ArchivDeutsches Ärzteblatt26/2006Medizintechnik: Nicht alle Visionen werden verwirklicht

VARIA: Technik

Medizintechnik: Nicht alle Visionen werden verwirklicht

Krüger-Brand, Heike E.

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Diese per Dual-Source-CT gewonnene Aufnahme zeigt das Gefäßsystem eines Patienten. Der 1,99 m große Patient wurde in 33 Sekunden gescannt. Kleinste Arterienverkalkungen können mit einer Auflösung von weniger als 0,4 mm sichtbar gemacht werden. Quelle: Siemens
Diese per Dual-Source-CT gewonnene Aufnahme zeigt das Gefäßsystem eines Patienten. Der 1,99 m große Patient wurde in 33 Sekunden gescannt. Kleinste Arterienverkalkungen können mit einer Auflösung von weniger als 0,4 mm sichtbar gemacht werden. Quelle: Siemens
Erkenntnisgewinn durch große Fortschritte bei den bildgebenden Verfahren

Über einige medizintechnische Errungenschaften ist die Zeit rasch hinweggeschritten, so über die Unterdruckkammer von Ernst Ferdinand Sauerbruch, die durch die Intubationsnarkose ersetzt wurde, oder das Karbolspraygerät von Joseph Lister zur Infektionsbekämpfung bei Operationen. Aber auch heute erfüllen sich nicht alle Prognosen und Erwartungen hinsichtlich neuer Verfahren der Medizintechnik. Darauf verwies Prof. Dr. Rüdiger Siewert, München, bei einem Symposium der Bayerischen Akademie der Wissenschaften (www.badw.de). Ein Beispiel hierfür ist die minimalinvasive Chirurgie, die ab 1990 in den Operationssälen Einzug hielt. 1991 habe McKinsey prognostiziert, dass im Jahr 2000 sämtliche Eingriffe zu 80 Prozent minimalinvasiv stattfinden würden, berichtete Siewert. „Durchgesetzt haben sich jedoch nur einige wenige minimalinvasiv durchgeführte Eingriffe, etwa beim Leistenbruch oder bei Gallenblasen- und Blinddarmoperationen. Die Entwicklung ist hier weit hinter den Erwartungen zurückgeblieben, und zwar qualitativ und quantitativ.“
Chirurgie habe mit manueller Geschicklichkeit und Handwerk zu tun. Die Schnittstelle zwischen Robotik und der menschlichen Hand sei nach wie vor schwierig, betonte Siewert. Mechatronische Assistenzsysteme führen Bewegungen zwar mit hoher räumlicher und zeitlicher Präzision aus, doch die manuelle Geschicklichkeit auf ein Robotersystem zu übertragen, erfordert viel Übung. Hinzu kommt, dass die Geräte teuer und unhandlich sind.
Ein Negativbeispiel ist das System Robodoc, das mehrere Jahre bei der Implantation von Hüftgelenken eingesetzt wurde. Um dem Roboter einen ungehinderten Zugang zum Operationsfeld zu bieten, mussten besonders große Öffnungen geschaffen werden. Hierbei wurden häufig Muskeln, Nerven und andere Gewebe dauerhaft verletzt. „Das hoch präzise Auffräsen beziehungsweise Aufbohren von Implantatlagern führte offensichtlich zu einer massiven Traumatisierung der Weichteile, und die feinmechanische Präzision im biologischen System des Knochens brachte keineswegs Vorteile“, so Siewert. Sein Fazit: „Neue Impulse für die Weiterentwicklung der Chirurgie sind zurzeit von der Robotik nicht zu erwarten.“
Neue Möglichkeiten bei der Therapieplanung
Dennoch muss die Robotik nicht völlig aus der Chirurgie verbannt werden, sondern sie könnte im Rahmen der computerassistierten Chirurgie ihren Platz finden. Insbesondere bei der rechnergestützten präoperativen Therapieplanung und -simulation, bei der intraoperativen Navigation und in der Prozessmodellierung werden zurzeit erhebliche klinische Fortschritte erzielt. Gleichzeitig verändert sich dadurch das chirurgische Handlungsfeld. So wird die Therapieplanung – gestützt auf bildgebende Verfahren – immer wichtiger. Vor diesem Hintergrund werden „intelligente“ Supportsysteme an Bedeutung gewinnen, wenn sie um ein haptisches Feedback erweitert und mit verbesserten Mensch-Maschine-Schnittstellen ausgestattet werden, meinte Siewert. Einsatzszenarien bietet beispielsweise die medizinische Aus- und Weiterbildung. Schwierige chirurgische Eingriffe können anhand von Simulationen trainiert werden.
In rasantem Tempo entwickeln sich die bildgebenden Verfahren weiter. Beispiel Röntgencomputertomographie (CT): Hier hat sich die Spiral-CT als technisch ausgereiftes Standardaufnahmeverfahren durchgesetzt. Kennzeichen sind die kontinuierliche Volumenerfassung und die Entwicklung von mehrzeiligen Detektorarrays, mit denen sich simultan mehrere Schichten aufzeichnen lassen. Leistungssteigerungen werden künftig vor allem durch Innovationen in der Röhrentechnologie, Weiterentwicklung von vielzeiligen Detektoren und Geräten mit zwei Röhren und zwei Detektoren (Dual-Source-CT) vorangetrieben, prognostizierte Prof. Dr. Willi A. Kalender, Erlangen. Ziel sei es, Volumenuntersuchungen mit der Spiral-CT noch schneller und in höherer Qualität durchzuführen, um beispielsweise Organe oder den kompletten Körperstamm patientenfreundlich untersuchen zu können. Bei Rotationszeiten von 330 ms würden inzwischen effektive Scanzeiten von maximal 83 ms bis unter 50 ms erreicht, die es ermöglichen, auch das schlagende Herz hochaufgelöst aufzunehmen.
Auf die Fortschritte, die sich durch die Kombination der morphologischen und der biologisch-funktionalen Bildgebung in einem Gerät ergeben, verwies Prof. Dr. Markus Schwaiger, München. So erweitern PET(Positronen-Emissions-Tomographie)/CT-Geräte die Leistungsfähigkeit der Diagnose in der Neurologie, Kardiologie und vor allem in der Onkologie erheblich. Die nichtinvasive Bildgebung mittels PET ermöglicht es, Krebsgewebe aufgrund des gesteigerten Stoffwechsels von Tumorzellen zu erkennen und die Organfunktionen zu visualisieren, wohingegen die CT eine genaue anatomische 3-D-Landkarte des Körpers zeichnet. Durch die Kombination beider bildgebenden Verfahren lassen sich Tumoren präzise lokalisieren. Der Gemeinsame Bundes­aus­schuss hat die PET/CT-Diagnostik inzwischen für die stationäre Versorgung des nichtkleinzelligen Bronchialkarzinoms positiv bewertet. Heike E. Krüger-Brand
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