im beleuchtenden Strahlengang realisierbar. Durch technische Weiterbildungen können darüber hinaus auch Doppelkontrastdarstellungen ungefärbter Objekte in komplementären Farben erreicht werden. Auch diese Beleuchtungsart und ihre unterschiedlichen in Betracht kommenden technischen Ausführungsvarianten wurden zum Patent angemeldet. Publikationen erfolgten in mehreren internationalen Fachzeitschriften. Ausgezeichnet wurde diese Erfindung mit dem Microscopy Today Innovation Award 2010 (USA).

Weitere Aktivitäten beziehen sich auf eine Weiterentwicklung bzw. technische Vervollkommnung der von Timm Piper inaugurierten Verfahren einer variablen multimodalen Lichtmikroskopie. Traditionelle Beleuchtungsmethoden wie Hell- und Dunkelfeld, Phasen- und Interferenzkontrast werden durch geeignete optische Vorrichtungen simultan ausgeführt, so dass die jeweils erzeugten Teilbilder miteinander interferierend zu Summationsbildern zusammengeführt werden, welche während der laufenden Objektbeobachtung  eine erhöhte visuelle Gesamtinformation generieren. Die Gewichtung bzw. Dominanz der jeweiligen Teilbilder kann hierbei stufenlos variiert werden, so dass beliebige Übergänge zwischen den beteiligten Verfahren erreichbar sind. Im einzelnen wurden entwickelt:
Variabler Hell-Dunkelfeld-Kontrast (VHDK / VBDC)
Variabler Phasen-Dunkelfeld-Kontrast (VPDK / VPDC)
Variabler Phasen-Hellfeld-Kontrast (VPHK / VPBC)
Axialer Phasen-Dunkelfeld-Kontrast (APDK / APDC)Ax
Axialer Hell-Dunkelfeld-Kontrast (AHDK, ABDC)
Variabler Interferenz-Phasenkontrast (VIPK, VIPC)
Variabler Interferenz-Dunkelfeldkontrast (VIDK / VIDC) 
Variabler Interferenz-Hellfeldkontrast (VIHK / VIBC)

Diese Entwicklungsarbeiten wurden mit mehreren Preisen bedacht, zu Patenten eingereicht und in internationalen Fachzeitschriften publiziert.

 

Akutklinische Weiterbildung:

Von 1982 bis 1992 widmete ich mich meiner klinisch-fachärztlichen Weiterbildung, die in verschiedenen Akutkrankenhäusern der Grund- und Schwerpunktversorgung stattfand.

 

Rehabilitation und Präventivmedizin:

Seit 1992  bin ich bis dato im rehabilitationsklinischen Bereich in leitenden Funktionen ärztlich tätig und befasse mich seitdem mit Fragestellungen der Rehabilitationsforschung und Präventivmedizin, die mehrfach publiziert und in 1994 mit dem Forschungspreis für Prävention und Rehabilitation bedacht wurden. Zusätzlich entstanden einige Veröffentlichungen zu anderen klinischen Themen.

Ein spezielles präventiv ausgerichtetes Entwicklungsprojekt, welches auf einer initialen Idee von Birgit Müller, Herborn, basiert und gemeinsam mit der Ideengeberin bis zu einer Patenteinreichung weiterentwickelt wurde, bezieht sich auf das  Konzept eines modularen Überwachungs- und Alarmsystems zur ambulanten Versorgung von Risikopatienten. Das System verfolgt die Zielsetzung, zur Verringerung plötzlicher Todesfälle beizutragen, speziell außerhalb stationärer klinischer Überwachungsbedingungen; durch dessen Einsatz in  Fahrzeugen jeglicher Art sollten auch manche mitunter tödlichen Unfalle verhütet werden können. Mittels verschiedener Biosensoren werden mehrere vital relevante Funktionen und Patientenzustände kontinuierlich überwacht und bei bedrohlichen Ereignissen wird von dem System selbsttätig ein Alarm abgesetzt, der unter GPS-basierten Angaben zum Standort des Patienten an Rettungsleitstellen gegeben wird. Gleichzeitig wird automatisch eine Information mit übermittelt, welche konkret erfasste Abweichung den jeweiligen Alarm ausgelöst hat. Im Fall eines plötzlichen deletären Ereignisses erfolgen in der Regel sukzessive Alarmierungen. Bei einem plötzlichen Herzstillstand z.B. wird der erste Alarm bei Detektion der verursachenden Herzrhythmusstörung abgesetzt, beim nachfolgenden Lagewechsel und Stoß infolge des konsekutiven Kollapses erfolgt ein zweiter Alarm, vermittelt über Lage- und Druck-Stoß-Sensoren und schließlich folgt ein dritter Alarm bei Eintritt eines Atemstillstandes bzw. einer kritischen Sauerstoff-Entsättigung. Durch eine solche Abfolge mehrerer Einzelalarmierungen wird die Gefahr eines Fehlalarms auf ein Minimum reduziert. Auch in Einrichtungen der Rehabilitation und Pflege, in denen die Patienten nicht permanent überwacht werden, sollte ein solches System dazu beitragen, plötzliche und unbemerkte Todesfälle zu verringern. Es sollte immer dann von Nutzen sein, wenn ein Ereignis eintritt, bei dem  der Betroffene selbst nicht mehr agieren bzw. reagieren kann. Schließlich könnten miniaturisierte Systeme der vorbeschriebenen Art in fernerer Zukunft auch in Kraftfahrzeuge integriert werden, so dass bei einem festgestellten plötzlichen Ereignis, welches zur Handlungsunfähigkeit oder Bewusstlosigkeit des Fahrers führt, neben einer Alarmierung auch ein sofortiges Abbremsen des PKW veranlasst würde. Die zugehörige Publikation, welche das vorskizzierte Konzept eigehender darlegt, findet sich im Veröffentlichungsverzeichnis.

 

Akademische Mitgliedschaften:

Im Jahr 2010 wurde ich eingeladen, der "Optical Society of America" (OSA) beizutreten. Diese Fachgesellschaft umfasst alle Felder der optischen Grundlagen- und Anwendungsforschung und engagiert sich darüber hinaus unter anderem in der Förderung junger Wissenschaftler. Weitere Aktivitäten der OSA können deren Homepage entnommen werden (http://www.osa.org).  

Ebenfalls in 2010 wurde ich eingeladen, in der Schriftleitung (Editorial Board) eines internationalen Peer-Review Journals mitzuwirken, hernach als Europäischer Herausgeber / European Editor (Journal of Advanced Microscopy Research, JAMR). Die Homepage dieser Fachzeitschrift lautet:
http://64.82.25.120/jamr.html.

 

Université Nouvelle Européenne (U.N.E), Brüssel und
University of Northwest Europe, Kerkrade, NL:

Seit 2008 besteht eine Zusammenarbeit mit dieser neu gegründeten Universität (U.N.E), an welcher mir im Rahmen einer Universitätsprofessur (Professeur d´Université) das Amt des Dekans ex officio (Doyen honoraire) der Fakultät I (Humanwissenschaften) und die Leitung des Fachbereiches Präventiv- und Rehabilitationsmedizin übertragen wurde. Der administrative Sitz der Universität ist Brüssel, der Campus mit seinen Lehr- und Seminarräumen befindet sich in Kerkrade (NL). Die Universität verfolgt den europaweiten Aufbau eines internationalen akademischen Netzwerks, innerhalb dessen verschiedene Studiengänge im Heimatland des jeweiligen Studierenden in dessen Landessprache an akkreditierten Lehr- und Forschungseinrichtungen absolviert werden können, ergänzt durch verbindliche Lehrveranstaltungen im Universitätscampus in Kerkrade. Die jeweiligen Studiengänge berücksichtigen den Bologna-Prozess und sind ECTS-basiert; sie schließen nach erfolgreicher Prüfung mit dem Bachelor oder Master ab. Es entspricht dem Selbstverständnis der Universität, dass die Präsenzveranstaltungen und Prüfungen in mehreren Sprachen abgehalten werden, derzeitig in Englisch, Französisch, Deutsch und Niederländisch. Im Weiteren ging aus der erwähnten Universität die University of Northwest Europe hervor, mit Sitz in Kerkrade, NL. Weitere Einzelheiten zu der Philosophie der U.N.E. und ihren Studienangeboten können der Universitäts-Homepage entnommen werden (http://www.une-edu.eu).

 

Universität Oradea:

Seit 1998 befinde ich mich in Zusammenarbeit mit der Universität Oradea (Rumänien), zunächst als Associate-Professor der dortigen medizinischen Fakultät. In 2001 wurde mir im Fachbereich Medizin zusätzlich eine Honorarprofessur auf Lebenszeit verliehen. In 2005 habe ich, ebenfalls auf Dauer führbar, eine weitere Associate-Professur dieser Universität am Internationalen Universitätsinstitut für postgradule Studien (IUIPS) erhalten, verbunden mit einem Lehr- und Forschungsauftrag in den Bereichen Innere Medizin, Sozialmedizin, Naturheilkunde, Physikalische und Rehabilitative Medizin, Angiologie und Diabetologie. Ein Schwerpunkt dieser Tätigkeit besteht in der Entwicklung und Evaluierung zukünftiger Curricula bzw. Lehrmodule für Fernstudiengänge, unter anderem in dem neu zu konzipierenden und fachübergreifend-interdisziplinär ausgerichteten Bereich der Präventivmedizin und vorbeugenden Gesundheitspflege, weiterhin in der Betreuung von Studenten und Doktoranden.

Ebenfalls in 2005 wurde mir ein Forschungsauftrag übertragen, gemäß welchem in Zusammenarbeit mit der medizinischen Fakultät der Einsatz verschiedener komplementärer bzw. naturheilkundlicher Substanzen bei Rehabilitationspatienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen und chronischen Schmerzsyndromen des Bewegungssystems evaluiert werden soll. Nähere Einzelheiten hierzu finden sich unter “Reha-Neue Projekte”.

Weitere Forschungsaufträge befassen sich mit
Berechnungen zur Relativität kardiovaskulärer Risikofaktoren und Risiko-Scores, technischen Möglichkeiten zur Verbesserung lichtmikroskopischer Beleuchtungs- und Untersuchungsverfahren, technischen Optimierungen digitaler Mikrofotografie zur Übermittlung histopathologischer Bilddateien in der Telemedizin und verbesserter digitaler Bilddokumentation und Bildrekonstruktion sowie elektrophysiologischen Fragestellungen, welche Gegenstand zukünftiger Forschungsaktivitäten darstellen.

Die folgenden Links führen zu weiteren Erläuterungen der vorerwähnten Forschungsaktivitäten und Veröffentlichungen:

 

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