Im Porträt

„Wir waren Pioniere“

Der Physiker Christoph Hitzenberger war maßgeblich an der Entwicklung der Optischen Kohärenztomografie beteiligt. Für seine Arbeit, die die Augenheilkunde revolutioniert hat, erhielt er 2017 den Fritz J. und Dolores H. Russ-Preis. Quelle: Christoph Hitzenberger

„Ich war sehr überrascht und wusste gar nicht, dass ich nominiert war“, erinnert sich Christoph Hitzenberger an das Telefonat, in dem er erfahren hat, dass er den Fritz-J.-und-Dolores-H.-Russ-Preis erhalten hatte. Der stellvertretende Leiter des Zentrums für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik der Medizinischen Universität Wien erhielt diesen Preis Anfang des Jahres gemeinsam mit dem kurz nach der Verleihung verstorbenen Kollegen Adolf Fercher und drei US-amerikanischen Forschern. Vergeben wird die Auszeichnung, die auch „Nobelpreis der Ingenieurwissenschaften“ genannt wird, von der US National Academy of Engineering (NAE) für technologische Entwicklungen, die „signifikante Auswirkungen auf die Gesellschaft hatten und zur Verbesserung des menschlichen Wohlbefindens beitrugen“.

Augenheilkunde revolutioniert

Die beiden Forscher aus Wien waren maßgeblich an der Entwicklung der Optischen Kohärenztomografie (OCT) beteiligt. – Einem Untersuchungsverfahren, das vor allem in der medizinischen Bildgebung eingesetzt wird. Diese Technologie ermöglicht beispielsweise kleinste Veränderungen an der Netzhaut des Auges sichtbar zu machen. „Das hat die Diagnose und Verlaufskontrolle von Erkrankungen in der Augenheilkunde revolutioniert“, sagt Hitzenberger.

Die Anfänge

Adolf Fercher und Christoph Hitzenberger waren Pioniere auf diesem Gebiet. Fercher, bis 2008 Leiter des Bereichs für Medizinische Physik an der Medizinischen Universität Wien, gelang es 1986 erstmals das menschliche Auge mit der Technik der Laser-Interferometrie zu vermessen. Allerdings hat die Messung damals noch 15 Minuten gedauert. „Es war unglaublich mühsam. Man musste die Interferometerspiegel mechanisch mit Mikrometerschrauben alle zehn Mikrometer verstellen“, erinnert sich Hitzenberger an die Anfänge. 1987 wurde er als junger Assistent vom neu berufenen Professor Adolf Fercher an das Institut für Medizinische Physik geholt. Zuvor hatte er als Physiker im Bereich der Festkörperphysik gearbeitet. „Ich hatte auf diesem Gebiet noch nichts gemacht, aber niemand hatte das damals“, erzählt Hitzenberger. „Von OCT war noch keine Rede, niemand wusste, wohin sich das entwickeln würde.“

Operation des Grauen Stars

Zu dieser Zeit wurde die Länge des Auges mit Ultraschall gemessen. Diese Untersuchung braucht man für die Operation des Grauen Stars, bei der die trübe Augenlinse entfernt und durch eine Linse aus Kunststoff ersetzt wird. Damit die Patientinnen und Patienten nach der Operation nicht erneut fehlsichtig sind, muss man das Auge genau vermessen, um die Brechkraft der neuen Linse genau anpassen zu können. „Die Ultraschalltechnik war dafür nicht genau genug und auch ziemlich unbequem“, so Hitzenberger.

Nur wer risikoreiche Projekte fördert, kann die Technologien der Zukunft entwickeln.

Christoph Hitzenberger

Meilensteine der Entwicklung

Das interferometrische Verfahren, das Fercher entwickelt hatte, war zwar genauer, aber aufgrund der Langsamkeit nicht an Patientinnen und Patienten anwendbar. 1987 begann Hitzenberger somit an der Verbesserung des Verfahrens zu arbeiten, 1990 kam der erste große Durchbruch: Erstmals konnte an Patientinnen und Patienten gemessen werden – allerdings noch eindimensional. Der nächste große Schritt waren zweidimensionale Bilder. „Da waren die Kollegen aus dem  Massachusetts Institute of Technology, die den Russ-Preis ebenfalls erhalten haben, schneller als wir“, erinnert sich Hitzenberger.

In vivo OCT-Scans der menschlichen Retina – Fortschritt über 20 Jahre. Diese Aufnahme zeigt erste Ergebnisse aus 1993. Aufnahmezeit: einige Minuten. Quelle: Christoph Hitzenberger/MedUni Wien
Im Vergleich: Moderner SD-OCT Scan aus 2013. Aufnahmezeit: Sekundenbruchteile. Quelle: Christooph Hitzenberger/MedUni Wien

Funktionelle Erweiterungen

Heute dauert eine dreidimensionale Messung des Auges zwischen zwei und drei Sekunden, die neuesten Prototypen schaffen es sogar in Bruchteilen einer Sekunde. Die aktuelle Forschung auf diesem Gebiet geht in Richtung funktioneller Erweiterungen, so kann man zum  Beispiel auch den Blutfluss messen. Aktuelle Forschungsprojekte der Gruppe um Christoph Hitzenberger beschäftigen sich mit der Weiterentwicklung der Technik wie der sogenannten „Mehr-Strahl-OCT“: Statt nur eines einzigen werden gleichzeitig mehrere Messstrahlen eingesetzt. Durch verschiedene Kombinationen der Signale dieser Strahlen gewinnt man zusätzliche Informationen wie zum Beispiel den genauen Blutfluss durch die Netzhaut. Das aktuelle Forschungsprojekt, das sich damit befasst, wird vom FWF gefördert.

„Preis ist auch eine Auszeichnung für den FWF“

Dieses ist eines von insgesamt zehn vom FWF geförderten Projekten, an denen Hitzenberger in verschiedenen Funktionen bereits gearbeitet hat –, ob als Mitarbeiter oder später als Projektleiter. „Ohne die Unterstützung des FWF wäre ich heute nicht da, wo ich bin. Der Russ-Preis ist deshalb auch eine Auszeichnung für den FWF“, betont der Physiker.

Aus einer Arztfamilie …

Aus einer Familie von Medizinerinnen und Medizinern stammend, entscheidet sich Hitzenberger ganz bewusst dafür, etwas anderes zu machen. Sein besonderes Interesse gilt schon zur Schulzeit der Physik und der Mathematik. Er liest als Jugendlicher Biografien von Wissenschaftern wie Albert Einstein und Niels Bohr. – Das sind seine Vorbilder. Als Maturant eines Wiener humanistischen Gymnasiums wählt er mit diesem Studium einen unüblichen Weg und hat auch in den ersten Semestern an der Universität Wien viel in Mathematik nachzuholen.

… über die Festkörperphysik …

Hitzenberger weiß von einer Studie, die besagt, dass nur wenige Abgängerinnen und Abgänger eines humanistischen Gymnasiums Naturwissenschaften studieren, diese aber erfolgreich sind. „Der Grund dafür liegt wohl darin, dass diese Studierenden ein wirkliches Interesse an diesen Fächern haben. Ohne dieses Interesse bringt man es in Studien wie Mathematik und Physik nicht weit“, erläutert der 59-Jährige.

… ins Wiener Allgemeine Krankenhaus

Über die Tatsache, dass er sich zwar vorgenommen hatte, auf jeden Fall etwas anderes als der Großteil seiner Ärztefamilie zu machen, dann aber mit dem Umweg über die Festkörperphysik doch im AKH gelandet ist, muss Hitzenberger freilich schmunzeln.

Ich wünsche mir in Österreich ein Tenure-Track-System.

Christoph Hitzenberger

„In Österreich stockt meine Karriere“

Das Zentrum für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik der Medizinischen Universität Wien ist nach der Emeritierung von Professor Fercher als Fusion von zwei Instituten entstanden. Hitzenberger ist seither Stellvertretender Leiter des Zentrums am Währinger Gürtel in Wien. „Da ich keine ordentliche Professur habe, sind meine Leitungsbefugnisse jedoch beschränkt“, bedauert Hitzenberger. Seit seiner Habilitierung 1993 empfindet er seine Karriere als stockend. „Ich habe Funktionen in internationalen Gremien, bin Editor in Chief einer der wichtigsten Zeitschriften auf diesem Gebiet, ich genieße  internationale Anerkennung – auch jetzt mit dem Russ-Preisaber in Österreich stockt meine Karriere seit zwanzig Jahren“, zieht der Wissenschafter Bilanz.

Christoph Hitzenberger erhält immer wieder Anfragen von amerikanischen Unis, die händeringend guten Nachwuchs suchen. Seine Studierenden haben einen guten Ruf. Quelle: Christoph Hitzenberger

Hierarchisches System

Woran das liegt? Christoph Hitzenberger sieht das Problem im hierarchischen System der österreichischen Universitäten. Wenn er mit amerikanischen Kolleginnen und Kollegen spricht, können diese gar nicht verstehen, weshalb er keine volle Professur hat. Hitzenberger würde sich in Österreich ein System wie das US-amerikanische Tenure-Track wünschen. Dabei hat jeder die Chance, nach einer befristeten Bewährungszeit eine Lebenszeitprofessur zu erhalten. Man wird alle paar Jahre evaluiert. Fällt die Evaluierung positiv aus, steigt man auf. „An jeder amerikanischen Universität wäre ich Full Professor“, sagt Hitzenberger.

Kein Grund, ins Ausland zu gehen

Dass er das hier nicht ist, führt der Physiker darauf zurück, dass er im Laufe seiner Karriere nicht längere Zeit im Ausland gearbeitet hat. Dafür gab es mehrere Gründe: „Anfangs hätte es für mich keinen Sinn gemacht. Ich hätte damals nirgends das lernen können, was ich hier gemacht habe. Wir waren die Pioniere. “ Später gab es private Gründe. Als Vater eines Sohnes hätte er entweder seine Familie zurücklassen müssen, oder seine Frau hätte ihre eigene Karriere aufgeben müssen. Beides wollte er nicht. Seine Frau, ebenfalls Physikerin, ist heute Vizerektorin an der Universität Wien. Sein mittlerweile 27-jähriger Sohn führt die „Tradition“ weiter und macht etwas ganz anderes: Er ist Japanologe und studiert an der Diplomatischen Akademie.

Die niedrige Bewilligungsrate führt dazu, dass risikoreiche Projekte gar nicht eingereicht werden.

Christoph Hitzenberger

Postdocs im Ausland sehr begehrt

Am Beispiel der Studierenden seines Institutes sieht Christoph Hitzenberger die Schwierigkeit, gute Leute zu halten. Man investiere viel in die Ausbildung der Studierenden, sie würden viel lernen und dann weggehen, weil sie hier keine Perspektive hätten, erklärt der Wissenschafter. „Diejenigen, die profitieren, sind ausländische Universitäten und Firmen. Ich bekomme immer wieder Anfragen von amerikanischen Unis, die händeringend nach guten Postdocs suchen. Unsere Abgänger sind sehr angesehen, wir haben eine guten Ruf.“

Förderung risikoreicher Forschung

Für den FWF, den er als ganz zentral für seine wissenschaftliche Karriere ansieht, wünscht sich der Physiker mehr Geld. „Die niedrige Bewilligungsrate führt dazu, dass auch gute Projekte abgelehnt werden und dass risikoreiche Projekte erst gar nicht eingereicht werden“, bedauert er und nennt seine eigene Arbeit als Beispiel: „Die Arbeiten, die wir in den 1990er-Jahren begonnen haben, das waren Risikoprojekte. Niemand wusste damals, wohin das alles führen wird und ob man das brauchen kann. Heute würde das vermutlich nicht gefördert werden“, sagt Hitzenberger und führt aus: „Nur wenn man solche Projekte fördert, ist man in der Lage, die Technologie der Zukunft zu entwickeln. Nur in Projekte zu investieren, von denen man weiß, dass sie funktionieren, das führt nicht zu großen wissenschaftlichen Durchbrüchen!“


Christoph Hitzenberger ist stellvertretender Leiter des Zentrums für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik der Medizinischen Universität Wien. Gemeinsam mit dem im März 2017 verstorbenen Kollegen Adolf Fercher und drei US-amerikanischen Kollegen aus dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) erhielt Hitzenberger für die Entwicklung der Optischen Kohärenztomografie (OCT) Anfang 2017 den Fritz-J.-und-Dolores-H.-Russ-Preis der United States National Academy of Engineering (NAE). Der Wiener Forscher studierte Physik und Mathematik an der Universität Wien und habilitierte sich 1993.


Mehr Informationen zu FWF-geförderten Projekten von Christoph Hitzenberger hier.

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