Science Night mit Andreas Kofler, der an der Rekonstruktion von MRT-Bildern durch maschinelles Lernen forscht

Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist neben dem Röntgen das bekannteste Verfahren, um Bilder aus dem Körperinneren zu erhalten. Einer, der sich damit besonders gut auskennt, ist Andreas Kofler. Der Meraner gab am Freitagabend am Realgymnasium und an der TFO Meran im Rahmen der traditionellen “Science Night” Einblicke in seine Forschungsarbeit.  Kofler, der das Realgymnasium besucht und in Innsbruck Mathematik studiert hat, forscht auf dem Gebiet der Rekonstruktion von MRT-Bildern durch maschinelles Lernen. Bereits in seiner Doktorarbeit an der Berliner Charité beschäftigte er sich mit dieser für Laien schwer verständlichen Materie. Seit einigen Jahren arbeitet Kofler in der Abteilung 8 „Medizinphysik und metrologische Informationstechnik“ der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Berlin. Seine Aufgabe ist es, vereinfacht gesagt, aus den Daten des Kernspintomographen bessere Bilder zu rekonstruieren – und das bei kürzeren Untersuchungszeiten. Künstliche Intelligenz, also Programme, die maschinelles Lernen ermöglichen, können dafür inzwischen eingesetzt werden.

„Maschinelles Lernen mit Hilfe neuronaler Netze wird in der Bildverarbeitung unter anderem zur Segmentierung, Objekterkennung und Bildklassifikation eingesetzt“, erklärt Kofler. In den letzten Jahren wurden Methoden entwickelt, um die Bildrekonstruktion von MR- und CT-Daten mit neuronalen Netzen durchzuführen.

Die Forschung von Andreas Kofler zeige, wie die Mathematik die Medizin unterstützen könne, sagte Schuldirektor Alois Weis, der den gut besuchten Abendvortrag in der Schule eröffnete. Die traditionelle „Science Night“ biete seit vielen Jahren Einblicke in die faszinierende Welt der Wissenschaft und Technik durch ehemalige Schüler, die weltweit forschen und erfolgreich sind, so Weis.

„Die Magnetresonanztomographie nutzt die magnetischen Eigenschaften der Wasserstoffatome, um Bilder zu erzeugen“, erklärt Kofler. Die aufgenommenen Daten werden anschließend am Computer verarbeitet.  Im Vergleich zu anderen bildgebenden Verfahren ist die Untersuchung allerdings recht zeitaufwändig, wobei der Zeitbedarf von der Komplexität und der Anzahl der verwendeten Messsequenzen abhängt. Durch maschinelles Lernen lässt sich jedoch die Bildqualität von MR-Bildern verbessern. „Eine Verbesserung der Bildqualität bei gleichzeitiger Verkürzung der Aufnahmezeit macht es möglich, das Verfahren auch bei Patienten einzusetzen, die beispielsweise unter Atemnot leiden“, sagt Kofler.

Operation Daywork ist ein gemeinnütziger Verein von Südtiroler OberschülerInnen, welcher darauf abzielt, durch die Verleihung eines Menschenrechtspreises, Initiativen von Solidarität und Entwicklungszusammenarbeit zu fördern.

Im Mai 2022 wurde der Preis an folgende Organisation vergeben: COPROPAP, Cooperativa de Producción de Panela El Paraíso, mit Sitz in Pacto, Ecuador. COPROPAP ist eine Genossenschaft, die über 40 Mitglieder zählt. Deren Präsidentin ist Maria Blanca Lopez de la Cruz. Sie und der Vizepräsident des “Frente Antiminero”, Eddyn Javier Cortes Duran besuchten Kürzlich unsere Schule und berichteten dem Schülerrat von ihrem Engagement.

Die Bauersfamilien bauen Zuckerrohr an und stellen “Panela”, einen biologischen Rohrzucker, der über den fairen Handel nach Italien kommt, her. Aber das ist noch nicht alles! COPROPAP setzt sich auch
für Menschenrechte in Ecuador ein. Gemeinsam mit anderen Organisationen, haben sie sich zum “Frente Antiminero -Pacto por la Vida, el Agua y la Naturaleza” (Anti-Minen-Front) zusammengeschlossen. Durch eine Straßensperre, die von den Bauern selbst 24 Stunden auf 24 bewacht wird, wollen sie den illegalen Minenabbau stoppen. Diese Straßensperre ist ein einzigartiges Beispiel für einen friedlichen Widerstand gegen die Interessen der großen multinationalen Unternehmen. Gleichzeitig wollen sie die
Menschenrechte der Bewohner des UNESCO-Naturschutzgebietes des Chocó Andino, in dem die Mitglieder von COPROPAP leben, verteidigen: das Recht auf Wasser, welches durch die Verbreitung des Minenabbaus nicht mehr gewährleistet werden könnte, das Recht, in einer sicheren, sauberen, gesunden und nachhaltigen Umwelt zu leben, sowie natürlich die Rechte der Arbeiter, darunter das Recht auf einen gerechten Lohn (Hauptziel der Genossenschaft).

Mit dem Gästebesuch erreicht die Sensibilisierungskampagne von Operation Daywork ihren
Höhepunkt. Die SchülerInnen werden so motiviert, am Aktionstag vom 14. April 2023 teilzunehmen und durch die gesammelten Spenden die Bauern von COPROPAP zu unterstützen. Ihr Ziel ist nämlich, die Zuckerfabrik fertigzustellen und somit die Produktion der Panela endgültig zu zentralisieren.