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10.09.2020

MedTech aktuell

Vor 125 Jahren hat Wilhelm Conrad Röntgen die nach ihm benannten Strahlen entdeckt. Die daraus entwickelte Möglichkeit zur Durchleuchtung des menschlichen Körpers ermöglichte in kurzer Zeit gravierende Fortschritte in der Medizin – die sich bis heute in der elektromedizinischen Technik fortsetzen.

Nicht nur bildgebende Verfahren wie das Röntgen, die Ultraschalldiagnostik, die Magnetresonanztomographie oder die Nuklearmedizin haben die Medizin revolutioniert. Immer wieder entstehen neue oder verbesserte Methoden zur Diagnose und auch zur Behandlung von Krankheiten, etwa die Hochfrequenz-Chirurgie, die künstliche Narkose oder die künstliche Beatmung von Notfallpatienten und Überwachung von Vitalparametern bei Intensivpatienten. Grundsätzlich gilt, dass eine Krankheit umso besser behandelt werden kann, je früher sie erkannt wird. In vielen Fällen ist eine schnelle und genaue Diagnose die Voraussetzung für eine effektive Therapie und Heilung des Patienten.

Auf dieser Seite werden in unregelmäßigen Abständen Neuigkeiten aus der elektromedizinischen Technik vorgestellt, um damit neue Anwendungen technischer Verfahren sowie ihren Nutzen für die medizinische Versorgung und die Patienten zu veranschaulichen. Wir richten den Blick damit hinter die „Technologie-Kulissen“, um besser zu verstehen, was innovative Medizinprodukte und darauf basierende Methoden möglich machen.

Neues aus der elektromedizinischen Technik

Ultraschalldiagnostik zur Verlaufskontrolle von Covid-19-Patienten

Ein signifikanter Anteil aller Covid-19-Erkrankten wird intensivmedizinisch behandelt. Grund dafür ist meist eine Lungenentzündung, die durch das Coronavirus ausgelöst wird. Sie kommt schleichend, bleibt lange unbemerkt, kann dann aber innerhalb von wenigen Stunden zu schweren Atemproblemen führen, die eine sofortige Behandlung auf der Intensivstation erfordern. Die bisherigen Erfahrungen zeigen, dass der Lungenultraschall dann ein unverzichtbares Überwachungsinstrument für die kontinuierliche und schnelle Verlaufskontrolle der Schwerkranken darstellt.

Wie funktioniert eine Untersuchung mit Ultraschallsystemen?

Bei einer Untersuchung mit Ultraschall wird mithilfe von Schallwellen das Körperinnere sichtbar gemacht. Die Untersuchung ist dabei vollkommen schmerzfrei, lautlos und ohne Risiken für den Patienten. Um Ultraschalldiagnostik zu verstehen, lohnt sich ein kleiner Ausflug in die Physik und die Welt des Schalls. Schallwellen oberhalb des für Menschen hörbaren Frequenzbereiches nennt man Ultraschall. Schallwellen sind Materiewellen. Das bedeutet, die Moleküle oder Atome einer Materie schwingen in der Richtung, in die sich der Schall ausbreitet. Diese Eigenschaft macht man sich bei Ultraschalluntersuchungen zunutze. In einem Ultraschallgerät wird Ultraschall mit Hilfe von elektrischen Kristallen erzeugt. Diese schwingen bei einer elektrischen Wechselspannung im Rhythmus dieser Spannung. Durch die Schwingung entsteht Ultraschall, der über den Schallkopf des Geräts auf den Patienten übertragen wird. Menschliches Gewebe und Organe haben eine unterschiedliche Struktur. Daher werden diese Schallwellen bei ihrem Weg durch den Körper unterschiedlich „zurückgeworfen“. Diese Reflexion nutzt ein kleiner Computer, der im Ultraschallgerät verbaut ist, schließlich zur Errechnung des typischen Bildes, das auf dem Monitor eines Ultraschallgerätes zu sehen ist.

Wie funktioniert die Verlaufskontrolle von Covid-19-Patienten?

Im Schnitt dauert es zehn Tage vom Beginn der ersten Symptome bis zu einer Einweisung auf die Intensivstation. Ein Lungenversagen tritt innerhalb weniger Stunden auf. Die Betroffenen können zum Teil zwischen wenigen Tagen und mehreren Wochen auf der Intensivstation verweilen. Die Veränderungen der Lunge müssen bei diesen Intensivpatienten regelmäßig überprüft werden, um rechtzeitig die richtigen Schritte einleiten zu können. Regelmäßiger Transport und Umlagerung ist bei diesen sehr instabilen Patienten nahezu unmöglich, weshalb zumeist auf eine CT-Bildgebung nicht zurückgegriffen werden kann. Die Ultraschalluntersuchung sichert in diesen Fällen durch ihre mobilen Geräten eine schonendere, kontinuierliche und schnelle Verlaufskontrolle.

Was ist die Besonderheit dieser sonografischen Anwendung?

Die Thoraxsonographie (= Lungenultraschall) ist unkompliziert, dank mobiler Point-of-Care-Geräte direkt am Behandlungsort einsetzbar und kann beliebig oft wiederholt werden.

Die typischen Verdichtungen der Lunge, die bei einer Covid-19-Infektion auftreten, lassen sich zuverlässig erfassen und im Verlauf sonographisch beurteilen. Hierzu kann eine Lungenübersicht, wie sie moderne Geräte bieten, zur schnelleren Entscheidungsfindung hilfreich sein. 

Ultraschall-Diagramme aus verschiedenen Perspektiven geben eine Übersicht über den Zustand der Lunge.

Durch einen Lungenultraschall kann der Arzt die Belüftungssituation der Lunge beurteilen, was den Luftaustausch in der Lunge bezeichnet. Ist dieser nicht optimal gegeben, sind auf dem Ultraschallbild sogenannte B-Linien erkennbar (Abb. 2). Durch Veränderung und Optimierung gewisser Parameter (z. B. PEEP (positiver endexspiratorischer Druck bei künstlicher Beatmung), Atemfrequenz, Atemzugvolumen, Lagerungstherapie) kann die Belüftungssituation verbessert und sonographisch weiter überwacht werden.

Ist die Lunge nicht optimal belüftet, zeichnen sich auf dem Ultraschall-Diagramm sogenannte B-Linien ab.

Das Zusammenspiel aus der klinischen Symptomatik (offen auftretende Symptome, wie z. B. Husten oder Atemnot) und den erfassten, sonographischen Befunden ermöglicht eine verbesserte Einschätzung des Zustands des Patienten sowie von Therapieoptionen, um den Verlauf der Erkrankung positiv zu beeinflussen.

Bei Bedarf kann die Sonographie auch bei Eingriffen zum Beispiel zur Anlage von Pleuradrainagen (um Luft oder Flüssigkeiten abzusaugen) oder zentralen Gefäßzugängen am Intensivbett eingesetzt werden.

Nuklearmedizin für die sichere Diagnose einer Parkinson-Erkrankung

Der Morbus Parkinson, auch bekannt als Parkinson-Erkrankung, ist eine Störung des Nervensystems, die u. a. zu starkem Zittern führt und die Patienten bei vielen alltäglichen Bewegungen oder Verrichtungen behindert oder diese sogar unmöglich macht. Mithilfe einer speziellen nuklearmedizinischen Untersuchung kann mit höchst möglicher Wahrscheinlichkeit die Diagnose eines Morbus Parkinson ausgeschlossen oder gestellt werden.

Was ist eine nuklearmedizinische Untersuchung?

Die Nuklearmedizin ist ein Teilgebiet der medizinischen Diagnostik, das mit chemischen Zerfallsstoffen, sogenannten Radiopharmaka, arbeitet. Sie werden zusammen mit einem speziellen medizinischen Gerät, wie beispielsweise einer sogenannten Gamma-Kamera, eingesetzt. Die Radiopharmaka werden dem Patienten verabreicht und geben für eine kurze Zeit eine geringe Strahlung ab. Die Strahlung, die im Körper abgegeben wird, nutzt die Nuklearmedizin zur Untersuchung von Organen und Veränderungen im Körper, die sonst nicht möglich ist. Bei dem Zerfallsprozess wird bei einigen Radiopharmaka sogenannte Gamma-Strahlung frei, die von der Gamma-Kamera erfasst und gemessen wird. Die radioaktiven Stoffe sind für die Patienten ungefährlich. Es sind sehr kurzlebige und niedrig dosierte radioaktive Substanzen, die innerhalb weniger Stunden zerfallen und dann nicht mehr strahlen.

Wie funktioniert die Diagnose von Parkinson mit Nuklearmedizin?

Durch Darstellung der präsynaptischen Dopaminrezeptoren kann die neurologische Erkrankung Morbus Parkinson bildgebend von anderen Krankheitsbildern mit ähnlichen Symptomen, zum Beispiel einem starken Zittern ohne klare Ursachen oder einem durch Einnahme von Medikamenten verursachten Parkinson, unterschieden werden. Bei unklaren neurologischen Symptomen, wie z. B. Zittern, allgemeine Bewegungseinschränkung, insbesondere auch der Gesichtsmuskulatur, Gangunsicherheit, unklarem Schwindel wie auch bei fehlendem Ansprechen auf eine Parkinsonmedikation, wird diese nuklearmedizinische Untersuchung deshalb empfohlen. Insbesondere dann, wenn eine Kernspintomographie (MRT) des Gehirns keinen klaren Befund erbracht hat, kann eine solche nuklearmedizinische Untersuchung die Diagnose eines Morbus Parkinson sichern oder ausschließen. Bei dieser speziellen Untersuchung wird der Stoff Iod-123 Ioflupan als Radiopharmazeutikum eingesetzt.

Was ist neu und für Patienten von Vorteil?

Seit Frühjahr 2020 gibt es neben der bewährten niederländischen Produktionsstätte in Eindhoven auch in Deutschland eine Produktionsanlage für Iod-123 Ioflupan für nuklearmedizinische Zwecke. Abhängig von der Halbwertszeit ist ein Radiopharmakum nach wenigen Stunden oder Tagen nicht mehr radioaktiv bzw. gibt keine relevante Strahlung mehr ab und kann dann auch nicht mehr für die medizinische Diagnostik verwendet werden. Es ist deshalb wichtig, dass Radiopharmaka nicht über lange Zeit und weite Strecken transportiert werden müssen. Da Iod-123 eine Halbwertszeit von 13 Stunden hat, kann dieses Verfahren zur Diagnostik des Morbus Parkinson in ganz Deutschland in Praxen für Nuklearmedizin und Krankenhäusern mit nuklearmedizinischen Abteilungen auch von dieser neuen Produktionsanlage bezogen werden.

Wird der Verdacht einer Parkinson-Erkrankung schnell und verlässlich bestätigt, kann der Patient zügig die geeigneten Behandlungsmaßnahmen erhalten.

Weitere Infos zur Nuklearmedizin 

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