In vielen Bereichen wird der technische Fortschritt deutlich, doch gerade die Medizin profitiert von neuen Errungenschaften und technischen Möglichkeiten. Nicht nur die immer besser werdenden bildgebenden Verfahren ermöglichen es Ärzten, wesentlich präziser und wirkungsvoller zu arbeiten, auch die unterstützenden Operationstechniken helfen ihnen, hoch komplizierte und früher als undenkbar geltende Operationen durchzuführen. Dabei wurde der Zenit in diversen Bereichen noch gar nicht erreicht, denn noch immer arbeiten Experten daran, weitere Hightechleistungen zu erbringen. Dieser Artikel zeigt auf, was bereits gängig ist und in welche Richtung sich einzelne Medizinbereiche noch entwickeln könnten.

Operative Verfahren

Operationen am offenen Schädel sind immer eine Gefahr. Es reicht schon ein kurzes Zucken, eine kleine Unaufmerksamkeit, um das Gehirn schwer zu verletzen. Daher sind Hightechlösungen und hochwertige Hilfsmittel gerade bei Schädel-OPs ungemein gefragt. Glücklicherweise hat sich in den vergangenen Jahren etliches getan und manche Kliniken arbeiten mit einem Hightech-Cockpit:

• Infrarot-Kameras – in einigen Operationssälen kommen diese Kameras zum Einsatz. Die Stereo-Kamera lokalisiert genau, wo sich die Position verschiedener Instrumente befindet und warnt den Operateur optisch und akustisch, wenn er sich zu dicht in die Nähe gefährlicher Gebiete bewegt. Diese Technik ist vergleichbar mit Einparkhilfen an Autos.
• Operationssystem – ein zentrales Operationssystem kann das Auffräsen des Schädels ersetzen. Über die Nase werden Kameras, Lichtquellen, Absauger und Fräsen mit einem Endoskop eingeführt, sodass Ärzte beispielsweise Erkrankungen der Stirnhöhlen behandeln können.
• Livebilder – über einen Bildschirm verfolgt der Chirurg genau, was er gerade macht.
• Navigationsdisplay – während der Operation kann der Kopf des Patienten auf mehreren Displays beobachtet werden. Aus diversen Blickwinkeln werden computertomografische Aufnahmen erstellt.
• Zentralbildschirm – hier werden alle wichtigen Details eingeblendet: Herz- und Atemfrequenz, Puls, ein Operationsplan.

Bei anderen Operationen können sich Ärzte durch Roboter unterstützen lassen. Durch den Einsatz moderner Technik ist es möglich, Eingriffe wesentlich genauer als früher durchzuführen. Kommen Roboter zum Einsatz, ähnelt das Prinzip computergesteuerten Vorgängen in der Produktion. Auch in der Medizin wird anhand von Bildern und Modellen genau vorherbestimmt, was während der Operation geschehen soll – und die roboterische Hilfe entsprechend programmiert.

Intelligente Katheter

Katheter sind in der Medizin weit verbreitet, mittlerweile werden sie jedoch intelligent. Anfangs beschränkte sich die besondere Eigenschaft der Modelle darauf, Infektionen eigenständig zu erkennen und zu bekämpfen, nun können die Gerätschaften weitaus mehr:

• Bildgebung – an der Spitze des Katheters befindet sich eine Kamera, die die Diagnostik unterstützt.
• Werkzeuge – je nach Kathetermodell können Mikrowerkzeuge integriert werden. So kann ein Arzt bereits während der Diagnostik kleinere Eingriffe durchführen.
• Elektronik – werden spezielle elektronische Komponenten in den Katheter verbaut, ist es möglich, Strahlentherapien extrem zielgenau und dosiert durchzuführen. Eine solche Strahlenbehandlung ist schonender, da weniger nicht betroffenes Gewebe angegriffen wird und die Anzahl der Behandlungen deutlich reduziert werden kann.

Grundsätzlich gibt es nicht den einen intelligenten Katheter. Jeder einzelne Katheter kann zweckgebunden hergestellt werden, sodass natürlich für verschiedene Spezifikationen unterschiedliche Modelle vorhanden sind. Auch unterscheiden sich die verwendeten Materialien je nach späterem Einsatzgebiet. Die Anwendungsbereiche sind vielseitig:

• Aufnahmen und Auswertung – aktuelle Aufnahmen und die Auswertung der gespeicherten Daten können in Echtzeit erfolgen. Aufgenommen werden können mitunter Blutwerte, der PH-Wert oder auch der Glukosespiegel.
• Stimulation – mit entsprechenden Elektroden versehene Katheter können die Elektrostimulation von Gewebe und Muskeln durchführen. Die Reaktion von Gewebebereichen auf elektrische Stöße lässt sich somit in einem minimalen Eingriff beurteilen, auf der anderen Seite sind aber auch Elektrosimulationen des Herzens oder des Hirns möglich. Ein dauerhaft eingebrachter Katheter kann über die elektrischen Impulse mitunter auf das Hirn einwirken und motorische Ausfälle, Spasmen und Epilepsien beheben.
• Kleine Eingriffe – Katheter mit Kamera, Laser oder anderen Werkzeugen können einen direkten Eingriff ermöglichen. Da die eigentliche Operationsfläche nur klein ist, verkürzen sich – je nach Erkrankung – die Liegezeit und der Krankenhausaufenthalt des Patienten.
• Implantate – in der Neurochirurgie bieten Katheter die Option, direkt als Implantat genutzt zu werden oder über den Katheter ein Implantat einzuführen.

Weitere Hightech-Lösungen in der Medizin

Hightech gibt es in der Medizin in diversen Bereichen. Manchmal werden sie gar von ganz gewöhnlichen Menschen angestoßen, die selbst unter einer Krankheit leiden, für die es bislang keine Lösungen gab oder nur Lösungen, die extrem einschränkend wären. So hat ein Brite, der unter einer extremen Vergrößerung der Aorta litt, seinen eigentlichen Beruf auf die Medizin ausgeweitet, und als Ingenieur zusammen mit verschiedenen Ärzten eine Manschette entwickelt, die er nun um die Aorta trägt. Das Material schützt die Ader und verhindert, dass sie aufreißt. In Großbritannien wurde die Erfindung mittlerweile etliche Male genutzt. Aber auch andere Lösungen helfen in der Medizin weiter:

• Zahnimplantate – moderner Zahnersatz ist von echten Zähnen dank spezieller Implantate und im 3-D-Druck gefertigten Kronen kaum noch zu unterscheiden. Die Implantate verwachsen fest mit dem Knochen, sodass der Zahnersatz so stabil ist, wie ein echter Zahn.
• Prothesen – nicht nur für Sportler gibt es Prothesen, die den Alltag enorm erleichtern. Sogenannte myoelektrische Prothesen können vom Patienten selber gesteuert werden. Für die Bewegung wird auf die elektrischen Impulse der Nervenenden zurückgegriffen, während die Prothese mit einem Akku versehen ist. Die Bewegung und das Erlernen derselben erfordern jedoch ein gezieltes Training.
• Früherkennung – auch in der Früherkennung von Krankheiten, gerade bei Krebs, ist die Forschung sehr aktiv. Zur genauen Lokalisierung von Tumoren und befallenen Zellen kommen längst schon Farbstoffe und spezielle Kameras zum Einsatz. Über diese kann genau erkannt werden, ob sämtliche entarteten Zellen entfernt wurden, wodurch das Wiederaufflammen des Krebses verhindert werden kann. Andere Forschungen beschäftigen sich mit der Früherkennung. So wird geprüft, ob eventuell über einen Nasenabstrich Lungenkrebs erkannt werden kann.

Fazit – Forschung, Hightech und Medizin gehören zusammen

Die Forschung und das Know-how technikaffiner Menschen sind aus der Medizin nicht mehr wegzudenken. Auch der Einsatz von Robotern beziehungsweise roboterunterstützten Geräten ist in immer mehr Operationssälen anzutreffen und wird in Zukunft wohl noch ansteigen. Ein Problem könnten die Kosten sein, die diese Geräte bei ihrer Anschaffung verursachen.