Landespreis Hochschullehre 2006 des Saarlandes

„Ein neuer e-Learning Ansatz für Blinde und hochgradig Sehbehinderte“

Der Blick durchs Mikroskop gibt Forschern und Studenten, Aufschlüsse über
die Welt im Kleinen und Kleinsten. Um Blinden und sehbehinderten Schülern,
Studierenden, Ärzten oder Biologen diese Welt ebenfalls zugänglich zu
machen, wurde ein neuartiges Computersystem entwickelt.

10.000 Euro gehen für diese Entwicklung an ein interdisziplinäres
Forscherteam um Dipl.-Inf. Frank Weichert vom Lehrstuhl für Graphische
Systeme
des Fachbereichs Informatik der Universität Dortmund und Dr. Mathias Wagner vom Institut für
Allgemeine und Spezielle Pathologie der Universität des Saarlandes in
Zusammenarbeit mit dem Institut für Medizinische Informatik, Universität
zu Lübeck, der Mund-, Kiefer- und Plastische Gesichtschirurgie,
Universitätsklinikum Frankfurt sowie der Hochschule für Technik und
Wirtschaft, Fachhochschule des Saarlandes.

Die Auszeichnung erfolgte am Donnerstag, den 22. Februar 2007 in der Aula
der Universität des Saarlandes durch den Minister für Bildung, Kultur und
Wissenschaft Jürgen Schreier.

Ein Blick durch das Lichtmikroskop genügt, um anhand von Gewebeproben das Aussehen und die Anordnung von Zellen und Interzellularsubstanz zu bestimmen. Diese Faktoren geben Aufschluss über die Art und manchmal auch über die Ursache einer Erkrankung. Wie aber erlangen blinde oder hochgradig sehbehinderte Schüler, Studierende, Ärzte oder Biologen die Kenntnisse, die man bislang fast ausschließlich visuell erhält?

Mit dieser Frage hat sich Frank Weichert vom Lehrstuhl 7, Grafische Systeme (Prof. Dr. Heinrich Müller) gemeinsam mit Dr. Mathias Wagner und Prof. Dr. Klaus Remberger vom Institut für Allgemeine und Spezielle Pathologie am Universitätsklinikum des Saarlandes beschäftigt und dabei zusammen mit anderen Wissenschaftlern der Universitäten Lübeck (Dr. Roland Linder), Frankfurt (Dr. Dr. Constantin Landes, Prof. Dr. Dr. Rober Sader), Marburg (Dr. Werner Liese) und Saarbrücken (Andreas Groh, Prof. Dr. Alfred K. Louis) neue Lernmethoden, insbesondere für die Aus- und Weiterbildung von Blinden und hochgradig Sehbehinderten, entwickelt. In einem weltweit einzigartigen Projekt ist es ihnen hierfür gelungen, digitalisierte Abbildungen histologischer Schnittpräparate fühlbar zu machen. Zunächst erstellen die Forscher dreidimensionales virtuelles Gewebe, das anschließend mit einem speziellen Gerät (einem so genannten Haptic Device) ertastet werden kann. Im Gegensatz zu realen Schnittpräparaten können diese Gewebe animiert oder beliebige Areale hervorgehoben werden. Über mehrere Jahre verteilt wurden in diesem Zusammenhang zunächst zahlreiche Studien durchgeführt, die scheinbar nichts mit der Erstellung und Visualisierung virtuellen Gewebes zu tun zu haben. Hierbei erwarben die Forscher jene Detailkenntnisse, die für eine erfolgreiche Umsetzung eines solchen Vorhabens unabdingbar sind.

Das im Rahmen dieses Projekts verwandte Haptic Device ist ein Gerät, das an einer Haltevorrichtung so etwas ähnliches wie einen Füllfederhalter trägt, der über ein digital steuerbares Gelenk im dreidimensionalen Raum bewegt wird und die virtuelle Gewebeoberfläche abtastet. Farb- und Texturinformationen aus primär zweidimensionalen Informationen werden so um eine dritte Dimension erweitert und über das Haptic Device in taktil erfassbare Signale umgewandelt. So lässt sich zum Beispiel feststellen, ob das Ertastete hart oder weich ist oder welche Farbe es hat. Optional können dynamische Abläufe auch mit akustischer Unterstützung vermittelt werden, was ein deutlicher Vorteil gegenüber jenen Methoden ist, die bisher in der biologischen Aus- und Weiterbildung von Blinden und hochgradig Sehbehinderten verwandt wurden. Dies hat den VISU-Förderpreis „Neue Medien in der Lehre“ eingebracht.

Die Arbeit mit virtuellen Zellen und Geweben eröffnet der Pathologie erstmalig das hochaktuelle Feld der Systembiologie und wird künftig auch eine Rolle in anderen Bereichen der Medizin spielen, wie z. B. bei virtuellen Operation zur Ausbildung von Chirurgen.