DEUTSCHES ÄRZTEBLATT
Biomagnetismus und Magnetbiologie,
extra- und intrakorporale Stoßwellenlithotripsie
"I emeinsames Ziel beider Gesell- Aasehaften ist die fächerübergrei- fende Nutzung naturwissenschaft- lich-physikalischer Prinzipien und im wesentlichen der Technik entstam- menden Wissens für die Medizin, im besonderen in der Klinik. So wie sich die Gesellschaften als die medizini- schen Fachdisziplinen übergreifende wissenschaftliche Fachgesellschaften verstehen, fanden die Sitzungen nicht nach Anwendungsfächern ge- trennt statt, sondern fächerübergrei- fend an verfahrensspezifischen Ge- sichtspunkten orientiert.
Neben Themen wie Biomateria- lien, Endoprothetik, Elektrostimula- tion, Hochfrequenzchirurgie, NMR- Techniken, Biosignalanalyse und Bildverarbeitung standen als aktuel- le Themen Biomagnetismus und Ma- gnetstimulation und die extra- und intrakorporale Stoßwellenlithotrip- sie auf der Tagesordnung.
Magnetbiologie - Biomagnetismus
Die Magnetbiologie untersucht nicht nur die biologischen Wirkun- gen starker Magnetfelder*), über die schon umfangreiche Kenntnisse vor- liegen, sondern auch die langfristigen Wirkungen schwacher magnetischer Felder, über die wesentlich weniger fundierte Untersuchungen bekannt sind. Zu dem Teilgebiet rechnet auch die Magnetstimulation, bei der für neurologische Untersuchungen zur Stimulation von Nervengewebe, die in der Vergangenheit fast ausschließlich mit Elektroden durchgeführt wurde, Magnetfelder eingesetzt werden. Die magnetische Stimulation ist weniger
*) vgl. DÄ-Übersichtsarbeit: Bernhardt, J.
B.: Biologische Wirkungen statischer Magnetfel- der, DÄ (1991, im Druck).
29. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Biomedizinische Technik und
6. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Lasermedizin,
Berlin 1990
schmerzhaft. Sie wurde zunächst vor- nehmlich zur Reizung zentralmotori- scher Strukturen, wird zunehmend aber auch zur Reizung peripherer Nerven eingesetzt.
Die Verfahren zur Messung des Biomagnetismus wollen die schwa- chen Magnetfelder des Organismus für diagnostische Zwecke nutzen.
Neben Ionenströmen in den Zellen sind das Eisen in der Leber und ma- gnetische Stäube in der Lunge Quel- len von Magnetfeldern im biologi- schen System. Sie können berüh- rungslos von außen gemessen wer- den. Die biomagnetischen Felder sind natürlich außerordentlich schwach (bis 104mal schwächer als die Umgebungsfelder im Labor und 106mal schwächer als das magneti- sche Erdfeld) und erfordern deshalb nicht nur besondere Meßanordnun- gen (SQUID-Gradiometer**), son- dern auch magnetische Abschirmka- binen höchster Qualität, deren beste in Berlin stehen dürfte. Erste Mes- sungen der körpereigenen Magnet- felder erfolgten 1963 und 1968, in den 80er Jahren verbreitete sich das Wissen um sie und die Nutzung in der Klinik. Wurden zunächst nur
**) vergl. DÄ-Definition: SQUIDs, DÄ 82 (1985) 1164
Einkanalgeräte eingesetzt, ging die Entwicklung über 5- und 7-Kanal-Sy- steme bis zu den heutigen 20-, 28- und 37-Kanal-Geräten.
Vorzugsanwendungen der Ma- gnetometrie liegen heute in der Ma- gnetoenzephalographie, der Magne- tokardiographie, der Magnetomyo- graphie und der Magnetospinogra- phie als Erfassung der magnetischen Aktivität des Rückenmarks und in der Messung auditorisch evozierter Magnetfelder. Während die Mes- sung auditorisch evozierter Potenti- ale relativ einfach ist, ist die Mes- sung der damit verbundenen Ma- gnetfelder aufwendig. Als klinische Anwendung könnte sich die Ver- laufskontrolle bei Tinnituspatienten ergeben. Außerdem wurde über ein Verfahren zur Verfolgung von festen Arzneiformen im Gastrointestinal- trakt durch magnetische Markierung und Vermessung des Magnetfeldes berichtet.
Vorteile der Magnetfeldmessun- gen gegenüber den Ableitungen der elektrischen Potentiale EKG, EEG und EMG sind wegen der berüh- rungslosen Messung der Wegfall jeg- licher Übergangsprobleme an den Ableitelektroden, die Nichtbeein- flussung der Messung durch die un- bekannte und inhomogene Leitfähig- keit des zwischen Stromquelle und Ableitelektrode liegenden Gewebes und die sehr gute räumliche Auflö- sung, die eine exakte Lokalisation und Orientierung der generierenden neuralen Stromdipole zum Beispiel in der Tiefe des Gehirns ermöglicht.
Dadurch können Herde und Läsio- nen exakt lokalisiert werden.
In Deutschland beschäftigen sich nicht nur mehrere wissenschaft- liche Arbeitsgruppen mit diesen Messungen zur diagnostischen Nut- zung, sondern es arbeiten auch meh- rere Hersteller intensiv an der Ent- wicklung von marktfähigen Vielka- nalgeräten für Routinemessungen in der Klinik.
Extra- und intrakorporale Lithotripsie
Trotz des Siegeszuges der extra- korporalen Stoßwellenlithotripsie in den letzten Jahren, bei der Stoßwel- Dt. Ärztebl. 88, Heft 12, 21. März 1991 (67) A-987
len außerhalb des Körpers auf physi- kalisch verschiedene Art erzeugt und auf den zu zertrümmernden Stein fo- kussiert werden, gibt es Fälle, bei de- nen das Verfahren nicht indiziert und nicht erfolgreich ist. Hier setzt die intrakorporale Lithotripsie durch laserinduzierte Stoßwellen an, die gleichzeitig der Forderung nach Re- duzierung der Gewebetraumatisie- rung und damit auch dem Prinzip der Zukunft, im Sinne einer mini- malinvasiven Medizin die Belastung des Patienten so gering wie möglich zu halten, Rechnung tragen will. Bei der intrakorporalen Stoßwellenlitho- tripsie wird die Stoßwelle am Ende einer Lichtleitfaser im Körper er- zeugt und allein auf den Stein kon- zentriert. Damit werden Belastun- gen anderer Teile des Körpers ver- mieden. Eine spezielle Sitzung war der Minderung der Strahlenbela- stung gewidmet.
Dazu kommt die Tatsache, daß das Verfahren sowohl nach der Inve- stitionssumme als auch nach den Fallkosten wesentlich billiger ist als die extrakorporale Lithotripsie. Mit dem Alexandrit-Laser steht seit etwa drei Jahren ein effektives Lasersy- stem für die laserinduzierte Stoßwel- lenlithotripsie zur Verfügung. Die physikalischen Vorgänge bei der la- serinduzierten Lithotripsie sind al- lerdings noch nicht verstanden; es ist noch nicht geklärt, ob es sich um Stoßwelleneffekte, thermische Ef- fekte, hydrodynamische oder sogar optomechanische Effekte handelt.
Der Einsatz der Lithotripsie in der Urologie, Gastroenterologie und HNO-Heilkunde ist heute zum Teil klinische Routine, zum Teil klinische Erprobung, zum Teil klinische For- schung. Die Vorträge berichteten nicht nur über die Anwendung zur Zerstörung von Nierensteinen, son- dern auch von Gallen- und Speichel- steinen.
Hinsichtlich der Ortungsverfah- ren dürfte Ultraschall das Ortungs- verfahren der Wahl sein, hinsichtlich der Ortung mit Röntgenstrahlen wurden differierende Meinungen vertreten.
Auch wenn die intrakorporale Stoßwellenlithotripsie mit laserindu- zierten Stoßwellen sich heute kli- nisch noch nicht voll durchgesetzt
hat, wird in den nächsten Jahren mit einer Ausweitung der Indikations- stellungen, zum Beispiel bei Ureter- steinen, gerechnet. Von manchen Seiten wird angenommen, daß in fünf bis zehn Jahren die Mehrzahl aller Steine intrakorporal zerstört wird.
An der Tagung nahmen über 550 Wissenschaftler, darunter etwa 100 Kollegen aus der früheren DDR, teil, die fast alle zum ersten Mal ei- nen Kongreß der Deutschen Gesell- schaft für Biomedizinische Technik besuchen konnten, da sich die frühe- re Beteiligung aus der DDR immer auf einige wenige, aber fast immer dieselben Besucher beschränkte. In der DDR war das Fachgebiet Biome- dizinische Technik gut entwickelt, was sich allerdings auch durch die Notwendigkeit erklärte, die von der Industrie nur in beschränktem Um- fang zur Verfügung gestellten Gerä- te weitgehend selbst zu entwickeln und zu warten. Allerdings versteht sich die Deutsche Gesellschaft für Biomedizinische Technik als wissen- schaftliche Gesellschaft, deren vor- rangiges Interesse und Intentionen nicht auf Gerätereparaturen gerich- tet sind. Auch wenn bisher aus der DDR nur wenige oder kaum Spit- zenleistungen auf diesem Gebiet be- kannt wurden, steht aus den genann- ten Gründen dort ein nicht unwe- sentliches Potential an Fachwissen zur Verfügung.
Übrigens wurde die heute in dem Fachgebiet Biomedizinische Technik institutionalisierte Zusam- menarbeit von Ingenieuren und Me- dizinern in Deutschland zum ersten Mal an dem Tagungsort in der Tech- nischen Universität Berlin schon im 1. Weltkrieg praktiziert, als die Pro- fessoren Sauerbruch und Schlesin- ger, seinerzeit Direktor des Institu- tes für Werkzeugmaschinen und Fer- tigungstechnik, die Prüfstelle für or- thopädische Hilfsmittel einrichteten.
Heute bietet die Technische Univer- sität Berlin als einzige Hochschule in der Bundesrepublik Biomedizinische Technik als eigenständige Studien- richtung an. (Die Vorträge der Ta- gung der Deutschen Gesellschaft für Biomedizinische Technik sind als Er- gänzungsband 3 zu Band 35 (1990) der Zeitschrift Biomedizinische
Technik im Verlag Schiele & Schön erschienen, die Beiträge der Tagung der Gesellschaft für Lasermedizin erscheinen als Kongreßband im Eco- med-Verlag.)
Professor Dr. rer. nat.
Adolf Habermehl Radiologie-Zentrum der Philipps-Universität Bahnhofstraße 7 W-3550 Marburg/Lahn
FÜR SIE REFERIERT
Streß und
Magensekretion
Angaben über den Einfluß von Streßfaktoren auf die Magensekreti- onsleistung sind widersprüchlich.
Die Autoren untersuchten bei 14 freiwilligen Probanden den Einfluß von Streßsituationen, im vorgegebe- nen Fall die Lösung von Rechenauf- gaben mit Preisgeld, auf die Magen- sekretion. Die akute Streßsituation führte zunächst zu einem signifikan- ten Anstieg von systolischem Blut- druck ( + 8,9/± 2,0 mm Hg) und Herzfrequenz ( + 5,31± 1,6 Schläge/
min.). Die durchschnittliche Säure- sekretion änderte sich nicht. Eine detaillierte Analyse ergab jedoch recht interessante Ergebnisse; bei der Hälfte der Probanden kam es zu einer Abnahme des Säure-Outputs um bis zu 60 Prozent, bei der ande- ren Hälfte zu einem Anstieg in der gleichen Größenordnung. Es wurden individuelle Persönlichkeitsmerkma- le analysiert; dann erwies sich die Impulsivität als der Faktor mit dem höchsten Korrelationskoeffizienten;
je impulsiver der Patient, desto stär- ker war der Säure-Output während des Rechenexempels.
Holtmann, G., R. Kriebel, M. V. Singer:
Mental Streß and Gastric Acid Secretion — Do Personality Traits Influence the Re- sponse? Dig. Dis. Dis. 35: 998-1007, 1990.
Dr. Manfred V. Singer, Abteilung Gastro- enterologie, Universität Essen, Hufe- landstr. 55, 4300 Essen 1.
A-988 (68) Dt. Ärztebl. 88, Heft 12, 21. März 1991
