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Wie 3-D-Computermodelle Chirurgen helfen

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Wie 3-D-Computermodelle Chirurgen helfen

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Emile Boucqueau, Leberkrebspatient:

“Die Stelle in meiner Leber, an der die Metastasen endeckt wurden, war nur sehr schwer zugänglich.”

Francesca Nembrini, Nierenpatientin:

“Ich habe sehr feine Blutgefäße. Die Ärzte waren sich nicht sicher, ob der Eingriff gelingen würde.”

Teresa Oliveira, Leberpatientin:

“Bei mir wurden viele Zysten festgestellt, aber es hieß, man könne nichts machen. Also wartete ich einfach”.

Paolo Beretta, Nierenpatient:

“Meine Krankheit begann im Jahr 2004. Das erste Symptom war hoher Blutdruck.”

Ob an der Leber, an den Nieren oder an einem anderen Organ – viele Menschen leiden an Krankheiten und sind auf eine regelmäßige medizinische Behandlung angewiesen.

Für sie gibt es jetzt neue Hoffnung:
Computerassistierte 3-D-Verfahren, die sichtbar machen, was Ärzte mit dem bloßen Auge nicht erkennen. Sie sollen Therapien verbessern und erleichtern.

In diesem Krankenhaus in Brüssel sind komplizierte chirurgische Eingriffe Routine.

Doch diese OP ist eine besondere OP: Chirurgen entfernen einen Lebertumor – und lassen sich dabei von einem 3-D-Computermodell helfen.

Die Animation zeigt den Tumor als grünen Punkt, ringsum sind die Blutgefäße deutlich erkennbar.

Jean-Jacques Houben, Chirurg im Edith Cavell Krankenhaus:

“Auf diesen Bildern können wir sehen, wie das Blut zum Tumor hin- und von ihm wegfließt. So können wir bestimmen, welchen Teil der Leber wir herausnehmen müssen, um den Krebs zu entfernen und gleichzeitig so viel gesundes Gewebe wie möglich zu erhalten.
Wir können mit dieser Methode viel genauer arbeiten. Es ist ein bisschen wie das GPS beim Autofahren. Man kommt genau dort an, wo man hinmöchte indem man vorher die Koordinaten eingibt.”

Im französischen Straßburg wurde die 3-D-Technologie sogar noch einen Schritt weiter entwickelt: In diesem Krankenhaus werden 3-D-Computermodelle direkt in Aufnahmen von Organen aus dem OP-Saal eingefügt.

Die zusammengesetzten Bilder werden dann in Echtzeit in den OP-Saal zurückgesendet, so dass sich die Ärzte bei der Arbeit daran orientieren können.

Luc Soler, Koordinator des PASSPORT-Projekts:

“Normalerweise sind die menschlichen Organe nicht transparent. Doch hier kann der Chirurg unter ihre Oberfläche schauen. Er sieht die genaue Position des Tumors und der Blutgefäße. Das macht den Eingriff sicherer.”

Die neuen 3-D-Computermodelle erleichtern nicht nur den Ärzten die Arbeit – sie haben auch schon Leben gerettet.

Luc Soler, Koordinator des PASSPORT-Projekts:

“Früher wurde davon ausgegangen, dass die Leber aus acht einzelnen Teilen besteht. Wenn einer dieser Bereiche von einem Tumor befallen war, wurde er komplett herausgenommen.
Das führte dazu, dass man oft Eingriffe ablehnte, da man einfach zu viel von der Leber hätte entfernen müssen.
Heute wissen wir aber, dass jede Leber anders aussieht. Mit der neuen Technologie können wir die Leber jedes Patienten genau darstellen. Und plötzlich operieren wir auch in Fällen, in denen es früher hieß, ein Eingriff sei viel zu gefährlich.”

So war es auch bei Teresa. Sie hat Zysten in der Leber, die die Ärzte lange Zeit nicht behandeln wollten. Das änderte sich erst mit der neuen Computertechnologie.

Teresa Oliveira, Leberpatientin:

“Mit dem 3-D-Modell konnten die Ärzte feststellen, dass meine Leber voller Zysten war. Wäre ich nicht operiert worden, hätte ich vermutlich ein neues Organ gebraucht”.

Jean-Jacques Houben, Chirurg im Edith Cavell Krankenhaus:

“Hier sehen Sie, wie eine gesunde Leber durch die Gefäße mit Blut versorgt wird. Die Leber arbeitet ganz normal.
Und hier sehen Sie, dass dieser Teil der Leber sein Volumen fast verdoppelt hat, seit die Zysten herausgenommen wurden, die vorher die Blutgefäße eingeengt haben.”

Teresa Oliveira:
“Und vorher konnten Sie all das nicht sehen?”

Jean-Jacques Houben: “Vorher war es zumindest sehr schwer zu erkennen, vieles konnte man nur erahnen. Aber jetzt haben wir Chirurgen ein klares Bild davon, wie die Gefäße in der Leber aussehen. Es ist einfach genauer, da es dreidimensional ist.”

In Bergamo in Italien sollen neue Computer-Technologien nierenkranken Dialysepatienten helfen.

Francesca und Paolo haben sich in der nephrologischen Abteilung eines Krankenhauses kennengelernt. Beide sind nierenkrank und auf die Dialyse angewiesen, die ihr Blut reinigt – bei gesunden Menschen macht das die Niere.

Francesca Nembrini, Nierenpatientin:

“Früher musste ich drei Tage in der Woche zur Dialyse ins Krankenhaus, jeweils vier Stunden. Vor drei Monaten wurde die Behandlung umgestellt: Jetzt verbringe ich jede Woche drei Nächte dort, die Dialyse dauert acht Stunden.”

Die Hämodialyse ist die gängigste Art der Blutreinigung. Meistens wird dem Patienten das Blut am Arm entnommen – doch das ist nicht immer leicht.

Paolo Beretta, Nierenpatient:

“Mein Bruder und ich haben beide sehr enge Blutgefäße. Sie lassen sich nur schwer isolieren und durch die Fistel mit dem Dialysegerät verbinden. Also war ein Eingriff nötig. Ich hatte Glück, bei mir klappte es auf Anhieb. Aber bei meinem Bruder waren drei Operationen nötig um einen Dialysezugang zu legen.”

Für eine erfolgreiche Dialyse muss im Schlauch ausreichend Druck vorhanden sein. Verschiedene Untersuchungsmethoden und Ultraschall können helfen, den Blutfluss vorab zu messen, sie sind aber nicht immer zuverlässig.

Stéfano Rota, Nephrologe, Bergamo Riuniti Krankenhaus:

“Die Blutzirkulation muss mindestens 300 Milliliter pro Sekunde erreichen. Wenn das nicht der Fall ist, dann ist das nicht genug. Eine erfolgreiche Dialyse ist dann nicht möglich. Wir müssen also eingreifen und dafür sorgen, dass der Blutfluss verstärkt wird.”

Wissenschaftler wollen nun die Lösung für das Problem gefunden haben: Ein computerassistieres Verfahren, das den Blutfluss vor Beginn der Dialyse messen kann.
Die Methode soll sogar erkennen können, in welchem Teil des Arms des Patienten der Blutfluss am stärksten ist.

Andrea Remuzzi, Koordinator des ARCH-Projekts:

“Es gelingt uns bereits, den Blutfluss ziemlich genau vorherzusagen. Die Prognosen und die beim Patienten tatsächlich gemessenen Werten weichen gerade mal um 15 Prozent ab. Die Methode kann aber noch verbessert werden, dafür müssen wir weitere Messungen durchführen.”

Anna Caroli, Mathematikerin, Mario Negri Institut:

“Wir werden die Berechnungen auf zwei Wegen deutlich verbessern können: Einerseits können wir per Ulltraschall die Geschwindigkeit des Blutes an einzelnen Punkten in den Gefäßen messen. Und in Zukunft werden wir den Blutfluss sogar an mehreren Stellen zugleich messen können.
Außerdem werden wir komplexere mathematische Modelle entwickeln.”

Forschern zufolge ist das erst der Anfang. Sie wollen Aerzte künftig mit immer genaueren Daten versorgen und sie somit besser auf chirurgische Eingriffe vorbereiten.

Andrea Remuzzi, Koordinator des ARCH-Projekts:

“Die neue Technologie wird auch zu Verbesserungen bei Eingriffen an Herzgefäßen, an Blutgefäßen im Gehirn und anderen Körperstellen führen.
Ärzte werden vorab entscheiden können, welche Eingriffe sie vornehmen, etwa ob sie einen Bypass legen müssen, oder ob eine Prothese nötig ist.”

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