Zukunftswelt Medizintechnik (IV)

Auf neuen Wegen zur Innenansicht

Darmspiegelungen stehen auf der Liste der am meisten gefürchteten Untersuchungen weit oben. Auch Magenspiegelungen verursachen bei Patienten schon im Vorfeld Bauchschmerzen. Niemand lässt sich gerne eine Schlauchkamera rektal bzw. oral einführen. Doch Rettung naht. Neue Technologien erlauben es, Ansichten des Verdauungstraktes schonend zu gewinnen.

Das Grauen ist schwarz, 1,5 m lang und hat einen Durchmesser von 1,3 cm. Es ist glatt und flexibel wie ein toter Aal. Immer wieder taucht es ab in Regionen, wo die Sonne niemals scheint. Trotzdem entgeht seinem glasigen Auge nichts. Kaltes Halogenlicht ist sein steter Begleiter. Riechen kann das Grauen nicht – was wohl auch besser ist: Es ist ein Koloskop, entwickelt, um das Innere des menschlichen Dickdarms zu erkunden.

Henning Scharft nennt das Hightech-gerät nur „Monster der Unterwelt“. Der 47-Jährige hat große Angst davor, dem Untier zu begegnen. Doch es gibt keinen Ausweg. Er muss wissen, ob in seiner privaten Unterwelt alles in Ordnung ist. Darmkrebsfälle in seiner Familie haben ihn nachdenklich gemacht. Er weiß um die gute Heilbarkeit des kolorektalen Karzinoms – wenn es denn rechtzeitig entdeckt wird.

Scharft hat sich deshalb vertrauensvoll in die Hände von Dr. Walter Frasch begeben, einem Facharzt für Innere Medizin mit Schwerpunkt Gastroenterologie. Über 15 000 Unterwelten hat der Viersener schon inspiziert. Er ist bekannt dafür, auf die Sorgen und Nöte seiner Patienten einzugehen. In einem Vorgespräch in seiner Praxis erläutert er Scharft en détail, wie das Routineverfahren abläuft. Pflichtgemäß verweist er zusätzlich darauf, was schlimmstenfalls passieren kann. Da ist etwa von „Verletzungen der Darmwand durch das Einblasen von Luft“ die Rede. Gelegentlich würden auch „stärkere Blutungen durch die Entnahme von Gewebeproben“ auftreten. Theoretisch denkbar seien auch Milzriss, Blutvergiftung, allergische Reaktionen, Herz-Kreislaufstörungen und Nervenschäden.

„Manchmal ist Unwissenheit auch ganz schön“, kommentiert Scharft den kurzen Ausflug ins Horrorkabinett der Colon-Endoskopie. Angetrieben von einem Fluchtreflex eilt er gen Ausgang. Zum Abschied drückt eine Arzthelferin ihm noch eine Packung „Moviprep“ in die Hand. „Daraus stellen Sie bitte Ihre Darmspülung her“, erklärt die freundliche Dame in diskreter Lautstärke.

Am Vortag des „Eingriffs“ stellt Scharft den ersten Liter des angeblich nach Zitrone schmeckenden Getränks her. Angewidert rührt er an, was im Darm einen Sturm entfesseln soll. Und tatsächlich: Nach nur 30 Minuten bricht das Donnerwetter los. Dabei hat er erst die Hälfte der leicht glibberigen Flüssigkeit heruntergewürgt. „Der Verpackungshinweis, dass man sich während der Einnahme in Reichweite einer freien Toilette aufhalten soll, ist sehr sinnvoll“, erinnert sich der Rheinländer rückblickend.

Erst nach rund zweieinhalb Stunden kehrt wieder Ruhe ein auf dem stillen Örtchen. Zu hören ist alleine das leise Magenknurren des 47-Jährigen. Er hatte den ganzen Tag nichts Festes essen dürfen. „Der Doc will freie Sicht“, erklärt er.

Am Morgen, vier Stunden vor dem Showdown, würgt Scharft den zweiten Liter Moviprep runter – stets nachgespült mit reichlich Wasser. Die Folgen sind bekannt: wieder Donnerwetter. Der Regen wird aber immer klarer…

Im Wartezimmer herrscht angespannte Ruhe. Alle sind aus dem selben Grund hier. Eine ältere Dame blättert nervös durch eine Motorsportzeitung. „Ist hier das Büfett aufgebaut?“, scherzt ein Neuankömmling – und erntet von allen Seiten nur gequältes Lächeln.

„Herr Scharft bitte!“, schallt es plötzlich über den Flur. Eine Arzthelferin bittet den nervösen Patienten in eine Umkleidekabine. „Machen Sie sich bitte untenrum frei. Anschließend ziehen Sie das an“, sagt die Frau – und zeigt auf eine grobmaschige Netzunterhose. „Sehr sexy“, denkt Scharft beim Blick in den Spiegel und geht leicht bekleidet in das Untersuchungszimmer.

In der Mitte des Raums wartet eine große Liege. Daneben stehen Infusionsständer. Scharft legt sich hin – und wird sofort angeschlossen. Kochsalzlösung fließt in seine Venen. Ein Pulsoximeter an seinem Finger misst den arteriellen Sauerstoffgehalt. Sein Puls rast.

Frasch weiß den Patienten zu beruhigen – mit seiner souveränen Art, vor allem aber mit Midazolam und Phetidin. Kaum fließen erste Tropfen der Sedierungsmittel in Scharfts Blutbahn, taucht er ab in eine wattige Welt. Er bekommt kaum mit, wie sich das „Monster der Unterwelt“ vorarbeitet und seinen Dickdarm Stück für Stück auffädelt. Schon nach wenigen Minuten ist die Mündung zum Dünndarm erreicht.

„Jetzt kehren wir schon um“, hört er Frasch sagen. Der Patient wagt erstmals selbst einen Blick auf den Monitor. Er staunt über die gestochen scharfen Bilder. Jede Darmzotte ist sichtbar. Jeder Speiserest auch. Frasch saugt weg, was sich in kleinen Mulden noch versteckt hat. Am Ende ist alles sauber – auch der Befund. „Keine Auffälligkeiten“, attestiert der Arzt.

Zum Abschluss der Untersuchung wird es noch einmal etwas unangenehm. Frasch will den Afterbereich von innen ausleuchten. Dazu knickt er das Koloskop im Enddarm um 180°. Doch auch hier: Alles gut. Scharft steht mit eigener Kraft auf und geht in den „Aufwachraum“. 30 Minuten später holt seine Frau ihn ab.

In Zukunft könnte eine Darmspiegelung anders verlaufen. Die Hamburger Firma Olympus hat in Kooperation mit Siemens, München, ein via Magnetfeld steuerbares Kapselendoskop entwickelt. Primäres Einsatzgebiet ist bislang der Magen: Gastroskopie-Patienten sollen die Kapsel in Größe einer Vitaminpille schlucken, nachdem sie ihren Magen mit Wasser gefüllt haben. Anschließend werden sie so positioniert, dass sich der Untersuchungsgegenstand im Zentrum eines Magnetsystems befindet. Der Arzt kann die Hightechpille, die neben der Kamera auch einen Permanentmagneten enthält, dann mit einem Joystick steuern. Zur Navigation werden variierende Magnetfelder erzeugt.

„Ein Einsatz im Dickdarm scheitert derzeit noch an technischen Limitationen“, erklärt Produktmanagerin Simone Köhler. „Wir arbeiten jedoch stetig daran, die Einsatzmöglichkeiten des Prototypen zu erweitern.“ Zu den Entwicklungszielen zählen beispielsweise die Medikamentengabe. Die kleine Kapsel soll also irgendwann einmal Arzneimittel direkt an ihren Bestimmungsort transportieren. Außerdem ist angedacht, die Hightechkapsel mit Werkzeugen auszurüsten. Winzige Scheren, Messer und Schlingen könnten dann Proben aus dem Körperinneren entnehmen. Science-Fiction und Realität rücken immer enger zusammen. Ausgeschieden wird die Kapsel auf vergleichsweise profane Art – nämlich „auf natürlichem Wege“.

Auch für den Fall, dass Krebs entdeckt wird, hat Siemens eine neue Lösung in petto. Das Wundergerät heißt Biograph mMR. Es vereint, was bislang aus physikalischen Gründen als unvereinbar galt: Magnetresonanz-Tomographie (MRT) und Positronen-Emissions-Tomographie (PET).

„Mit der MRT lassen sich innere Organe millimetergenau abbilden“, erklärt Walter Märzendorfer, CEO der Business Unit MR bei Siemens. „Dank des hohen Weichteilkontrasts lassen sich krankhafte Veränderungen gut erkennen.“

Die seit den 80er-Jahren genutzte MRT funktioniert auf Basis extrem starker Magnetfelder (etwa 30 000-fach stärker als das Erdmagnetfeld). Mit ihnen werden die Wasserstoffatome im Körper des Patienten zunächst längs der Magnetfeldlinien ausgerichtet. Anschließend werden sie mit Hilfe eines hochfrequenten Radiosignals wieder etwas ausgelenkt. Wird nun das Radiosignal abgeschaltet, pendeln die Atome zurück in die Magnetfeldausrichtung. Je nach Gewebeart, dauert dies unterschiedlich lange. „Dieser Prozess kann über eine Radiofrequenzspule gemessen und mit bildgebenden Verfahren visualisiert werden“, so Märzendorfer.

Mit der MRT lassen sich also auch Tumore sichtbar machen. Unsichtbar bleibt aber, wie die bösartigen Geschwulste funktionieren. Hier kommt die PET ins Spiel. „Mit ihr wird vor allem der Metabolismus, also der Stoffwechsel in den Gewebezellen untersucht“, erklärt Märzendorfer. „Dank PET wird erkennbar, wo der Energieverbrauch eines Tumors am höchsten ist, wo er also am aggressivsten wächst. Dieses Wissen kann genutzt werden, um sehr gezielt bestrahlen zu können“, so der Experte.

Die PET basiert auf der Injektion einer schwach strahlenden Substanz. „Meist handelt es sich dabei um eine Art von Glukose, die mit radioaktivem Fluor markiert ist“, so Märzendorfer. Aktive Tumorzellen nähmen davon mehr auf als andere Zellen.

„In den markierten Zellen zerfällt der radioaktive Tracer und sendet Positronen aus. Diese treffen im Gewebe auf ihre Gegenstücke, die Elektronen, und zerstrahlen“, erklärt der 52-jährige Diplom-Elektrotechniker. „Dabei entstehen zwei Gammaquanten, die in einem Winkel von 180° davonfliegen. Diese werden von ringförmig um den Patienten angeordneten Detektoren gemessen. Nehmen zwei Detektoren an gegenüberliegenden Punkten gleichzeitig zwei Gammaquanten auf, hat das System eindeutig einen Ort mit einem Positronenzerfall identifiziert.“ Software rechnet die unzähligen Zerfallsdaten in scharfe Bilder um.

MRT und PET ließen sich in der Vergangenheit nicht kombinieren, weil die großvolumigen Fotoröhren des PET, welche die Gammaquanten registrieren, empfindlich auf das MRT-Magnetfeld reagieren. Dieses Problem hat Siemens durch den Einsatz von Avalanche-Photodioden gelöst. Mediziner werden künftig also zeitgleich sehen können, was im Körper eines Krebspatienten passiert – und wo es passiert, millimetergenau.

In Zukunft könnte dieses Wissen dem Piloten des Kapselendoskops helfen. Im Kampf gegen böse Wucherungen könnte er sein Ziel ohne Umwege ansteuern und seine Waffen dort zum Einsatz bringen. Das Kapselendoskop wiederum könnte Henning Scharft helfen, in fünf Jahren ohne Angst erneut den Weg in die Praxis eines Gastroenterologen zu finden. Dann nämlich sollte er die nächste „Unterwelterkundung“ vornehmen lassen. STEFAN ASCHE

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