April 2023: Mit Hilfe der Künstlichen Intelligenz suchen Elektrotechniker der Universität Rostock nach Möglichkeiten, kostengünstigere, schnellere und weniger belastende Verfahren zu entwickeln, um gesundheitliche Schäden zu erkennen. So untersucht Doktorand Jacob Thönes beispielsweise, wie mit Hilfe von erweiterten Bildgebungsverfahren noch rascher zuverlässige Diagnosen gestellt werden können.

Menschen, die an einer Erkrankung leiden, wünschen sich nichts sehnlicher als eine schnelle Heilung. Oft aber sind nicht nur die Heilungsprozesse langwierig – es kann auch dauern, bis eine Krankheit überhaupt diagnostiziert wird. Für eine zuverlässige Diagnostik gibt es mittlerweile leistungsstarke, aber auch sehr teure Geräte, wie beispielsweise die Magnetresonanztomographie (MRT) oder die Computertomographie (CT).

Jacob Thönes, Doktorand am Institut für Nachrichtentechnik der Fakultät für Informatik und Elektrotechnik der Universität Rostock, reichen die bisherigen Möglichkeiten nicht aus. Der 24-Jährige, der an der Universität Rostock Elektrotechnik studierte, sucht jetzt nach Methoden, mit denen Ärztinnen und Ärzte mit Hilfe von elektrischer Impedanz-Tomografie (EIT) noch rascher zuverlässige Diagnosen stellen können. Bei dieser Methode geht es um die Erweiterung medizinischer Bildgebungsverfahren, mit denen zum Beispiel die Lockerung eines Hüftimplantats erkannt werden kann. Das Verfahren basiert auf der Einspeisung kleiner elektrischer Ströme über Elektroden, die auf der Hautoberfläche angebracht werden. Abhängig von den Gewebestrukturen wird der Stromfluss auf unterschiedliche Weise beeinflusst. EIT nutzt dieses Verhalten aus, um eine Bildgebung des vermessenen Gewebes zu realisieren. „Die EIT ist nicht nur kostengünstiger, sondern belastet Patientinnen und Patienten auch weniger“, erläutert er.

Für die Bildgebung hilft ihm die Künstliche Intelligenz (KI). „Die KI soll im besten Fall lernen, mögliche gesundheitliche Schäden zu erkennen“, ergänzt Jacob Thönes. „Im ersten Schritt erstellen wir ein Computermodell und simulieren unterschiedliche Gewebestrukturen einer Patientin oder eines Patienten. Beim nächsten Schritt kann dann ein KI-Modell auf diese Simulationsdaten angewendet werden. Können die platzierten Gewebestrukturen erkannt werden, wird das Modell auf experimentelle Messungen ausgedehnt, bis wir irgendwann hoffentlich erfolgreich auch am Menschen arbeiten können“, erklärt Jacob Thönes weiter.

Der Rostocker Forscher interessierte sich schon sehr früh für Technik und Musik. Nach seinem Masterabschluss hat er sich bewusst für das Institut für Nachrichtentechnik entschieden, „weil ich meine Forschung auf dem Themengebiet meiner Masterarbeit fortführen kann und die Forschungsbedingungen an der Universität Rostock ideal sind.“ Sein Doktorvater, Professor Sascha Spors, der den Lehrstuhl für Signaltheorie und Digitale Signalverarbeitung leitet, sagt dazu: „Der in Rostock beheimatete Sonderforschungsbereich „Elektrisch aktive Implantate“ bietet jungen Forscherinnen und Forschern die Gelegenheit, ihr Wissen in einem hoch interdisziplinären Umfeld zu kombinieren, um innovative Lösungen in der Medizintechnik zu suchen.“

Beinahe wäre der hochmotivierte Jacob Thönes der Wissenschaft verloren gegangen: Mit sechs Jahren begann er Klavier zu spielen und hatte irgendwann Lust auf das Instrument Horn. „Das spielen relativ wenige, vielleicht auch, weil es etwas Besonderes ist. Hört man aber Filmmusik, sind die schönsten Stellen immer vom Horn gespielt, das hat mich begeistert.“ Bereits als Gymnasiast studierte er Horn an der Hochschule für Musik und Theater Rostock (HMT). „Als ich mich entscheiden musste, welchen Berufsweg ich gehe, habe ich aber doch noch die Kehrtwende gemacht und mich für mein technisches Interesse entschieden.“

Buchstäblich in letzter Minute habe er seinen Immatrikulationsantrag persönlich in den Briefkasten der Universität geworfen und bis heute nie bereut. Im Neubau der Elektrotechnik, den die Fakultät kürzlich auf dem Campus Südstadt bezogen hat, bieten die gut ausgestatteten Labore alles, was Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler brauchen. Als Beispiel nennt Jacob Thönes die rechenstarken Computersysteme. Er wünscht sich, dass er Abiturienten und gut ausgebildete junge Leute mit seiner Begeisterung für die Elektrotechnik anstecken kann. Text: Wolfgang Thiel

Kontakt:
Jacob Peter Thönes
Universität Rostock
Institut für Nachrichtentechnik
Fakultät für Informatik und Elektrotechnik
Tel.: +49 381 / 498 - 7325
jacob.thoenes@uni-rostock.de

März 2023: Finanzminister Dr. Heiko Geue, Wissenschaftsministerin Bettina Martin, Prof. Dr. Wolfgang Schareck, Rektor der Universität Rostock, und Prof. Dr. Mathias Nowottnick, Dekan der Fakultät für Informatik und Elektrotechnik an der Universität Rostock, weihten am 29. März den Neubau „Elektrotechnik“ auf dem Südstadt-Campus der Universität Rostock feierlich ein.

„Gute Nachrichten für die Elektrotechnik an der Universität Rostock: Der Neubau sorgt für die räumliche Zusammenführung der Institute Nachrichtentechnik, Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik sowie des Dekanats der Fakultät Informatik und Elektrotechnik auf dem Südstadt-Campus. Dadurch verbessern sich nicht nur die forschungs- und studienorganisatorischen Bedingungen erheblich, es ermöglicht auch die Aufgabe der bisher genutzten Räumlichkeiten in Warnemünde“, erläutert der für den Landesbau zuständige Finanzminister Dr. Heiko Geue.

Der Bau der etwa 11,16 Mio. Euro teuren Maßnahme, die mit Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert wurde, begann im Juni 2019. Im September 2022 konnte das Gebäude bereits technisch übergeben werden. Die wärmetechnische Versorgung des Neubaus erfolgt über ein bestehendes Nahwärmenetz, das sich aus zertifizierter Fernwärme der Stadtwerke Rostock speist. Zudem wird eine Teilfläche des Dachs mit Photovoltaik ausgerüstet.

„Der Neubau stärkt die Forschungsorganisation, die Forschungskooperation und die Forschungsinfrastruktur in Rostock grundlegend. Die Qualität von Forschung und Lehre an der Fakultät für Informatik und Elektrotechnik wird durch den Neubau noch einmal deutlich gesteigert. Fast 1.400 Studierende profitieren von der neuen Infrastruktur. Der Südstadt-Campus der Universität Rostock wird noch attraktiver und das setzt zugleich Kapazitäten frei“, sagt Wissenschaftsministerin Bettina Martin. „Die Bedingungen für Forschende und Studierende verbessern wir erheblich. Das ist ein Vorteil des Hochschulstandorts Rostock im Wettbewerb um die klügsten Köpfe. Land und Universität werben um Forschende und Studierende, um den Fachkräftemangel zu bekämpfen und gute Lösungen für große gesellschaftliche Herausforderungen wie beispielsweise die Energiewende zu finden. Dafür brauchen wir gute Forschungs-, Lehr- und Lernbedingungen. Das ist mit dem Neubau erreicht.“

„Eine Besonderheit dieser Baumaßnahme stellt sicherlich die Gestaltung der Fassade dar, die einer Kupferspule nachempfunden ist und somit die elektrotechnische Ausrichtung der Nutzerinnen und Nutzer schon von außen sichtbar macht. Der Neubau schaffte es damit auf die Shortlist für den Landesbaupreis 2022 und hier in die dritte und letzte Wertungsrunde“, sagt Geue.  

„Der Kupferbau ist nicht allein ein toller Blickfang auf unserem Zukunftscampus der Nachhaltigkeit in der Rostocker Südstadt, sondern zugleich ein modernes und innovatives Lehr- und Forschungsgebäude, das optimale Bedingungen für eine forschungsnahe Lehre und hervorragende Forschungsbedingungen, insbesondere auch für das interdisziplinäre Zusammenarbeiten, bietet“, freut sich Rektor Professor Wolfgang Schareck.

„Mit diesem Neubau kommt endlich zusammen, was zusammen gehört“, konstatiert Professor Mathias Nowottnick. „Während das Institut für Nachrichtentechnik im Bereich der Kommunikationstechnik und digitalen Signalverarbeitung forscht, ist der Schwerpunkt des Instituts für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik im Bereich der Chip- und Computertechnik. Durch das Internet und die damit verbundenen Milliarden Geräte kann man die beiden Aspekte Kommunikation und Verarbeitung gar nicht mehr losgelöst voneinander betrachten. Daten müssen sowohl vor Ort, auf einem entfernten Server, als auch zwischendurch, auf dem Weg dorthin, ausgewertet und verarbeitet werden.“

Weitere Informationen zum Neubau sind auf den Internetseiten des für die Maßnahme zuständigen Staatlichen Bau- und Liegenschaftsamtes Rostock zu finden.

Kontakt:
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Mecklenburg-Vorpommern
Schloßstraße 9–11
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