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Mit Metrologie in die Zukunft - Herausforderung Medizin

Medizin-Nachrichten

Es ist wissenschaftlich erwiesen: UV-Luftentkeimer können zum Schutz vor Corona beitragen und bieten prinzipiell eine große Chance etwa für Schulen. Aber noch sind die Ängste und die Unsicherheit groß: Welches Modell eliminert die Coronaviren effizient? Wie gut ist der Schutz vor austretender UV-Strahlung? Wo und wie muss ein solches Gerät aufgestellt werden? Das sind die wichtigsten Fragen, die...

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KI in der Medizin

Die Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) befinden sich auf einem Siegeszug, der auch vor der Medizin nicht Halt macht – versprechen sie doch großen Nutzen für Patienten und enorme wirtschaftliche Potenziale. Doch mit der KI kommen auch neue Herausforderungen. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) ist als nationales Metrologieinstitut in Deutschland die oberste Instanz mit...

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Das Infraschall-Wiedergabesystem besteht aus zwei Schallerzeugern (Kopfhörerkapseln in einem luftdichten Metallgehäuse). Über einen Schlauch wird der Schall zu einem gemeinsamen Einsteckhörer geleitet.

Infraschall steht mit der steigenden Zahl von Emissionsorten in unserer Umwelt zunehmend im gesellschaftlichen Interesse. Zusammen mit der Universität Magdeburg hat die PTB untersucht, wie der Mensch Infraschall über das Gehör wahrnimmt und ob die Detektionsschwelle eines Infraschall- Signals davon abhängt, ob es aus einem oder mehreren Tönen besteht. Das erlaubt Rückschlüsse auf die Wahrnehmung...

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Vergleich der Energieauflösung verschiedener Detektorsysteme (schematisch für die K-Röntgenstrahlung von <sup>59</sup>Co)(NaI: Szintillationsdetektor; Si(Li): Halbleiterspektrometer)

Mit metallisch-magnetischen Kalorimetern (MMC) können Emissionsspektren von Radionukliden vermessen werden. In der PTB wurde ein MMC-Spektrometer aufgebaut, mit dem sich fundamentale Radionukliddaten mit bisher unerreichter Genauigkeit bestimmen lassen. Diese Daten sind als Eingangsgrößen für einige Methoden zur Aktivitätsbestimmung von grundlegender Bedeutung, sodass die Einheit Becquerel mit...

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Stabilisiertes Quadratwirbelgitter. (L: Gitterkonstante periodisch angeordneter Hindernisse, ROI: „Region of Interest“, in der die Wirbelstatistik im Experiment mit der theoretischen Vorhersage verglichen wurde)

In einer Kooperation der PTB mit der TU Berlin gelang es, die experimentell beobachtete Turbulenzbildung in der neuartigen Klasse der aktiven Fluide sowohl theoretisch zu beschreiben als auch solche Bewegungen kontrolliert zu erzeugen.

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Multipipette beim Befüllen einer Multiwell-Platte (großes Bild) und Schema der Digitalisierung von Nukleinsäurefragmenten bei der digitalen Tröpfchen-Polymerasekettenreaktion (ddPCR)(kleines Bild). Digitalisierung bedeutet dabei, dass jedem gefundenen Virus-RNA-Fragment der Wert 1 zugewiesen wird.

Erstmals wurde die digitale Tröpfchen-PCR in internationalen Vergleichsmessungen zur Qualitätssicherung von SARS-CoV-2-Tests und dabei insbesondere zur Quantifizierung der RNA-Konzentration erfolgreich eingesetzt.

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Messungen der UV-C-Strahlung

In der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) wurde der Prototyp eines UV-C-Raumluftreinigungsgerätes bezüglich seiner Bestrahlungsstärke im Innern vermessen, um dessen Wirksamkeit für die Neutralisierung von Keimen und Viren abschätzen zu können. Mit einer Simulation der Bestrahlungsstärkeverteilung im Gerät konnte zudem die Eignung der abschließend gewählten Lampenanordnung untersucht...

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Übersicht über die Inhalte der Datenbank. Jeder Eintrag entspricht einer Zeile in der Tabelle in zeitlicher Reihenfolge von oben nach unten. Schwarze Pixel zeigen vorhandene Werte an, fehlende Werte bleiben weiß.

Eine in der PTB entwickelte Datenbank liefert mehr als 20 000 EKG-Aufnahmen, maschinenlesbare Befunde und Anmerkungen von Kardiologen. Sie wurde vor allem für die Entwicklung maschineller Lernverfahren aufbereitet und ist zu deren besseren Vergleichbarkeit in Trainings- und Testabschnitte organisiert. Die Datenbank mit Namen PTB-XL ist bei PhysioNet öffentlich verfügbar.

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Hardwarekomponenten eines Open-Source-Niedrigfeld-MR-Tomografen: Pulsgenerator, Hochfrequenzverstärker, Sende-/Empfangsumschalter mit Empfangsvorverstärker, Anregungsspule, Gradientenverstärker, x-, y- und z-Gradientenspulen für die räumliche Kodierung und MR-Magnete mit Einsätzen zur Feldhomogenisierung. Ein Kopfphantom dient zur Veranschaulichung der Dimensionen. Die Baupläne werden für alle frei zugänglich veröffentlicht und zur nicht-exklusiven (auch kommerziellen) Nutzung freigegeben.

Im Rahmen einer internationalen Kooperation arbeitet die PTB an der Entwicklung von kostengünstigen Magnetresonanztomografen (MRT) mit Veröffentlichung aller technologischen Details als Open-Source-Hardware (OSH). Mit solchen OSH-MRTs konnten nun erste Aufnahmen gemacht werden.

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Die steigende Anzahl an Infraschallquellen (Infraschall: Frequenzen unter 20 Hz) in unserer Umwelt hat zur Folge, dass die Infraschall-Exposition zunehmend im gesellschaftlichen Interesse steht. Die PTB hat sich zusammen mit der Abteilung für Experimentelle Audiologie der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg in dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekt „Infraschall...

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